ББК
22.3 Х91
Дорогие друзья! В энциклопедическом словарике представлены основ ные понятия и законы физики, изучаемые ...
31 downloads
261 Views
6MB Size
Report
This content was uploaded by our users and we assume good faith they have the permission to share this book. If you own the copyright to this book and it is wrongfully on our website, we offer a simple DMCA procedure to remove your content from our site. Start by pressing the button below!
Report copyright / DMCA form
ББК
22.3 Х91
Дорогие друзья! В энциклопедическом словарике представлены основ ные понятия и законы физики, изучаемые в средней об
щеобразовательной школе. Все словарные статьи располо жены в алфавитном порядке. Физика изучает явления, протекающие в неживой при роде, а также явления живой природы, которые можно изучать методами физики. Например, ток крови и других жидкостей в организме человека, движения человека,
животных, рыб и т. д. Физика является научной основой техники. Без достижений физики, без создания современ ных электронных приборов были бы невозможны успехи
как в самой физике, так и в биологии, медицине, астро номии и других науках. Мы живём в мире, окружённом техникой. Поэтому хорошие знания основ физики необ ходимы любому культурному человеку. Надеемся, что материалы, представленные в данном
Хребтов В. А.
Х91
Физика. - СПб.: Издательский дОМ «Литера,), 2006. 160 с. - (Серия «Энциклопедический словарик школьника,»).
ISBN 5-94455-610-2
ISBN 5-94455-610-2
© ©
Хребтов в. А.,
2006
Издательский Дом «Литера»,
2006
издании, помогут вам успешно сдать экзамен по физике.
Физика
'"CIL1JJ
них характерны близкодействие, т. е. они проявляются на
расстояниях порядка
10-15 м
(размеры ядра атома), и боль
шие значения. Например, между протонами ядра действу
А
ют мощные
Агрегатные состояния вещества. В земных условиях зна чительная часть веществ (но не все) может находиться в трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газо
образном. Например, вещество с молекулой Н 2 О может находиться в твёрдом состоянии (лёд) , в жидком (вода)
и газообразном (водяной пар). Эти три состояния имеют
характером взаимодействия между ними и порядком рас
положения молекул (например, молекулы образуют кри сталлическую решётку у льда, у воды её нет). Если газ на
силы отталкивания,
но ядро ус
тойчиво, т. к. ядерные силы между протонами более чем в
100 раз больше рядка 10-15 м. зарядов,
электростатических сил на расстояниях по
Поскольку У нейтронов нет электрических
они легко
проникают
в атомные
ядра,
что при
водит к образованию изотопов, если ядра устойчивы, или к делению ядер, если они неустоЙчивы.
одинаковые химические свойства, но разные физические свойства, определяемые расстоянием между молекулами,
кулоновские
Акваланг
-
лёгкое водолазное снаряжение, снабжён
ное воздушно-баллонным аппаратом, используемое для по
гружения на глубину до
60
м. Выдох производится В воду,
а дыхание осуществляется на сжатом воздухе. Для изоля ции от воды используется гидрокостюм. Для теплоизоля
гревать до высоких температур, то молекулы газа разлага
ции применяют специальное водолазное бельё. При этом
ются или диссоциируют на атомы или ионы в зависимости
человек испытывает давление воды, которое на глубине
от характера связи частиц в молекуле. Разложение атомов на электроны и ионы
-
ионизация
-
происходит при ещё
более высоких температурах, при этом образуется плазма
четвёртое агрегатное состояние вещества. Вещество в виде
плазмы наиболее широко представлено во Вселенной (звёз ды, ионосфера Земли и т. д.). Есть и другие состояния ве щества, например в нейтронных звёздах (см. Нейтрон).
Адроны
- тяжёлые элементарные частицы, участвую
щие в сильном, слабом, гравитационном и, если есть элек трический заряд, электромагнитном взаимодействиях. К адронам относятся,
например, нуклоны
-
частицы, вхо
дящие в ядро атома (протоны и нейтроны). В этом случае силы сильного взаимодействия называются ядерными. Для
4
60
м в
7
раз больше, чем атмосферное давление.
Аккумулятор
- химический источник электрического
тока. Аккумуляторы бывают кислотные и щелочные. Кис лотный аккумулятор имеет блоки положительных и отри цaTeльHыx пластин,
активная часть которых изготовлена
из свинца и его окислов. Блоки находятся в электролите
(раствор серной кислоты в дистиллированной воде). При разрядке аккумулятора серная кислота взаимодействует с
активной массой пластин и превращает её в сульфат свинца (белого цвета), при этом концентрация кислоты в электро лите уменьшается и его плотность снижается. При зарядке аккумулятора под действием проходящего через него за
рядного электрического тока происходит обратный про
5
~a.l.I
Энциклопедический словарик школьника
Физика
~CL!J
цесс. Сульфат свинца в активной массе положительных
а-распад;
rmастин превращается в перекись свинца (коричневого цве
А
та), а у отрицательных пластин
-
в губчатый свинец (се
Z-
его зарядовое число (число протонов в ядре),
его массовое число (число нуклонов в ядре).
-
А =
Z + N,
где
число нейтронов в ядре.
N -
рого цвета), при этом в электролит вьщеляется серная кис
Для ядерных реакций справедливы:
лота и его плотность увеличивается. При зарядке аккуму
1.
лятора его положительный полюс, связанный с блоком положительных пластин,
-
а-распада можно записать в виде
Z=(Z-2)+2
соединяют с положительным
полюсом источника тока зарядного устройства, а отрица
тельный полюс
Закон сохранения зарядового числа, который для
с отрицательным. Аккумулятор после
Закон сохранения массового числа, который для
2.
а-распада
имеет вид
А= (А
зарядки работает в течение нескольких часов, а затем его нужно регулярно подзаряжать. Кислотные и щелочные (же
- 4)
+4
Закон сохранения энергии в релятивистском смысле.
лезоникелевые) аккумуляторы широко используются на
3. 4.
транспорте, в частности в автомобилях, в железнодорож
Приведём примеры а-распадов:
ных вагонах; в подводных лодках, в современной быто
226Ra ~ 222Rn + 4Не
88 86 2'
вой электронике, в космической технике.
,
Закон сохранения импульса.
238U ~ 234Th 92
Альфа-распЗд
- ядерная реакция, при которой проис
ходит превращение ядер неустойчивых изотопов (с массо
вым числом А
> 200)
90
+ 4Не
2'
Известны около венных
25
естественных и около
а-радиоактивных
100
искусст
ядер.
одного химического элемента в ядро
изотопа другого элемента, сопровожцающееся
испусканием
а-частиц (ядра атома гелия iHe), которые имеют скорость порядка 107 м/с.
Ампер Андре Мари (1775-1836) -
французский физик,
математик и химик. За вьщающиеся открытия в области теоретической и экспериментальной электродинамики
Для а-распада справедливо правило смещения, сфор
Максвелл назвал его Ньютоном электродинамики. Сфор
мулированное английским химиком Ф. Содди: при а-рас
мулировал правило определения направления действия
паде ядро теряет два элементарных заряда и его масса убы
магнитного поля электрического тока на магнитную стрел
вает приблизительно на четыре атомных единицы массы.
ку, осуществил опыты по взаимодействию токов с посто
Это правило с помощью ядерной реакции можно запи
выяснил влияние магнитного поля Земли на движущиеся
сать в виде
Ах
Z
где
1х -
янным магнитом, сконструировал множество приборов,
А-4 у 4Н ~Z-2 +2 е,
в нём проводники. Открыл взаимодействие электрических токов и установил закон взаимодействия. Разработал тео
ядро некоторого неустойчивого изотопа хи
рию электромагнетизма. Указал на тесную связь электри
MичecKoгo элемента Х, для которого может происходить
чества и магнетизма. Установил токовую природу магне
6
7
~itlJj
Энциклопедический словарик школьника
rnзма: источники магнитного поля
-
электрические токи,
магнитных зарядов в природе нет. Атом по Амперу
-
шар,
обтекаемый токами. Открыл магнитный эффект катушки с током
-
соленоида, установил эквивалентность магнит
ного поля соленоида и постоянного полосового магнита.
Предложил усиливать магнитное поле соленоида с помо щью сердечника из малоуглеродистой стали. Предложил ис пользовать электромагнитные явления для передачи сиг
налов. Изобрёл коммутатор, электромагнитный телеграф. Сформулировал понятие «кинематика»
В работе: «Опыт
классификации наую>. Ввёл понятие «электрический тою>.
Физика
~alJI
Амперметр следует включать в электрическую цепь пос ледовательно с нагрузкой (см. рисунок).
Амплитуда
- наибольшее отклонение от положения
равновесия при колебательном процессе.
Аннигиляция
антивещества, когда вся материя в виде вещества и анти вещества переходит в материю в виде электромагнитного
поля (излучения). По энергеrnческому выходу
рения
- прибор для изме
силы постоянного
электри
ческого тока и (или) действующе го
значения
силы
гармонического
электрического тока. При работе с амперметром следует:
найти
мая сила
I max - предел измерения тока 1 должна бьпь меньше
по шкале; измеряе или равна
I max ;
при снятии показаний значение измеряемой силы
3)
тока округлить до значения, соответствующего ближай
шeмy штриху (см. Цена деления nрuбора);
4)
самая эф
античастица
-
позитрон,
сталкиваясь,
порождают два у-кванта. Происходит и обратный процесс: из у-квантов при определённых условиях может рождать ся электрон-позитронная пара.
Антивещество
-
материя, построенная из античастиц.
Ядро атома антивещества состоит из антипротонов и ан
1) определить цену деления шкалы;
2)
-
фективная реакция из известных человечеству. Пример: электрон и его
Амперметр
- реакция взаимодействия вещества и
помнить, что амперметр постоянного тока
-
при
тинейтронов, а на орбитах вокруг ядра JЗращаются пози
троны. Впервые в
1969
г. в Серпухове на ускорителе про
тонов были получены ядра атомов антигелия.
Антинейтрино
- элементарная частица-лептон, появ
ляющаяся при слабых взаимодействиях, возникающих в
n ядра
бор полярный (плюс амперметра должен быть соединён с
ядре атома, когда нейтрон
плюсом источника электрического тока. При неправиль
ядра с испусканием электрона е- и электронного анти
ном подключении амперметр зашкаливает).
нейтрино V е
Около клемм амперметра постоянного тока стоят зна ки
+
тока
-
и
-,
а около клемм амперметра гармонического
знак синусоиды
превращается в протон р
по схеме
n
~ р+е-
+V e .
Существуют и другие виды антинейтрино, например
-.
Амперметр имеет малое сопротивление, поэтому его нельзя включать в электрическую цепь без нагрузки.
8
мюонное антинейтрино. Антинейтрино не имеет заряда. Вопрос о существовании массы покоя антинейтрино и
9
~~
Энциклопедический словарик школьника
Физика
~alJJ
нейтрино остаётся открьпым. По оценкам учёных, верхний
мости от температуры окружающей среды и степени заря
предел
женности аккумулятора).
массы покоя электронного нейтрино в
15 000
раз
меньше массы покоя электрона. Слабо взаимодействует с веществом.
АристОтeJIЬ (384-322 до н. э.) -
Идеальное нейтрино, введённое итальянским
древнегреческий мыс
физиком Энрико Ферми, движется со скоростью света в
литель, философ и учёныЙ-энциклопедист. Сочинения
вакууме и не имеет массы покоя, как и фотон.
Аристотеля охватывают все отрасли тогдашнего знания.
Основоположник формальной логики, создатель силло
элементарная частица-адрон, имеющая
гистики. Сочинения Аристотеля «Метафизика», «Физика»
1,675·10-27 КГ. Не обладает электрическим за
и др. содержат учения об основных принципах бьпия: воз
рядом и является античастицей нейтрона со средним вре
можности и осуществлении, форме и материи, действую
менем жизни
щей причине и цели. Как философ колебался между ма
Антинейтрон массу покоя
103 С.
териализмом и идеализмом. Обосновал шарообразность
Антипротон - стабильная элементарная частица-адрон, имеющая массу покоя ряд
1,673· 10-27 кг И электрический за
-1, 6· 10-19 Кл. Является античастицей протона.
Земли, считал, что Земля
неизменной. Отрицал вращение Земли, считал, что вра щаются вокруг Земли звёзды и планеты, прикреплённые
к
АнтичастИца - элементарная частица, которая при стол
центр Вселенной, вечной и
-
56
хрустальным сферам. Аристотелевская система мира
сохранилась до эпохи Коперника
(XVI
в.).
кновении со своей частицей аннигилирует. Большинство
элеменгарных частиц имеет свои античастицы. Например: электрон
-
-
позитрон, протон
антипротон и т. д.
Фотон не имеет античастицы.
Архимед (ок. 287-212 до н. э.) -
древнегреческий фи
зик и математик. Установил правило рычага, открыл за кон гидростатики, названный его именем. Изобрёл беско нечный винт для подъёма и передвижения тяжестей, бес
Ареометр -
прибор для измерения плотности жидко
конечный водоподъёмный винт. Первые дошедшие до нас
сти; изготовленный из стекла и полый внyrри, плавает,
работы по статике
как поплавок, на поверхности жидкости. Устойчивость аре
тика изложена по образцу изложения геометрии в «Нача
ометру обеспечивает металлическая дробь, помещённая в
лах» Евклида. Выполнил математические исследования спи
его нижнюю часть, которая опускается в жидкость. Шка
ралей. Основные дошедшие до нас работы Архимеда по фи
ла градуирована в единицах плотности. Поскольку диапа
зике: «О равновесии плоских фигур или о центрах тяжести
зон изменения плотности по шкале ареометра небольшой,
плоских фигур», «О плавающих телах».
-
это работы Архимеда, в которых ста
то его применяют для измерения плотности лишь одной
жидкости (например, плотности электролита в аккумуля
торе, которая изменяется от
1,15 до 1,30 г/см 3 в зависи
10
Атмосфера Земли
-
воздушная оболочка, окружающая
нашу планету. Воздух состоит из смеси азота
I1
(78 %),
кис
~ш
~~
эНциклоnедичесКий словарик школьника
лорода
(21 %)
концентрация
и других газов которого
а также водяного пара,
(1 %),
в воздухе
зависит
от его влажно
сти. Простирается на высоту нескольких тысяч километ
ров. Плотность и давление атмосферного воздуха сильно за висят от высоты подъёма над поверхностью Земли. Вблизи поверхности Земли на каЖдые
12
Физика Высота
~JJ
h,
км
р =
0,06
Па
Loo 80
м подъёма атмосфер
ное давление уменьшается приблизительно на
1 мм рт. ст. (133 Па). Нормальное атмосферное давление равно 101 325 Па, это давление уравновешивает столб ртути высотой 760 мм при температуре О ос (273 К). При подъёме на высоту h = 7,1 км атмосферное давле ние р равно 4·104 Па, при h = 100 км р = 0,06 Па. Распре
60 t
мезосфера
4{)
20 р
= 105
Па
деление абсолютной температуры Т в зависимости от вы соты
h подъёма
200
над поверхностью Земли приведено на ри
Тропосфера (высота нижней и верхней границ от О до
11--17
км) характеризуется из-за убывания температуры
сильными вертикальными перемещениями воздушных
масс с их перемешиванием. Из-за неравномерного нагре
вания Солнцем различных участков поверхности Земли возникают течения холодного и тёплого воздуха. Восходя щие течения создают в тропосфере облака, из которых вы падают снег, град и ДОЖдь.
В стратосфере температура не убывает с увеличением высоты подъёма, поэтому здесь нет перемешивания воз душных масс и не образуются облака. В стратосфере нахо дится большая часть атмосферного озона
--
трёхатомного
кислорода Оз' Наличие озона даже в небольшом количе стве весьма важно, потому что он защищает живые орга
низмы на Земле от вредного или даже губительного дей ствия ультрафиолетовыхлучей Солнца. В древние геологи
12
280
320
Абсолютная температура Т, К
сунке. Атмосферу условно делят на четыIеe слоя: тропосфера, стратосфера, мезосфера и термосфера.
24{)
ческие эпохи, до появления в атмосфере Земли Юlслорода и до возникновеня озона, жизнь могла развиваться почти
исключительно в океане, под защитой слоя воды. Прими тивная растительность в виде водорослей понемногу вы
деляла кислород в атмосферу, и в начале палеозойской эры
количество кислорода достигло
1 % от современного. Хи
мические реакции, протекающие в атмосфере, привели к образованию озона. Так произошёл в кембрийсЮlЙ период эволюционный сдвиг. Эту защитную роль озон выполняет
и сейчас. Большая часть ультрафиолетового излучения Солн ца поглощается озоном уже в самой верхней части его слоя,
вследствие чего воздух на высоте
h
= 40--55
км нагревает
ся до О ОС И выше.
В мезосфере температура воздуха убывает с увеличени ем высоты подъёма. Поэтому здесь происходят процессы
перемешивания тёплых и холодных воздушных масс и об разуются серебристые облака.
13
~
Энциклоnедиlfеекиu словарик школьника
Физика
~
в термосфере при h> стает и на
h = 200
км
95 км температура воздуха возра составляет 1536 К. Здесь молекулы и
тат ~ mяд
: : : Zmp + Nm n ,
атомы разрушаются и воздух находится в ионизированном
Т. к. масса протона или нейтрона почти в
состоянии (состояние плазмы). Эта часть термосферы на
массы электрона,
1840
раз больше
а дефектом массы при такой точности
зывается ионосферой. В ней поглощается корпускулярная
можно пренебречь. Масса атома, рассчитанная с точностью
и рентгеновская радиация Солнца, тормозятся и сгорают
до пяги-шести значащих цифр по приведённым выше фор
метеоры. Это щит, защищающий нас от опасных воздей
мулам, не совпадает с данными таблицы Менделеева для
ствий космоса. Ионосфера оказывает существенное влия
атомной массы химического элемента, т. к. последний в
ние на распространение
природе представляет собой смесь изотопов.
радиоволн вблизи поверхности
Земли; в частности, короткие радиоволны за счёт много кратного отражения от поверхности Земли и ионосферы
могуг достичь любой точки поверхности Земли.
Б
, Атом
- наименьшая частица химического элемента,
Барометр -
прибор для измерения атмосферного дав
которая обладает его свойствами. Атом состоит из положи
ления.
тельно заряженного ядра и отрицательно заряженных элек
(барометры-анероиды). Жидкостные (pтyrHыe) барометры
тронов, движущихся В кулоновском поле ядра. Атом элек
основаны на опыте Торричелли. В метровую стеклянную
трически нейтрален (его заряд равен нулю), т. к. сумма
трубку, запаянную с одного конца, наливают через во
Барометры бывают жидкосmые и безжидкостные
зарядов электронов и ядра компенсируют друг друга. Чис
ронку pтyrь до краёв. Затем затыкают трубку пальцем, пе
ло протонов в ядре атома равно числу электронов в атоме
реворачивают и помещают конец трубки с пальцем в чашу
(Z) и равно порядковому номеру химического элемента
с ртутью. Если палец убрать, то часть ртути вьшьется в ча
в таблице Менделеева. Масса атома тат складывается из
шу, а высота
массы ядра тяд и общей массы электронов ZтЭJI:
уровня ртуги в чаше до уровня ртyrи в трубке, будет равна
тат где т эл
= 9,1 . 10-31
кг
примерно
= тяд + Zm эл ,
где тр , т n -
ронов, д т
Zmp + Nm n
-
-
Область
1 называется торричеллиевой
При
20
пу
·С давление насыщенных паров
1,22· 10-3
мм рт. СТ.
Обычно этим давлением пренебрегают и
N-
число нейт
дефект массы, При обычной для школьной
практики точности в две-три значащие цифры получим:
14
760 мм,
ртути составляет
tJ.m,
массы протона и нейтрона;
столба ртyrи (см, рисунок), измеренная от
стотой. Там нет воздуха, а есть насыщенные пары ртути.
- масса покоя электрона.
Масса ядра вычисляется по формуле
тяд =
h
считают, что Р атм
= pgh,
сферное давление; р
g-
-
где Р атм -
тшотность ртуги,
ускорение свободного падения, В за
висимости от погоды атмосферное дав
15
h
атмо
. "1'/'.. , ,. .',. ~
:.. ~:: ин по гиперболе, удаляясь
v
-
от Земли.
Na+ + ОН
Последняя реакция называется электролитической дис
Испарение
-
процесс парообразования, происходящий
социацией. При этом в водном растворе щёлочи появля
с поверхности жидкости. Испарение происходит при лю
ются свободные заряды
бой температуре, при которой существует жидкость. В про
-
ионы, т. е. жидкость становится
проводящей электрический ток, или электролитом.
цессе испарения жидкость охлаждается, т. к. её покидают наиболее быстрые молекулы и средняя энергия оставших
Иоффе Абрам Фёдорович (1880-1960) -
основатель
ся молекул жидкости уменьшается. Скорость испарения
петербургской научной физической школы. Ему принад
зависит от рода жидкости, от площади сосуда, от темпе
лежит ряд открытий в области физики твёрдого тела, фи
ратуры жидкости, от состояния воздушной среды (давле
зики диэлектриков и полупроводников. Экспериментируя
ние, наличие ветра, влажность), от того, закрыт или от
68
69
~ш ~C
------------ Энциклопедический словарик школьника
Физика
~.lJ
крыт сосуд. Из открытого сосуда жидкость рано или по
пролетевшей частицей. Появляющиеся капельки вдоль тра
здно испарится вся. Для жидкости в закрытом сосуде на
ектории частицы образуют видимый след
-
трек. Затем
ступает динамическое равновесие, при котором число по
камера возвращается в исходное состояние,
и ионы уда
кидающих жидкость молекул равно числу молекул, воз
ляются электрическим полем. Кроме камеры Вильсона для
вращающихся в неё. Пар, находящийся в динамическом
регистрации ионизирующих излучений используют счёт
равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным.
чик Гейгера-Мюллера, пузырьковую камеру, толстослой
ные фотоэмульсии.
ИСТОЧНИК электрического тока -
устройство, выраба
тывающее электрическое напряжение, под действием ко
Камертон
металлический стержень прямоугольного
-
торого в замкнутой цепи пойдёт электрический ток. Раз
поперечного сечения, изогнутый в виде буквы
личают самостоятельныIe источники тока (генераторы) и
кой для крепления к резонаторному ящику. При ударе по
несамостоятельные источники тока, работающие от элек
камертону его тело начинает совершать колебания, что
трической сети гармонического тока (преобразователи,
ПрИВОДИТ К колебаниям воздуха и образованию чистого
выпрямители, адаптеры и т. д.). Наибольшее распростране
гармонического звука определённой частоты. Резонатор
ние получили генераторы постоянного и гармонического
ный ящик усиливает звук за счёт возникновения резонанса:
тока. Аккумулятор ограниченное время работает как са
столб воздуха в ящике колеблется с частотой, равной час
мостоятельный источник тока, а затем требует зарядки от
тоте камертона.
U,
с нож
других источников тока.
Квант света
-
частица электромагнитного излучения.
При поглощении и испускании света (и другого коротко
к Камера Вильсона -
волнового электромагнитного излучения) атомами свет ведёт себя как поток частиц, т. е. атомы поглощают и ис
прибор для регистрации элемен
пускают строго определённые порuии электромагнитной
тарных частиц и ядер. Действие камеры основано на кон
энергии, которые и были названы квантами света или
денсации пересыщенного пара на ионах с образованием
фотонами. Энергия Е фотона зависит только от частоты
капелек воды. эш ионы создаёт вдоль своей траектории дви
колебаний
v
и определяется по формуле Планка:
E=hv,
жущаяся заряженная частица. Камера Вильсона представ
ляет собой герметически закрытый сосуд, заполненный
где
h
= 6,63·10-34 Дж· С
-
постоянная Планка.
парами воды или спирта, близкими к насыщению. При резком расширении и охлаждении пара за счёт движения
Кварки
-
фундаментальные субэлементарные частицы,
поршня пар становится пересыщенным, т. е. неустоЙЧивым.
из которых состоят все адроны. Были введены в физику
Центрами конденсации становятся ионы, образованные
адронов в
70
1964
г. М. Гелл-Манном и Дж. Цвейгом.
71
~
Энциклопедический словарUl и «Восход», на которых впервые в истории человечества
Конденсация
процесс превращения пара в жидкость.
При конденсации выделяется энергия. Конденсацией во
совершён первый космический полёт (Ю. А. Гагарин, 12 ап реля 1961 г.) и первый выход человека в открытый кос
дяного пара объясняется образование облаков, дыма над
мос (А. А. Леонов,
трубой, следа от реактивного самолёта и т. д.
С. П. Королёва бьmи созданы искусственные спутники Зем
-
ли серий (ЭлектроН»
Коперник Николай (1473-1543) -
18
марта
г.). ПОД руководством
1965
и «Молния-1», многие спутники се
польский астроном,
рии «Космос», первые экземпляры межпланетных развед
создатель гелиоцентрической системы мира. Совершил пе
чиков серии «Зонд». Впервые осуществлён облёт Луны и фотографирование её обратной стороны ( 21. ное (Г < 1),
АВ, перпендикулярного
6
= ОЕ;). Изображение получается > 1), действительное, от
ния не пересекается с главной оптиче
(рис.
Рис.
ОЕ2
перевёрнутое, увеличенное (Г
пересекается с осью не луч, а его про
F'
2. / < d < 2/ (2/ =
ЛУЧ, параллельный глав
9
ной оптической оси, после преломле
зывается рассеивающей.
""
Рис.
8
/
где
d)
/ >
> О,
d
(1)
dl
о для выпуклой линзы,
/ O ,
Е=-
где
F-
модуль силы, Е
Е=-
-
модуль напряжённости элект
Существует три вида нейтрино: электронное, мюонное и таонное. Электронное нейтрино возникает при ~+ -рас паде (см. Бета-распад).
рического поля. Единица напряжённости электрического поля в СИ
-
Нейтрон -
Н/Кл или В/м.
элементарная частица-адрон. Участвует как
в сильных, так и в слабых взаимодействиях. Не имеет за
Насос
- (см. Машина гидравлическая).
ряда, масса покоя равна
1,6749·
10-27 КГ. В свободном со
стоянии (вне атомного ядра) живёт в среднем
Невесомость
15
мин. В
- состояние тела, когда пропадёт его вес.
результате эволюции звёзд некоторые из них, в зависи
Достигается это состояние при свободном падении тел или
мости от массы, превращаются в нейтронные звёзды. В них
при движении орбитальной станции по околоземной ор
вещество состоит не из атомов и молекул, а из нейтронов.
бите. В этих случаях вся сила тяжести идёт на создание ус
После выгорания водорода и его изотопов в звезде пре
корения свободного падения, с которым движется и сво
кращаются термоядерные
бодно падающее тело, и космонавт, и орбитальная стан
обходимое давление для поддержания устойчивости звез
ция. Состояние, близкое к невесомости, имеет человек,
ды. Звезда под действием гравитации начинает сжимать
находящийся в воде, т. к. вьпалкивающая сила почти урав
ся,
новешивает силу тяжести.
атома, взаимодействуя с протонами и превращая их в ней
и
электроны
атома
реакции,
начинают
которые создавали не
вдавливаться
троны. Плотность нейтронного вещества в
Нейтрино
- элементарная частица-лептон. Участвует
1015
в ядро
раз больше
средней плотности Земли.
только в слабых взаимодействиях (гравитационные взаи модействия нейтрино ничтожно малы для энергий, кото
рые известны современной физике). Появляется в ядерных
Нуклоны
- общее название для протонов и нейтронов,
т. е. частиц, из которых состоит ядро атома.
реакциях, в частности при ~+ -распаде, и уносит с собой энергию. С веществом взаимодействует слабо, поэтому
Ньютон Исаак (1643-1727) -
английский математик,
спокойно проходит через плазму Солнца и недра Земли.
механик, астроном и физик. Открыл дифференциальное
Нейтринная астрономия позволяет получить важную ин
и интегральное исчисления (одновременно с Г. В. Лейб
формацию о процессах, происходящих в недрах Солнца. Для
ницем). Является автором корпускулярной теории света. В
регистрации солнечных нейтрино используются хлор-ар
механике продолжил труды Галилея, Декарта, Кеплера.
гоновые установки, которые находятся глубоко под по
Сформулировал основные законы классической механи
верхностью Земли
(l,5-2
км), куда другое излучение не
96
КИ,
открыл закон всемирного тяготения на основе зако
97
~
Энциклопедический словарик школьника
.&CalJ
Физика
нов Кеплера, сформулировал теорию движения небесных
угольного параллелепипеда вычисляется как произведение
тел, создав основы небесной механики. Пространство и
трёх его измерений. Для тел сложной формы, имеющих
время считал абсолютными, за что подвергался критике
внутри полости, можно использовать для определения объё
со стороны других учёных. Кризис В физике, возникший
ма физические методы: метод вытеснения (метод Архи
меда) и метод, основанный на измерении массы т тела
на весах и расчёте объёма V по формуле
в конце
XIX -
начале ХХ в., привёл к пере смотру клас
сических представлений в физике и созданию специаль ной и общей теорий относительности, в которые теории
т
v=р'
Ньютона вошли как частный случай для малых скоростей тел и слабых гравитационных полей.
Обосновал законы отражения и преломления света на
где р
-
плотность вещества, из которого сделано тело.
Единица объёма в СИ -
кубический метр (м З ).
основе корпускулярной теории света, исследовал интер ференцию и дифракцию света, но в рамках корпускуляр
ной теории объяснить их не смог. Orкрыл дисперсию све
ОптИческая сИла линзы - скалярная физическая вели чина, определяемая по формуле
та, построил первый зеркальный телескоп (телескоп-реф
п=! /,
лектор).
где / -
о Обертоны
-
все тоны сложного музыкального звука,
-
if> О),
дЛЯ вогнутой линзы D < О
ная единица оптической силы 1 дптр = 1 M- 1.
,
-
if< О).
Внесистем
диоптрия (дптр).
,
Опьrr Юнга - опыт, в котором использовалась истори
кроме основного.
Тон
п> О
фокусное расстояние линзы. Для выпуклой линзы
гармоническая (синусоидальная) звуковая вол
на (простой музыкальный звук). Сложный музыкальный звук состоит из основного тона
чески первая интерференционная схема. Свет от источни ка света проходил через щель в первом экране и попадал
на второй экран, в котором находились близко друг к другу
(гармонический звук наименьшей частоты) и обертонов
две другие щели. Световые пучки, расширяясь вследствие
(гармонические звуки остальных частот звукового спект ра, которые в целое число раз больше частоты основного
дифракции, падали на белый экран. В области их перекры тия наблюдались интерференционные полосы. С помощью
тона).
этого опыта английский учёный Томас Юнг впервые из мерил длину волны света.
Объём
-
геометрическая характеристика тела. Для тел
простейшей формы геометрия даёт формулы для вычисле ния объёма, или вместимости. Например, объём прямо
98
Осадка - глубина, на которую находящееся на плаву судно погружено в воду.
99
~~
Энциклопедический словарик школьника
Отвердевание (см. Кристаллизация).
вом смысле,
Относительность движения. Движение тела зависит от системы отсчёта (СО), в которой оно рассматривается. Так, сплавляемое по реке бревно движется относительно СО, связанной с берегом, и покоится относительно СО, свя
занной с бревном. От СО зависят все кинематические ве личины,
определяющие
движение
тела,
Физика - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
а также
•
или внутреннее,
ление Р жидкости
дав
ных в оправу. Для устранения дальнозоркости или близо рукости используются выпуклые (собирающие) или вогну
тые (рассеивающие) линзы.
•
на дно
•
о"
'.
•
•
•
• • • •
•
•
О
•
..
•
.' 00.. .
• • •
•
е.
:
6
'
•
:
•.....
' .
•
е.
'
'
•••
••
••• '.
:
'
• :
. . • ".
cyнKe сосудов можно рассчитать по формуле р
P=s' где р -
ОчкИ - устройство, состоящее из двух линз, вставлен
•
трёх изображённых на ри
траекто
рия движения каждой точки тела.
ш--ш 0
123
и заключаю
щееся в следующем. Весо вое,
~IШ '""G
вес жидкости; S -
плошадь дна сосудов. Поскольку
площадь дна одинакова для всех трёх сосудов, а вес жид
кости больше в сосуде З, то должно быть Рз показывает, что Рl
= Р2 = Рз'
> Р2 > Pl'
Опыт
Ошибка в рассуждениях за
ключалась в том, что не бьmо учтено действие на жидкость
со стороны боковой стенки сосуда. В сосуде З, например, это действие уравновешивает дополнительный вес жид кости вне цилиндрического столба жидкости с площадью
п Падение свободное
основания, равной площади дна сосуда. К тому же резуль
- движение тела, имеющего нуле
вую начальную скорость, под действием только силы тя
жести. Свободное падение может происходить только в ва кууме, где все тела независимо от формы и массы падают с ускорением свободного падения, которое вблизи поверх
ности Земли приблизительно равно
9,8
м/с 2 . При паде
нии в атмосфере сила сопротивления воздуха при боль ших
скоростях
движения
может
уравновешивать
силу
тяжести и тело будет падать вертикально вниз (при отсут ствии ветра) с постоянной или почти постоянной скорос тью.
тату приходим, используя формулу
Р = где р
-
падения;
pgh,
плотность жидкости;
h-
g -
ускорение свободного
высота столба жидкости. Откуда следует, что
внутреннее давление, оказываемое жидкостью на дно со суда, зависит от плотности жидкости и высоты столба жид
кости. Если высоты столбов жидкости в трёх сосудах оди наковы и в сосудах находится одинаковая жидкость, то
одинаковы и внутренние давления на дно трёх сосудов.
Пасюiль Блез (1623-1662) -
философ, математик, ос
трый полемист, ставший одним из классиков французской
Парадокс гидростатический
- явление, не соответству
ющее обычным представлениям, базирующимся на здра
100
литературы, физик и механик.
Повторил опыт Торричелли, а также поставил новые опыты с целью доказать существование торричеллиевой
1О 1
~
Энциклопедический словарик школьника
Физика lIлавание тел. На тело, погружённое в
пустоты. Установил, что с увеличением высоты подъёма над поверхностью Земли атмосферное давление уменьша ется.
Паскаль
-
классик гидростатики. Он первым начал опе
рировать представлениями о передаче жидкостью давления
и открыл закон, носящий теперь его имя. Сформулировал принцип гидравлического пресса.
В области математики получил результаты в аналити ческой и проективной геометрии, в теории чисел и тео
~LlJ
жидкость, действует сила тяжести
FT
и вы
талкивающая (архимедова) сила Рд . Если Рд > рт , то тело всплывает и имеет поло жительную плавучесть. Если Рд = рт , то
~
::i;..~ '
••
'~T'
тело плавает на любой глубине при постоянной плотности
жидкости и имеет нулевую плавучесть. Если Ё'д
< рт ,
ТО те
ло тонет и имеет отрицательную плавучесть. Если тело пла
вает на поверхности жидкости, то Ё'д. = Ё'; (см. рисунок). Подводные лодки
рии вероятностей. Изобрёл арифметическую машину для
-
суда с регулируемой плавучестью.
За счёт приёма воды в балластные цистерны или удаления
вычислений.
воды сжатым воздухом можно добиться погружения или
Перемещение
-
вектор, имеющий начало в начальном
положении точки, а конец
-
в конечном. Позволяет оп
всплытия подводной лодки. Регулируют свою плавучесть рыбы и морские животные.
ределить конечное положение точки, если известно её на
Плавление
чальное положение.
-
процесс перехода кристаллического веще
ства из твёрдого состояния в жидкое. Плавление происходит
Период колебания
- время, в течение которого мате
при температуре плавления, которая у каждого твёрдого
риальная точка (колебательная система) совершает коле
кристаллического вещества своя. При плавлении энергия
бание, а все характеризующие его параметры претерпева
к двухфазной среде (твёрдое тело и жидкость) подводит
ют полный цикл изменения.
ся,
но температура среды не меняется в равновесных ус
ловиях до тех пор, пока всё твёрдое тело не расплавится.
Пипетка
устройство для получения капель жидкости.
Энергия идёт на разрушение кристаллической решётки,
Состоит из стеклянной трубки, суженной с одного кон
т. е. порядка расположения частиц вещества (атомов, ионов
ца, и резинового колпачка, надеваемого на другой конец
или молекул
трубки. Если сжать резиновый колпачок и поместить стек
решётки). Количество теплотыI Qпл, которую при темпера
лянную трубку в жидкость, а потом отпустить резиновый
туре плавления следует сообщить твёрдому кристалличе
колпачок, то жидкость поступит в пипетку под действием
скому телу массой т, чтобы его расплавить, можно рас
атмосферного давления, поскольку в пипетке было созда
считать по формуле
-
но разрежение воздуха. Вынув пипетку из жидкости и слегка
где л.
102
в зависимости от типа кристаллической
QПJl
нажимая на резиновый колпачок, получим маленькие кап ли жидкости.
-
-
= л.m,
удельная теплота плавления, Дж/кг.
103
~ШI ------------------------- Энциклопедический словарик школьника
~~
ПЛечо силы -- кратчайшее расстояние от рассматривае мой точки до линии действия силы.
Физика
~~
зарядами, а потому силовые линии (или линии напряжён
ности) этого поля нигде не начинаются и нигде не за канчиваются, а являются замкнутыми. Работа в вихревом
ПЛоскость наклонная -- простой механизм, позволяю
поле по замкнутому контуру не равна нулю. Вихревое элек
щий в зависимости от угла наклона получить тот или иной
трическое поле, являясь переменным, может само по рож
выигрыш в силе.
дать переменное
магнитное поле,
оно также вихревое, с
замкнутыми силовыми линиями (линиями вектора маг
nЛоmость -- скалярная физическая величина р, кото рая показывает, какой массой т обладает тело единично
го объёма
v:
нитной индукции). Отсюда следует, что одно вихревое поле без другого сушествовать не может и они образуют единое целое
р= V'
--
электромагнитное поле.
Электромагнитное поле может отрываться от источни
т
Единица плотности в СИ
--
килограмм на кубический
3
метр (кг/м ).
ка волн (антенны) и распространятьсяв пространствев ви
де электромагнитнойволны. Распространяютсявсе элек тромагнитные волны в вакууме со скоростью С::::
3 . 108
м/с.
В среде скорость электромагнитных волн уменьшается.
Подшипник -- устройство для снижения потерь на тре
Электрическое стационарное поле, связанное с непод
ние в местах опоры валов и осей в корпусах изделий. Бы
вижным
вают подшипники скольжения, качения, гидростатиче
отсчёта (СО), в которой заряд неподвижен. В СО, движу
ские, гидродинамические, газодинамические и т. д. Для
щейся по отношению к заряду, возникает и магнитное по
уменьшения потерь на трение подшипники качения и
ле. Магнитное стационарное
скольжения смазываются жидкой или густой смазкой.
сушествует без элеl\.ттрического
зарядом,
может
сушествовать
только
в
поле постоянного
системе
магнита
в СО, неподвижной отно
сительно постоянного магнита. Если СО движется отно
Позитрон -- античастица электрона. Вначале сушество
сительно
постоянного
магнита,
то
возникает
и вихревое
вание позитрона предсказал английский физик Поль Ди
электрическое поле. Электрическое поле, связанное с не
рак
подвижными
(1902--1984),
а потом позитрон был обнаружен в
электрическими
зарядами,
является
потен
камере Вильсона в магнитном поле. Электрический заряд
циальным.
позитрона равен положительному элементарному элек
нулю. Силовые линии начинаются на положительных за
трическому заряду
Кл), масса покоя позитрона
рядах или на бесконечности
(9,11 . 10-31 КГ).
тельных зарядах или на бесконечности. Через любую точ
(1,6· 10-19
равна массе покоя электрона
В нём работа по замкнутому контуру равна и заканчиваются
на отрица
ку любого поля проходит только одна силовая линия поля.
Поле вихревое электрИческое -- поле, порождаемое пе ременным магнитным полем. Вихревое поле не связано с
104
Густота силовых линий свидетельствует ти поля.
105
об интенсивнос
~
Энциклопедический словарик школьника
Полюс мamиmый -
(см. Магнит постоянный).
Физика
~Jj
ды в другую. В. Снеллиус эксперимен тально открыл
Попов Александр Степанович (1859-1906) -
русский
1621
м
закон преломления в
г. (современную формулировку
физик, изобретатель радио. Построил первый в мире ра
закона преломления дал Р. Декарт в
диоприёмник, применив в его схеме чувствительный эле
1630
мент
когерер. Передал первую в мире телеграмму по
ломлённый (ОВ) и перпендикуляр (МО),
беспроволочному телеграфу. Проводил опьпы по радиоте
восстановленный в точке падения (О)
леграфированию на Балтийском и Чёрном морях. Во вре
К границе раздела сред
мя опытов по радиосвязи с помощью прибора Попова бьmо
кости и
-
А
2
г.): луч падающий (АО), луч пре
1 и 2 (рис. 1),
в
Рис. 1
лежат в одной плос
sin и2'
Показатель преломления
свинца), проходящая внутри фарфоровой пробки. Прово
n
среды относительно вакуума
называется абсолютным показателем преломления среды:
А
с
n= v
и т. д.). Если сила тока больше допустимого значения, то проволока расплавится и цепь разомкнётся.
скорость
света во второй среде.
Если 1,
то с
> и, т.
е. скорость света в
вакууме больше скорости света в любой среде. Пусть
Преломление света
-
изменение направления светово
го луча при переходе из одной оптически прозрачной сре
106
n,
абсолютный показатель преломления первой среды, n2 второй, тогда
107
~~
Энциклопедический словарик школьника
n21
и)
С
иl
n2
и2
и2
С
nl
Физика
~
=-=-'-=-.
Среду с меньшим абсолютным показателем преломле ния принято называть оптически менее плотной. Абсолют
1
(воздух)
1
(воздух)
2
(вода)
2
(вода)
ный показатель преломления среды определяет скорость распространениясвета в данной среде и зависит от темпе ратуры, плотности и упругих напряжений среды, а также
Рис.
от длины волны самого света. Для красного света он мень ше, чем для зелёного, а для зелёного меньше, чем для фиолетового. Зависимостьабсолютногопоказателяпрелом ления среды от частоты света называется дисперсией.
Поскольку n к
змой) И n к
= с/ик
5, \
где
= «>1
- «>2'
фаза колебаний точки А среды
«>, -
(поля) от первого когерентного источни
ка волн
51; qJ2 - фаза колебаний точки А среды (поля) от 52 (см. рисунок).
второго когерентного источника волн
Разность фаз связана с разностью хода волн (см. ИН терференция) формулой 2п
у
-
и жидкого
водорода
длина волны, 7t
в
paKeThI
для межпланетных перелётов. Впервые ракеты на водороде и кислороде бьmи построены в Германии под руководством Вернера фон Брауна и использованы для обстрела Англии в годы Второй мировой войны.
PaKeThI широко использу
ются в научных и военных целях и в космонавтике.
Изо
брели ракеты в Китае вместе с изобретением пороха, где их использовали для праздничных увеселений.
Реактор Ядерный
- устройство, в котором может про
исходить регулируемая цепная реакция деления ядер тя
жёлых элементов под действием нейтронов.
,1.tn = - . ,1.d где л
окислителя
вые предложено К. Э. Циолковским в его проекте
Разность фаз волн от двух когерентных источников - скалярная физическая ве
5) /
в качестве
:=::
л
В ядерном реакторе используются:
'
3,14,,1.d - разность хода волн
от двух когерентных источников:
,1.d = d l - d2• Здесь d] - расстояние от 51 дО А; d2
1) делящееся вещество (изотопы урана 2§~ U, 2§~ U, 2§~ U; 232Th плугония 239Ри 240Ри 241Ри)' 90' 94 '94 ' 9 4 '
тория
2) замедлитель быстрых нейтронов (тяжёлая вода, гра фит и др.);
-
расстояние от 52
до А.
Ракета - транспортное средство, позволяющее переме шаться в воде, воздухе и вакууме и использующее реак
тивный принцип движения.
3) 4)
отражатель нейтронов (тяжёлая вода, графит и др.); двух- или трёхконтурная замкнутая система охлаж
дения (теплоноситель: вода, жидкий натрий и др.);
5)
системы регулирования скорости uепной ядерной
реакции (стержни из кадмия и бора);
6) системы безопасности (защитная оболочка из желе
Современные ракеты используют химическую энергию,
зобетона и свинuа для защиты от нейтронов и у-излуче
выделяюшуюся при сгорании топлива в окислителе и пре
ния, а также полная замкнугость цепей теплоносителей и
образуюшуюся в кинетическую энергию газа. Реактивная
отсутствие утечек в них).
струя создаёт реактивную тягу, которая приводит ракету в движение. Наибольший энергетический эффект можно
Реакции термоЯдерные
- экзотермические (с выделе
получить, если использовать жидкий фтор как окислитель
нием энергии) реакции синтеза (слияния) лёгких ядер,
и жидкий водород как топливо. Использование жидкого
протекающие при высоких температурах. Например, реак
112
113
Энциклопедический словарик школьника
,S)CLlJl
ция синтеза изотопов водорода
-
дейтерия и трития
-
и
+ 3Н 1
~
Резонанс
~
явление резкого возрастания амплитуды
-
колебаний при приближении частоты вынужденных коле
превращения их в изотоп гелия и нейтрон: 2Н I
Физика
баний к частоте свободных, или собственных, колебаний.
4Н 1 2 е+ оп,
Неуправляемая термоядерная реакция реализована в
Возникает в различных по природе физических явле
термоядерной, или водородной, бомбе. Для создания тем
ниях (механический, акустический, электрический резо
пературы порядка
нанс).
5 . 107
К, при которой протекает термо
ядерная реакция, используется взрыв атомной бомбы, да
ющей эту температуру в течение времени порядка
10-6
с.
Резонатор
-
устройство, предназначенное для усиле
За это время успевает про изойти реакция в массе изотопа
ния звука, создаваемого источником звука. Если частота
водорода. Управляемую термоядерную реакцию пока осу
источника звука совпадает с одной из собственных частот
ществить на Земле не удалось. Термоядерные реакции обес
резонатора, то благодаря резонансу возникают более мощ
печивают устойчивость звёзд и их стабильное излучение в
Hыe колебания резонатора и звук усиливается. Примеры
течение
резонаторов: резонаторный ящик камертона, дека гитары,
миллионов
и миллиардов
лет.
корпус и воздушный столб духовых музыкальных инст
Реакции цепные -
реакции, в которых продукты реак
рументов.
ции могут вновь вступать в соединения с исходными ве
Рентген Вильгельм
ществами.
Бывают химические и ядерные.
(1845-1923) -
немецкий физик.
Открыл лучи, теперь носящие его имя. Обнаружил, что эти лучи вызывают свечение люминофора, воздействуют
(1871-1937) - английский физик,
на фотоплёнку, проходят через все тела; получил изобра
один из основателей учения о радиоактивности, атомной
жение кисти руки на экране из люминофора. Исследовал
и ядерной физики.
отражение, поглощение и ионизационную способность
Резерфорд Эрнест
Предложил ядерную, или планетарную, модель атома
рентгеновских лучей. Через
17 лет
после открытия природа
на основе опытов по рассеиванию а-частиц атомами раз
рентгеновских лучей была выяснена Лауэ, Фридрихом и
личных элементов. Провёл опьп по разделению в магнит
Книппингом,
ном поле радиоактивного излучения на а-, ~- и у-лучи.
есть электромагнитное
Провёл их идентификацию. Впервые осуществил расщеп
шей, чем у ультрафиолетового
которые показали, что рентгеновские
лучи
излучение с длиной волны мень излучения,
и распростра
ление ядра атома (первая ядерная реакция). Предложил
няется оно со скоростью света в вакууме. В настоящее вре
называть ядро атома водорода протоном. Совместно с
мя рентгеновское
Ф. Содди дал формулировку закона радиоактивных пре
электронов в рентгеновской трубке. Мягкое рентгеновское
вращений, выразив его в математической форме. Ввёл по
излучение воздействует на человека при просмотре теле
нятие «период полураспада».
визионных передач или при работе на компьютере, если
114
излучение
115
вызывается
торможением
~alJJ
Энциклопедический словарик школьника
их конструкция предусматривает использование электрон
но-лучевой трубки.
Реостат
~alJJ
терференция, поляризация, свет проявляет волновые свой ства. Поэтому говорят, что свет есть электромагнитная вол
на с длиной
- электрический прибор, предназначенный для
регулирования силы электрического тока в электрической цепи.
Простейший реостат устроен следующим образом. На ке рамический цилиндр намотана изолированная никелино
вая (или нихромовая) проволока. Концы проволоки под водятся к двум клеммам. Подвижный контакт, находящий ся на ползунке реостата, перемещается по виткам реостата.
При перемещении ползунка реостата меняется количество витков, по которым протекает ток, а значит, и сопротив
ление реостата. По закону Ома меняется и сила тока в элек трической цепи при неизменном напряжении.
РОтор
Физика
- подвижная часть машины, совершающая вра
щательное движение. Ротор турбины представляет собой колесо, находящееся на валу,
с лопатками, расположен
ными по ободу колеса. Ротор электродвигателя есть вал с сердечником из отдельных изолированных пластин с об мотками, находящимися в пазах сердечника. Концы об моток подводятся к коллектору или к контактным коль цам.
Ротор вращается в подшипниках, которые крепятся в корпусе статора машины.
(4-8)·10-7
М. В явлениях испускания и погло
щения света атомами свет ведёт себя как поток фотонов (квантов света). Двойственная природа (корпускулярно
волновой дуализм) характерна не только для фотонов, но
и для всех элементарныхчастиц. Например, можно наблю дать дифракцию электронов.
Сегнерово колесо -
I
прибор для демон-
~ ~
страции реактивного движения. Вода выте кает из конического сосуда, имеющего не
подвижную ось, вокруг которой сосуд мо
жет вращаться, через изогнутые трубки, загнутые в противоположных направлени
ях. Колесо вращается в сторону, противо положную направлениям движения воды,
вытекающей из трубок. Сердечник стальной
-
~
предназначен для усиления маг
нитного поля катушки с постоянным током (предложил
использовать А. Ампер). Катушка с сердечником образуют электромагнит, который широко используется в технике.
Сила -
векторная физическая ве-
личина, которая является количе-
~
F
ственной мерой взаимодействия тел
и причиной изменения скорости тела.
с Свет
-
сложное физическое явление, имеющее двой
ственную природу. В таких явлениях, как дифракция, ин
116
Рис.
]
Как вектор сила имеет: модуль, ли
нию действия и точку приложения (рис. дываются по правилу параллелограмма
(рис.
2):
117
1).
Силы скла
или треугольника
~IШ
F,r;?F,
~~: ~~
ке сдвинуть тело, при ходьбе челове
Силы бывают различной физической природы: грави трения,
и повороте
N
авто
мобиля и т. д. Модуль силы трения
2
покоя упругие,
F
чения. Первая возникает при попыт
ка, при движении
Рис.
тационные,
.st.n
Физика
------------- Энциклопедический словарик школьника
~C
электрические,
(F1]J)ПОКОЯ
Рис.
изменяется в преде
4
лах О ~ (F1]J)ПОКОЯ ~ (F1]J)max' где (F1]J)max определяется по за
кону для максимальной силы трения покоя (рис. 4):
магнитные,
ядерные и т. д.
(F1]J)max = ~' N,
Все силы сводятся к четырём
10
типам фундаментальных
F
х
взаимо
здесь ~'
-
коэффициент трения покоя,
ного давления (сила, перпендикулярная к поверхности
опоры И действующая на опору). Если тело покоится, то
взаимодействиям
Гравитационным подвержены все
F=
(F1]J)ПОКОЯ' Если
F> (F1]J)max'
то тело начнёт двигаться.
Силы трения скольжения возника-
ния Ньютона). Упругие силы воз
ют при скольжении одного тела по
никают, например,
при малых де
поверхности другого и направлены в
формациях твёрдых тел или при деформациях пружины.
сторону, противоположную его пере-
Если пружину длиной 'о растянуть силой
мещению. Модуль силы трения сколь
3
сила нормаль
даментальные).
тела (см. Закон всемирного тяготе Рис.
N-
действий (см. Взаимодействия ФУН
F, приложен ной к пружине, до длины " то появится упругая сила Ё'УПР'
жения
приложенная к растягивающему телу, которая будет стре
миться вернуть пружину в исходное положение (рис. менение длины пружины х
=, -
3).
Из-
ле
(F1]J)CK определяется по форму(рис. 5):
.
F
IN Рис. 5
(F1]J)CK = ~N,
'о называется также абсо
лютной деформацией пружины. Как показывает опыт, спра
где ~
ведлив закон Гука:
териалов соприкасающихся поверхностей, их шероховато
(Fупр)х = где
k -
-kx,
коэффициент жёсткости пружины (в СИ измеря
ется в Н/м), (Fупр)х
- проекция упругой силы на ось Ох.
Силы трения появляются из-за неровностей (шерохо ватостей) на поверхностях взаимодействующих тел и из
-
коэффициент трения скольжения (зависит от ма
сти, а также от наличия смазки), ~
< ~'.
Сила трения качения значительно меньше силы трения
скольжения. Поэтому в технике часто трение скольжения
заменяют на трение качения (используют подшипники кцчения). Электрические силы
-
силы, с которыми электриче
за сил взаимодействия между молекулами этих тел. Разли
ское поле действует на заряженное тело, находящееся в
чают силу трения покоя, трения скольжения и трения ка
нём.
118
119
~.lJJ
Энциклопедический словарик школьника
Для точечных зарядов спра
ведЛИВ закон Кулона. Точечный
q) . q2
F;
заряд
>О q2
ql
г~
~ 1;
F2
q) . q2 Рис.