§ 7. Свойства твердых тел, жидкостей и газов

Каждый из вас сможет назвать множество различных твердых тел. Их твердость вы ощущаете сразу же, взяв в руки. Из алюминия изготовили прямоугольный брусок. Как бы мы его ни располагали, он будет сохранять свои форму и объем такими, какие ему были приданы при изготовлении (рис. 26).

Рис. 26. Твердые тела сохраняют неизмененными форму и объем

Чтобы изменить его форму, нужно приложить очень большое усилие. Следовательно, твердые тела способны сохранять неизменными форму и объем. Это одно из свойств твердых тел. Рассмотрим свойства жидкостей, например воды. Если воду наливать в разнообразные сосуды, то каждый раз она будет принимать форму этих емкостей (рис. 27).

Рис. 27. Жидкости не сохраняют форму

Объем же воды будет оставаться одним и тем же. Если сосуд разбить, то вода без поддерживающих ее стенок разольется. Жидкости способны сохранять объем, но не способны сохранять форму. Способность жидкости принимать форму сосуда широко используется и на производстве, и в повседневной жизни (например, при литье металлов и приготовлении пищи).

Газы не сохраняют формы и занимают весь объем, который им предоставлен. Следовательно, газы принимают форму и занимают объем того сосуда или помещения, в котором они находятся: закрытой бутылки, закупоренной колбы, комнаты, специального баллона для перевозки и т. д. (рис. 28).

Рис. 28. Газы не сохраняют форму и занимают весь объем, который им предоставлен

Деформация

Возьмите резиновую ленту и карандашом или фломастером разметьте ее на полоски равной длины. Если один конец ленты закрепить, а к другому подвесить груз, то лента растянется. При этом каждая из полосок на ней станет длиннее (рис. 29). Почему? Под действием груза возникает движение частей ленты относительно друг друга. В результате изменяются ее длина и объем. Если поворачивать, как показано на рисунке, концы полоски из мягкого металла, картона, бумаги, то в результате перемещения частей полоски изменится ее форма. Она будет иметь уже другой вид.

Таким образом, когда возникает движение частей тела относительно друг друга, происходит изменение формы, размеров и объема не только тела в целом, но и каждой его отдельной части.

Рис. 29. Деформация тел

Любое изменение формы, размеров и объема тела называется деформацией.

Если в опыте с резиновой лентой убрать груз, то она приобретет первоначальный вид – восстановит свою форму и размеры. Резина обладает свойством, которое называют упругостью.

Упругость – это свойство тела изменять форму и объем под действием других тел и восстанавливать их после прекращения действия.

Однако не все тела после произведенного на них воздействия возвращают свое первоначальное состояние. Пулю для пневматического ружья изготавливают из свинца. Если взять ее в руку и сжать пальцами, она изменит форму – сомнется и после разжатия пальцев останется деформированной. Следовательно, существуют тела, которые изменяют форму и затем не восстанавливают ее.

Свойство тел менять форму под действием других тел и сохранять ее (в измененном виде) после окончания действия называется пластичностью.

Воск, свинец, свежая оконная замазка, пластилин – все это пластичные вещества. Пластичность материалов – свойство, которое используется для изготовления деталей разных форм в технике и быту.

1. Приведите несколько своих примеров, когда в результате движения частей тела меняются его форма и размеры.

2. Какие тела называются упругими? Приведите примеры упругих тел.

3. Какие тела называются пластичными? Приведите примеры.

4. Какими свойствами обладают твердые тела?

5. Какими свойствами обладают газы?

6. Какими свойствами обладают жидкости?

Лабораторная работа № 3

Определение физических свойств твердых, жидких и газообразных тел

1. Положите кубик льда в стакан. Изменилась ли его форма? объем? Сделайте вывод, какое свойство твердых тел вы наблюдали.

2. Возьмите стаканчик с водой и перелейте воду в колбу. Что изменилось? Изменился ли объем воды? Сделайте вывод, какое свойство жидких тел вы наблюдали.

3. На стеклянную пластинку пипеткой нанесите несколько капель воды. Наклоните пластинку. Что вы наблюдаете? Вспомните из курса начальной школы, как называется наблюдаемое свойство воды.

4. Сожмите ластик в руке и отпустите. Изменилась ли его форма? Объем? Сожмите кусочек пластилина и отпустите. Изменилась ли его форма? Сравните результаты опытов с ластиком и пластилином. Сделайте вывод, какие свойства твердых тел вы наблюдали.

5. Надуйте воздушный шарик (не очень сильно) и завяжите его ниткой. Надавите на шарик и наблюдайте за изменением его формы и объема. Отпустите руку. Что произошло с воздухом в шарике? Сделайте вывод, какое свойство газообразных тел вы наблюдали?