В сознании рядового обывателя укрепилось стойкое мнение о том, что с моментом физической смерти в организме усопшего останавливаются все биологические процессы, и его тело постепенно начинает разлагаться. На самом деле, данная теория далека от истины. После того того, как сердце человека перестает биться, а мозг теряет контроль над телом, в некоторых частях организма еще происходят остаточные физиологические процессы. О 10 функциях организма, которые не угасают после кончины человека, далее пойдет речь.
10. Пищеварение
Кто бы мог подумать, что когда человек оставляет этот мир, то его пищеварительный тракт продолжает не только исторгать переваренную еду, но и в какой-то степени ее переваривать. Это связано с тем, что в нашем организме обитает множество микроорганизмов, часть которых является неотъемлемым звеном в механизме переваривания пищи. Когда человек умирает, жизнь этих бактерий не прекращается, и они продолжают активно выполнять свое биологическое назначение. Кроме того, некоторые из них участвуют в производстве газа, благодаря которому комки переваренной пищи могут продвигаться по мертвому кишечнику.
9. Эрекция и эякуляция
Говоря абстрактно, сердечная мышца — это физиологический насос, перекачивающий кровь из одной части тела в другую. Когда этот орган перестает выполнять свою функцию, кровообращение останавливается, из-за чего кровь скапливается в самом низком месте тела. Если человек умирает в стоячем положении или лежа на животе, то не трудно догадаться в каком месте у него соберется большая часть крови. Кроме того, определенные группы мышечных клеток после кончины активируются ионами кальция. Благодаря этому, после фактического наступления смерти, возможно наступление эрекции с последующей эякуляцией.
8. Рост ногтей и волос
Эту функцию сложно поставить в один ряд с другими, приведенными в этой статье, так как она является скорее внешней особенностью почти всех мертвых тел, чем действительно биологическим процессом, проявляющим активность после смерти человека. Конечно, неживые клетки не могут воспроизводить ни волос, ни ногтей, однако после кончины кожа теряет влагу, из-за чего немного оттягивается, обнажая какую-то часть волоса, который до этого находился в толще кожи. При этом, визуально создаётся впечатление, что волосы и ногти покойника действительно растут.
7. Движения мышц
После смерти головного мозга, некоторые части нервной системы могут ещё какое-то время пребывать в состоянии активности. Ученые не раз регистрировали у мертвых пациентов возникновение рефлексов, при которых по нервным волокнам шел импульс не к головному, а к спинному мозгу, благодаря чему у покойного появлялись мышечные подергивания или спазм.
6. Активность мозга
В современной медицине нередко случаются ситуации, когда головной мозг уже фактически умер, а сердце продолжает функционировать. Противоположная и не менее распространенная ситуация — при остановке сердечной деятельности мозг технически продолжает жить еще несколько минут. В это время клетки мозга используют все возможные ресурсы для того, чтобы выискать необходимый для продолжения жизнедеятельности кислород и питательные вещества. Этот короткий период, внутри которого еще возможно восстановить нормальное функционирование головного мозга, в наше время вполне реально продлить до нескольких суток при помощи определенных препаратов и при проведении необходимых мероприятий.
5. Мочеиспускание
Многие думают, что физиологический акт отхождения мочи является абсолютно произвольным действием. Однако это не совсем так. Наше сознание не очень-то контролирует этот механизм — за него ответственен определенный участок коры головного мозга. Кроме того, эта зона принимает активное участие в регуляции дыхательной системы и сердечной деятельности. При трупном окоченении мышцы должны как бы застыть, однако этого не происходит еще какое-то время после кончины. В сам момент смерти, гладкие и скелетные мышцы расслабляются, благодаря чему происходит раскрытие наружного сфинктера мочеиспускательного канала и, соответственно, отхождение мочи.
Наркотические вещества и алкоголь угнетающе влияют на работу зоны коры головного мозга, отвечающей за мочеиспускание. Поэтому у людей, находящихся под действием этих веществ, нередко случается непроизвольное отхождение мочи.
4. Рост клеток кожи
Как ни странно, но данная функция также не угасает сразу после смерти. Клетки кожи, одни из немногих в человеческом организме, которые не нуждаются в беспрерывном кровоснабжении. Поэтому с моментом остановки сердечной деятельности, они еще какое-то время продолжают функционировать и воспроизводить себе подобных.
3. Рождение ребенка
До нашего времени дошли документы, подтверждающие, что в истории человечества имели место случаи так называемого «посмертного родоразрешения». Суть этого ритуала заключается в том, что если женщина умирала на позднем сроке беременности, то ее не хоронили до тех пор, пока ее тело не вытолкнет плод. Этот механизм обусловлен скоплением газов внутри организма, которые служат некой движущей силой, ведущей плод по родовым путям.
2. Дефекация
Для многих из нас не секрет, что в моменты сильного волнения наш организм стремится избавиться от конечных продуктов жизнедеятельности. Это происходит потому что в минуту стресса определенные группы мышц резко расслабляются, из-за чего происходит небольшой конфуз. Если же говорить о физической кончине человека, то в этом случае осуществлению посмертной дефекации способствует не только расслабление всех мышц, но и усиленная выработка газов в кишечнике, происходящая в результате отмирания органических тканей. Отхождение каловых масс может произойти через несколько часов или спустя сутки после смерти.
1. Вокализация
Подобная функция носит очень зловещий характер, особенно если не знать природу данного явления. Трупное окоченение затрагивает почти все группы мышц, включая те, которые функционировали внутри голосового аппарата. Из-за этого мертвое тело может производить негромкие звуки, напоминающие стоны или хрип.
Если бы я захотел читать, еще не
зная букв, это было бы бессмыслицей.
Точно так же, если бы я захотел судить
о явлениях природы, не имея никаких
представлений о началах вещей, это
было бы такой же бессмыслицей.
М. В. Ломоносов
Оглянитесь вокруг себя. Какое многообразие предметов вас окружает: это люди, животные, деревья. Это телевизор, автомобиль, яблоко, камень, лампочка, карандаш и др. Все невозможно перечислить. В физике любой предмет называют физическим телом .
Рис. 6
Чем отличаются физические тела? Очень многим. Например, у них могут быть различные объемы и формы. Они могут состоять из разных веществ. Серебряная и золотая ложки (рис. 6) имеют одинаковые объем и форму. Но состоят они из разных веществ: серебра и золота. Деревянные кубик и шарик (рис. 7) имеют разные объем и форму. Это разные физические тела, но изготовлены из одного и того же вещества - древесины.
Рис. 7
Кроме физических тел, есть еще физические поля. Поля существуют независимо от нас. Их не всегда можно обнаружить с помощью органов чувств человека. Например, поле вокруг магнита (рис. 8), поле вокруг заряженного тела (рис. 9). Но их легко обнаружить с помощью приборов.
Рис. 8
Рис. 9
С физическими телами и полями могут происходить разнообразные изменения. Ложка, опущенная в горячий чай, нагревается. Вода в луже испаряется, а в холодный день замерзает. Лампа (рис. 10) излучает свет, девочка и собака бегут (движутся) (рис. 11). Магнит размагничивается, и его магнитное поле ослабевает. Нагревание, испарение, амерзание, излучение, движение, размагничивание и т. д. - все эти изменения, происходящие с физическими телами и полями, называются физическими явлениями .
Рис. 10
Изучая физику, вы познакомитесь со многими физическими явлениями.
Рис. 11
Для описания свойств физических тел и физических явлений вводятся физические величины . Например, описать свойства деревянных шара и кубика можно с помощью таких физических величин, как объем, масса. Физическое явление - движение (девочки, автомобиля и др.) - можно описать, зная такие физические величины, как путь, скорость, промежуток времени. Обратите внимание на основной признак физической величины: ее можно измерить с помощью приборов или вычислить по формуле . Объем тела можно измерить мензуркой с водой (рис. 12, а), а можно, измерив длину a, ширину b и высоту c линейкой (рис. 12, б), вычислить по формуле
V = a . b . c.
Все физические величины имеют единицы измерения. О некоторых единицах измерения вы слышали много раз: килограмм, метр, секунда, вольт, ампер, киловатт и т. д. Более подробно с физическими величинами вы будете знакомиться в процессе изучения физики.
Рис. 12
Подумайте и ответьте
- Что называют физическим телом? Физическим явлением?
- Каков основной признак физической величины? Назовите известные вам физические величины.
- Из приведенных понятий назовите те, которые относятся к: а) физическим телам; б) физическим явлениям; в) физическим величинам: 1) капля; 2) нагревание; 3) длина; 4) гроза; 5) кубик; 6) объем; 7) ветер; 8) сонливость; 9) температура; 10) карандаш; 11) промежуток времени; 12) восход Солнца; 13) скорость; 14) красота.
Домашнее задание
У нас в организме есть «измерительное устройство». Это сердце, с помощью которого можно измерять (с не очень высокой точностью) промежуток времени. Определите по пульсу (числу ударов сердца) промежуток времени наполнения стакана водой из-под крана. Считайте время одного удара примерно равным одной секунде. Сравните это время с показаниями часов. На сколько различны полученные результаты?
Untitled Document
ФИЗИЧЕСКИЕ ТЕЛА. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ
1. Укажите, что относится к понятию «физическое тело», а что к понятию «вещество»:
самолет, космический корабль, медь, авторучка, фарфор, вода, автомобиль.
2. Приведите примеры следующих физических тел: а) состоящих из одного и того
же вещества; б) из различных веществ одинакового названия и назначения.
3. Назовите физические тела, которые могут быть сделаны из стекла, резины, древесины,
стали, пластмассы.
4. Укажите вещества, из которых состоят следующие тела: ножницы, стакан, футбольная
камера, лопата, карандаш.
5. Начертите в тетради таблицу и распределите в ней следующие слова: свинец,
гром, рельсы, пурга, алюминий, рассвет, буран, Луна, спирт, ножницы, ртуть,
снегопад, стол, медь, вертолет, нефть, кипение, метель, выстрел, наводнение.
6. Приведите примеры механических явлений.
7. Приведите примеры тепловых явлений.
8. Приведите примеры звуковых явлений.
9. Приведите примеры электрических явлений.
10. Приведите примеры магнитных явлений.
11. Приведите примеры световых явлений.
12. Предлагаемую ниже таблицу начертите в тетради и впишите слова, относящиеся
к механическим, звуковым, тепловым, электрическим, световым явлениям, шар катится,
свинец плавится, холодает, слышны раскаты грома, снег тает, звезды мерцают,
вода кипит, наступает рассвет, эхо, плывет бревно, маятник часов колеблется,
облака движутся, гроза, летит голубь, сверкает молния, шелестит листва, горит
электрическая лампа.
13. Назовите два-три "физических явления, которые наблюдаются при выстреле из пушки.
ИЗМЕРЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
14. Представьте себе 3-копеечную монету и футбольный мяч. Мысленно прикиньте,
во сколько раз диаметр мяча больше диаметра монеты. (Для проверки ответа см.
таблицу 11.).
15. а) Толщина волоса равна 0,1 мм. Выразите эту толщину в см, м, мкм, нм. б)
Длина одной из бактерий равна 0,5 мкм. Сколько таких бактерий уложилось бы «
вплотную на длине 0,1 мм, 1 мм, 1 см?
16. В Древнем Вавилоне за единицу длины принимали расстояние, которое проходил
взрослый человек за время выхода диска Солнца из-за горизонта. Эта единица называлась
стадием. Могла ли такая единица длины быть точной? Ответ объясните.
17. Какова длина бруска, изображенного на рисунке 1?
18. На рисунке 2 показано, как можно измерить диаметр шара. Определите его.
Пользуясь указанным методом, определите диаметр мяча, которым вы играете.
19. На рисунке 3 показаны части брусков и линеек. Левые концы брусков совпадают
с нулевыми отметками линеек, что на рисунке не показано, а правые концы относительно
числовых отметок шкалы расположены так, как показано на рисунке. Определите
на глаз длину каждого бруска, если
цена деления линеек 1 см.
Рис. 1
Рис. 2
Рис 3
20. С учетом какой доли цены деления шкалы вы можете измерить длины небольших
предметов линейками, изображенными на рисунке 4, а, б, в, г?
21°. Чтобы определить диаметр проволоки, ученик намотал вплотную на карандаш
30 витков, которые заняли часть карандаша длиной 3 см (рис. 5). Определите диаметр
проволоки.
22°. Определите длину окружности головки винта или гвоздя один раз способом,
изображенным на рисунке 6, другой раз - измеряя диаметр и умножая его на число
л. Результаты измерения сравните и запишите в тетради.
Рис. 4
Рис. 5
Рис. 6
Рис. 7
Рис. 8
23. Возьмите несколько одинаковых монет, сложите их так, как показано на рисунке
7, и измерьте миллиметровой линейкой толщину получившейся стопки. Определите
толщину одной монеты. В каком случае толщина одной монеты будет измерена более
качественно: с малым или большим числом монет?
24. Как с помощью измерительной линейки определить средние диаметры мелких однородных
предметов, например зерен пшена, чечевицы, булавочных головок, зерен мака и
т. п.?
25. а) При строительстве дома уложили железобетонную плиту длиной 5,8 м и шириной
1,8 м. Определите площадь, которую заняла эта плита, б) В любом цирке мира диаметр
арены равен 13 м. Какую площадь в цирке занимает арена?
26. Какой длины будет полоса, состоящая из кусочков площадью I см
2
,
вырезанных из листа площадью 1 м
2
?
27. Измерив диаметр круга, изображенного на рисунке 8, вычислите его площадь.
Определите площадь круга, подсчитав в нем квадратики. Сравните полученные вами
численные результаты.
28. Определите объем прямоугольного бруска, длина которого 1,2 м, ширина 8 см
и толщина 5 см.
29. Измерив длину, ширину и высоту своей комнаты, определите ее объем.
30. Высота гранитной колонны равна 4 м, основание колонны - прямоугольник со
сторонами 50 и 60 см. Определите объем колонны.
31. Каковы объемы жидкостей в мензурках, изображенных на рисунке 9?
32. В чем состоит сходство и различие шкал мензурок, изображенных на рисунке
10?
Рис. 9
Рис. 10
33. В мензурку с водой (рис. 11) опущено тело неправильной геометрической
формы. Определите цену деления мензурки и объем тела.
34 . Как определить объем одной дробинки, если даны мензурка, дробь, вода?
35. Объясните, пользуясь рисунком 12, как можно определить объем тела, которое
не помещается в мензурке.
Рис. 11
Рис. 12
Рис. 13
36. С какой точностью можно измерить время секундомером, изображенным на рисунке
13?
37. Победитель школы по легкой атлетике пробежал дистанцию 100 м за время, которое
показано на секундомере рисунка 13. Выразите это время в минутах, часах; миллисекундах,
микросекундах.
3§. Ночью температура воздуха была -6° С, а днем +4° С. На сколько градусов
изменилась температура воздуха?
Рис. 14
39. Определите цену деления шкалы каждого термометра (рис. 14). Какую максимальную температуру можно измерить термометрами, показанными на рисунке 14, б, д; минимальную (рис. 14, а, г)? Какую температуру показывает каждый термометр?
СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА
40. В толстостенном стальном цилиндре сжимают масло. При большом давлении
капельки масла выступают на внешних стенках цилиндра. Чем это можно объяснить?
41. На фотоснимке видимый диаметр молекулы некоторого вещества равен 0,5 мм.
Чему равен действительный диаметр молекулы данного вещества, если фотоснимок
получен с помощью электронного микроскопа с увеличением в 200 000 раз?
Рис. 15
42. Капля масла объемом 0,003 мм3 растеклась по "поверхности- воды тонким
слоем и заняла площадь 300 см2. Принимая толщину слоя равной диаметру молекулы
масла, определите этот диаметр.
43. Длина столбика ртути в трубке комнатного термометра увеличилась. Увеличилось
ли при этом число молекул ртути? Изменился ли объем каждой молекулы ртути в
термометре?
44. Можно ли сказать, .что объем газа в сосуде равен сумме объемов его молекул?
45. Отличаются ли при одинаковой температуре промежутки между молекулами какого-либо
вещества, находящегося в твердом, жидком и газообразном состояниях?
46. Под действием груза резиновый шнур удлинился. Изменились ли при этом промежутки
между частицами резины?
47. Под действием груза поршень в цилиндре опустился (рис. 15). Когда же груз
удалили, то поршень занял прежнее
положение /. Как при этом изменилось отношение объема воздуха, находящегося
под поршнем, к сумме объемов его молекул?
48. Приведите пример опыта, подтверждающего, что вещество состоит из молекул,
разделенных промежутками.
49. Одинаковы ли объемы и состав молекул холодной и горячей воды?
50. Одинаковы ли объемы и состав молекул у различных веществ?
51. Дано отношение произвольного объема воды к сумме объемов молекул этой же
воды и отношение такого же объема, пара к сумме объемов молекул того же пара.
Кйкое отношение больше?
52. Как изменяются промежутки между частицами медной заклепки при нагревании
и охлаждении?
53. Чем объясняется увеличение длины проволоки при ее нагревании?
54. Почему уменьшается длина рельса при его охлаждении?
55. Зачем на точных измерительных инструментах указывается температура (обычно
20° С)?
ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ И ТЕМПЕРАТУРА ТЕЛА
56. Чем объясняется распространение в воздухе запахов бензина, дыма, нафталина,
духов и других пахучих веществ?
57. Молекулы газа движутся со скоростями порядка нескольких сот метров в секунду.
Почему же в воздухе запах пролитого около нас эфира или бензина мы не чувствуем
мгновенно?
58. Открытый сосуд с углекислым газом уравновесили на весах. Почему со временем
равновесие весов нарушилось?
59. Детский резиновый шар, наполненный водородом, через несколько часов становится
слабо надутым. Почему?
60. Почему дым от костра по мере его подъема перестает быть видимым даже в безветренную
погоду?
61. Почему в газах и жидкостях диффузия протекает значительно быстрее, чем в
твердых телах?
62. В старинной книге перед страницами с рисунками подклеены листы тонкой прозрачной
бумаги. Почев^у на сторонах этой бумаги, соприкасающихся с рисунками, со временем
появились отпечатки рисунка?
63. Морское животное кальмар при нападении на него выбрасывает темно-синюю защитную
жидкость. Почему через некоторое время пространство, заполненное этой жидкостью,
даже в спокойной воде становится прозрачным?
64. Если рассматривать в микроскоп каплю сильно разбавленного молока, то можно
видеть, что плавающие в жидкости мелкие капли масла непрерывно движутся. Объясните
это явление.
65. Одинаковые кусочки сахара были брошены в стаканы с водой одновременно. В
каком стакане начальная температура воды была больше (рис. 16)?
66. Почему не рекомендуется мокрую ткань, окрашенную в темный цвет, оставлять
на длительное время в соприкосновении с белой тканью? Объясните происходящее
явление.
67. Как можно ускорить диффузию в твердых телах?
68. Где лучше сохранить детский резиновый шарик, наполненный водородом: в холодном
или теплом помещении?
69. Один кувшин с молоком поставили в холодильник, другой оставили в комнате.
Где сливки отстоятся быстрее?
Рис. 16
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОЛЕКУЛ
70. Молекулы твердого тела находятся в беспрерывном движении. Почему же твердые
тела не распадаются на отдельные молекулы?
71. Почему разломанный карандаш мы не можем соединить так, чтобы он вновь стал
целым?
72. Почему после дождя пыль на дороге не поднимается?
73. Почему для разделения листов бумаги, смоченных водой, требуется значительно
большее усилие, чем при перелистывании сухих страниц книги?
74. Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора? Что можно
сказать о взаимодействии между частицами этих веществ?
75. У каких веществ (свинец, воск, сталь) притяжение между частицами наибольшее;
наименьшее?
76. Плоскопараллельные концевые меры длины (плитки Иоганссона) отполированы
так, что при контакте они прилипают друг к другу и взаимно удерживаются (рис.
17). Объясните причину этого явления.
77. Сварку металлических деталей можно выполнить и холодным способом, если их,
соединив, очень сильно сдавить. При каком условии такая сварка иожет быть выполнена?
78. Стеклянную пластинку, подвешенную на резиновом шнуре, опустили до соприкосновения
с поверхностью воды (рис. 18). Почему при подъеме пластинки шнур растягивается?
79. В каком состоянии - твердом или жидком - притяжение между молекулами свинца
больше?
80. Масло сравнительно легко удаляется с чистой поверхности меди. Удалить ртуть
с той же поверхности невозможно. Что можно сказать о взаимном притяжении между
молекулами масла и меди, ртути и меди?
81. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему же между ними существуют
промежутки?
82. Что есть общего между склеиванием бумаги и паянием металлических изделий?
83. Чем отличается сварка Металлических деталей от паяния металличе-
ских изделий?
Рис. 17
Рис. 18
ТРИ СОСТОЯНИЯ ВЕЩЕСТВА
84. В каком состоянии при комнатной температуре находятся следующие вещества: вода, сахар, воздух, олово, спирт, лед, кислород, алюминий, молоко, азот? Ответы впишите в таблицу, начертив ее в тетради.
|
Состояние |
||
|
газообразное |
||
85. Можно ли открытый сосуд заполнить газом на 50% его вместимости?
86. Закрытая бутылка наполовину заполнена ртутью. Можно ли утверждать, что в
верхней половине бутылки ртуть отсутствует?
87. Могут ли быть в жидком состоянии кислород, азот? 88.* Могут ли быть в газообразном
состоянии ртуть,
железо, свинец?
89. Летним вечером над болотом образовался туман. Какое это состояние воды?
90. В зимний морозный день над полыньей в реке образовался туман. Какое это
состояние воды?
91. Свежий, хотя и невидимый, след (например, зайца) собака «берет». Однако
со временем она его учуять не может. Объясните это явление.
92. В полистироловой фляге длительное время хранился керосин. Есди в эту, даже
очень тщательно вымытую, флягу нвлить молоко, то в нем мы все же будем чувствовать
запах керосина. Объясните почему.
93. Кусок олова нагрели, и оно приобрело жидкое состояние Как при этом менялось
движение к расположение частид олова относительно друг друга?
94. Вода испарилась и превратилась в пар. Изменились ли при этом сами молекулы
воды? Как изменилось их расположение и движение?
В сегодняшней статье порассуждаем о том, что такое физическое тело. данный термин уже не раз встречался вам за годы школьной учебы. С понятиями "физическое тело", "вещество", "явление" мы впервые сталкиваемся на уроках природоведения. Они являются предметом изучения большинства разделов специальной науки - физики.
Согласно "физическое тело" обозначает определенный материальный объект, обладающий формой и явно выраженной внешней границей, которая отделяет его от внешней среды и прочих тел. Кроме того, физическому телу присущи такие характеристики, как масса и объем. Данные параметры являются базовыми. Но кроме них имеются и другие. Речь идет о прозрачности, плотности, упругости, твердости и т. п.
Физические тела: примеры
Говоря упрощенно, любой из окружающих предметов мы можем назвать физическим телом. Самые привычные их примеры - книга, стол, машина, мяч, чашка. Простым телом физика называет то, чья геометрическая форма несложна. Составные физические тела - это те, что существуют в виде комбинаций скрепленных между собой простых тел. Например, очень условно человеческую фигуру можно представить в виде совокупности цилиндров и шаров.
Материал, из которого состоит любое из тел, именуется веществом. При этом они могут содержать в своем составе как одно, так и ряд веществ. Приведем примеры. Физические тела - столовые приборы (вилки, ложки). Изготовлены они чаще всего из стали. Нож может послужить примером тела, состоящего из двух разных видов веществ - стального лезвия и деревянной рукоятки. А такое сложное изделие, как сотовый телефон, производится из гораздо большего количества "ингредиентов".
Какими бывают вещества
Они могут быть природными и созданными искусственно. В древние времена все необходимые предметы люди изготавливали из натуральных материалов (наконечники стрел - из одежду - из звериных шкур). С развитием технического прогресса появились вещества, созданные человеком. И в настоящее время таковых - большинство. Классическим примером физического тела искусственного происхождения может служить пластик. Каждый его вид создавался человеком с целью обеспечения нужных качеств того или иного предмета. Например, прозрачный пластик - для линз очков, нетоксичный пищевой - для посуды, прочный - для бампера автомобиля.
Любой предмет (от до высокотехнологичного устройства) обладает рядом определенных качеств. Одно из свойств физических тел - это их способность притягиваться друг к другу в результате гравитационного взаимодействия. Измеряется оно при помощи физической величины, именуемой массой. По определению физиков, масса тел - это мера их гравитации. Она обозначается символом m.
Измерение массы
Данная физическая величина, как и любая другая, поддается измерению. Чтобы узнать, какова масса любого предмета, нужно сравнить его с эталоном. То есть с телом, масса которого принимается за единицу. Международной системой единиц (СИ) им считается килограмм. Такая "идеальная" единица массы существует в виде цилиндра, представляющего собой сплав иридия и платины. Данный международный образец хранится во Франции, а копии его имеются почти в каждой из стран.
Помимо килограмма используют понятие тонны, грамма или миллиграмма. Измеряют же массу тела взвешиванием. Это классический способ для повседневных расчетов. Но в современной физике есть и другие гораздо более современные и высокоточные. С их помощью определяют массу микрочастиц, а также гигантских объектов.
Другие свойства физических тел
Форма, масса и объем - важнейшие из характеристик. Но существуют и прочие свойства физических тел, каждое из которых важно в определённой ситуации. Например, предметы равного объема могут значительно различаться своей массой, то есть иметь разную плотность. Во многих ситуациях важны такие характеристики, как хрупкость, твердость, упругость или магнитные качества. Не следует забывать о теплопроводности, прозрачности, однородности, электропроводности и прочих многочисленных физических свойствах тел и веществ.
В большинстве случаев все подобные характеристики зависят от тех веществ или материалов, из которых предметы состоят. Например, резиновые, стеклянные и стальные шарики будут обладать абсолютно разными наборами физических качеств. Это имеет значение в ситуациях взаимодействий тел между собой, например изучении степени деформации их при сталкивании.
О принятых приближениях
Определенные разделы физики физическое тело рассматривают в качестве некой абстракции, обладающей идеальными характеристиками. Например, в механике тела представляются в виде материальных точек, не имеющих массы и прочих свойств. Данный раздел физики занимается движением таких условных точек, и для решения поставленных здесь задач подобные величины принципиального значения не имеют.
В научных расчетах часто применяется понятие абсолютно твердого тела. Таковым условно считается не подверженное никаким деформациям, с отсутствием смещения центра массы тело. Данная упрощенная модель позволяет теоретически воспроизводить ряд определенных процессов.
Раздел термодинамики в своих целях использует понятие абсолютно черного тела. А это что такое? Физическое тело (некий абстрактный предмет), способное поглощать любые попадающие на его поверхность излучения. При этом, если задача того требует, им могут излучаться электромагнитные волны. Если по условиям теоретических расчетов форма физических тел не принципиальна, по умолчанию считается, что она шарообразная.
Почему свойства тел так важны
Сама физика как таковая произошла от необходимости постичь законы, по которым ведут себя физические тела, а также механизмы существования разнообразных внешних явлений. К природным факторам можно отнести любые изменения в окружающей нас среде, не относящиеся к результатам человеческой деятельности. Многие из них люди используют себе на пользу, но другие могут быть опасными и даже катастрофическими.
Исследование поведения и самых разных свойств физических тел необходимо для людей в целях предсказания неблагоприятных факторов и предупреждения либо уменьшения наносимого ими вреда. Например, строительством волноломов люди привыкли бороться с негативными проявлениями морской стихии. Противостоять землетрясениям человечество научилось разработкой особых сейсмоустойчивых конструкций зданий. Несущие части автомобиля изготавливаются в особой, тщательно выверенной форме для уменьшения повреждений при авариях.
О структуре тел
Согласно другому определению, термин "физическое тело" подразумевает всё то, что можно признать реально существующим. Любое из них обязательно занимает часть пространства, а вещества, из которых они состоят, являются совокупностью молекул определённой структуры. Другие, более мелкие частицы его - атомы, но и каждый из них не является чем-либо неделимым и совершенно простым. Строение атома достаточно сложно. В его составе можно выделить положительно и отрицательно заряженные элементарные частицы - ионы.
Структура, согласно которой такие частицы выстраиваются в определённую систему, для твердых тел носит название кристаллической. Любой кристалл обладает определенной, строго фиксированной формой, что говорит об упорядоченном движении и взаимодействии его молекул и атомов. При изменении структуры кристаллов происходит нарушение физических свойств тела. От степени подвижности элементарных составляющих зависит его агрегатное состояние, которое может быть твердым, жидким или газообразным.
Для характеристики данных сложных явлений используется понятие коэффициентов сжатия или объемной упругости, которые являются взаимно обратными величинами.
Движение молекул
Состояние покоя ни атомам, ни молекулам твёрдых тел не присуще. Они находятся в постоянном движении, характер которого зависит от теплового состояния тела, и воздействий, которым оно в данный момент подвергается. Часть элементарных частиц - отрицательно заряженных ионов (именуемых электронами) движется с большей скоростью, чем имеющих положительный заряд.
С точки зрения агрегатного состояния, физические тела - это твердые предметы, жидкости или газы, что зависит от характера молекулярного движения. Вся совокупность твердых тел может быть поделена на кристаллические и аморфные. Движение частиц в кристалле признано полностью упорядоченным. В жидкостях молекулы двигаются по совершенно другому принципу. Они переходят из одной группы в другую, что можно образно представить подобно кочующим из одной небесной системы в другую кометам.
В любом из газообразных тел молекулы обладают гораздо более слабой связью, чем в жидких или твердых. Частицы там можно назвать отталкивающимися друг от друга. Упругость физических тел определяется сочетанием двух главных величин - коэффициента сдвига и коэффициента объемной упругости.
Текучесть тел
При всех значительных отличиях твердых и жидких физических тел между собой в свойствах их много общего. Часть из них, именуемых мягкими, занимают промежуточное агрегатное состояние между первыми и вторыми с присущими и тем, и другим физическими свойствами. Такое качество, как текучесть, можно обнаружить в твердом теле (пример - лед или сапожный вар). Присуще оно и металлам, в том числе достаточно твердым. Под давлением большинство из них способно течь подобно жидкости. Соединив и нагрев два твердых куска металла, возможно спаять их в единое целое. Причём процесс спаивания протекает при температуре гораздо более низкой, чем точка плавления каждого из них.
Данный процесс возможен при условии полного соприкосновения обеих частей. Именно таким способом получают различные металлические сплавы. Соответствующее свойство именуют диффузией.
О жидкостях и газах
По результатам многочисленных экспериментов ученые пришли к следующему выводу: твёрдые физические тела - это не какая-то обособленная группа. Различие между ними и жидкими состоит лишь в большем внутреннем трении. Переход веществ в разные состояния происходит в условиях определённой температуры.
Газы отличаются от жидкостей и твердых тел тем, что увеличения силы упругости даже при сильном изменении объёма в них не происходит. Различие между жидкостями и твердыми телами - в возникновении упругих сил в твердых телах при сдвиге, то есть изменении формы. Данного явления не наблюдается в жидкостях, которые могут принять любую из форм.
Кристаллические и аморфные
Как уже упоминалось, два возможных состояния твердых тел - аморфное и кристаллическое. К аморфным относятся тела, обладающие одинаковыми физическими свойствами по всем направлениям. Данное качество именуются изотропностью. В качестве примера можно привести затвердевшую смолу, изделия из янтаря, стекло. Их изотропность - результат беспорядочного расположения молекул и атомов в составе вещества.
В кристаллическом состоянии элементарные частицы расположены в строгом порядке и существуют в виде внутренней структуры, периодически повторяющейся в разных направлениях. Физические свойства таких тел отличаются, но в параллельных направлениях они совпадают. Такое свойство, присущее кристаллам, именуют анизотропностью. Ее причина - неодинаковая сила взаимодействия между молекулами и атомами в разных направлениях.
Моно- и поликристаллы
У монокристаллов внутренняя структура однородная и повторяется во всем объеме. Поликристаллы выглядят как множество хаотично сросшихся друг с другом небольших кристаллитов. Составляющие их частицы располагаются на строго определённом расстоянии друг от друга и в нужном порядке. Под кристаллической решеткой понимается совокупность узлов, то есть точек, служащих центрами молекул либо атомов. Металлы с кристаллической структурой служат материалом для каркасов мостов, зданий и других прочных конструкций. Именно потому свойства кристаллических тел тщательно изучаются в практических целях.
На реальные характеристики прочности оказывают негативное воздействие дефекты кристаллической решетки, как поверхностные, так и внутренние. Подобным свойствам твёрдых тел посвящен отдельный раздел физики, именуемый механикой твердого тела.
