Составители:
Рубрика:
-12-
дый атом (или молекула) поляризуют своего соседа, и он превращается в диполь,
в котором заряды противоположных знаков пространственно разделены.
У многих веществ, например у воды, молекулы при своем рождении сразу
же оказываются подобными электрическому диполю. Такие молекулы своим
электрическим полем вызывают поляризацию соседей и появление сил притяже-
ния. Силы Ван-дер-Ваальса - следствие некоторого преобладания притяжения
над сущ
ествующим одновременно отталкиванием, они резко убывают с увеличе-
нием расстояния (обратно пропорциональны седьмой степени расстояния!).
Силы Ван-дер-Ваальса не способны объяснить образование молекул. При
сближении атомов начинают работать химические (обменные) силы, которые
приводят к коллективизации внешних (валентных) электронов двух соединяю-
щихся атомов. Эти электроны, проходя между ядра
ми, компенсируют их отталки-
вание и образуется устойчивое соединение (молекула).
Наличие химических и молекулярных сил позволяет объяснить и понять
структуру газов, жидкостей и твердых тел и, в конечном итоге, их поведение под
действием внешних сил.
2.1.3. УПРУГИЕ СИЛЫ
В реальных газах и жидкостях из си
л притяжения действуют только силы
Ван-дер-Ваальса, а в твердых телах еще и обменные (химические) силы. Силы
Ван-дер-Ваальса удерживают молекулы жидкости друг возле друга на близких
расстояниях порядка размера самих молекул. Если попытаться жидкость сжать, то
при сближении молекул между ними начнут быс
тро нарастать силы отталкива-
ния. Вследствие того, что молекулы расположены очень тесно, уже при незначи-
тельном сближении силы отталкивания достигают очень большой величины.
Для упругих тел напряжения (силы, действующие на единичную площадь)
прямо пропорциональны деформациям. Это закон Гука, который для жидкостей
имеет вид:
p=-E
⋅
Δ
V/V,
где p - сжимающее напряжение (гидростатическое давление), ΔV - изменение объ-
ёма, а V - первоначальный объём.
Величину сил отталкивания и характеризует модуль объемной упруго-
сти E, который, например, для воды равен 2
⋅
10
9
Па. Нетрудно понять, что при
сжатии твердых тел силы отталкивания еще больше (модуль объемной упругости
для стали равен 2
⋅
10
11
Па).
Упругие силы возникают в твердых телах не только при объемном, но и при
линейном сжатии. Например, если поместить пружину в некое гнездо, предвари-
тельно уменьшив ее линейный размер на величину x, в ней возникает упругая си-
ла F.
F = k
⋅
x, где x- предвари-
тельное поджатие пружи-
ны, x=x
1
-x
2
, а k - коэффи-
циент жесткости, завися-
щий от материала пружи-
ны, ее размера и способа изготовления.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
