Притяжение и отталкивание
Изменяй расстояние между частицами относительно равновесного. Стрелки показывают результирующее действие.
Схему можно прокрутить вбок. Все значения повторены в расчёте ниже.
Качественная модель связи двух частиц. Размеры, длины стрелок и зависимость силы условны; тепловые колебания здесь не показаны.
Притяжение удерживает частицы
Частицы вещества взаимодействуют. На подходящих расстояниях их взаимное притяжение помогает сохранять целостность твёрдого тела и объём жидкости.
Чтобы соединить два образца без промежуточного вещества, их поверхности должны сблизиться на очень малые расстояния. Неровности и загрязнения препятствуют этому.
Близкое расположение
Частицы соседствуют
Притяжение
Препятствует удалению
Целостность тела
Нужна работа для разделения
Притяжение частиц помогает объяснить прочность и связность вещества.
Почему осколки стакана не склеиваются от простого прикосновения?
Неровности мешают большей части частиц поверхностей сблизиться на расстояния сильного взаимодействия.
Отталкивание препятствует сжатию
При очень сильном сближении частиц резко возрастает отталкивание. Поэтому твёрдые тела и жидкости трудно сжать, хотя их частицы не образуют сплошной непрерывной массы.
Притяжение и отталкивание действуют совместно. Устойчивое расстояние соответствует их равновесию; оно не означает отсутствия взаимодействия.
| Расстояние | Преобладающий результат |
|---|---|
| Слишком малое | Сильное отталкивание |
| Около равновесного | Действия уравновешены |
| Несколько больше | Притяжение возвращает частицы |
Сопротивление сжатию связано с сильным отталкиванием при малых расстояниях.
Можно ли равновесие понимать как отсутствие сил?
Нет. Противоположные действия могут компенсироваться, сохраняя взаимодействие.
Пружина шариковой ручки
Упругость пружины связана с взаимодействием частиц её материала.
Santeri Viinamäki · CC BY-SA 4.0 · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Модель кристаллической структуры хлорида натрия
Частицы кристалла удерживаются взаимодействиями, но не перестают колебаться.
Walkerma · Общественное достояние · Источник. Без изменений.
Изображение временно недоступно. Ссылка на источник находится выше.
Деформация меняет расстояния
При растяжении тела средние расстояния между соседними частицами меняются, и возникает действие, препятствующее растяжению. При сжатии возникает действие в обратную сторону.
Если изменение невелико и тело остаётся упругим, после снятия нагрузки его форма восстанавливается. Большая деформация может изменить структуру или разрушить тело.
Нагрузка
Изменяет расположение частиц
Ответ вещества
Возникает восстанавливающее действие
Снятие нагрузки
Возможен возврат формы
Упругое восстановление формы связано с взаимодействием частиц.
Обязательно ли любое растянутое тело вернётся к прежней форме?
Нет. Это зависит от материала и величины деформации. Возможны остаточная деформация и разрушение.
Что показывает учебная схема
В модели выбранная пара частиц раздвигается или сближается, а стрелки показывают преобладающее действие. На большом расстоянии взаимодействие ослабевает.
Схема не задаёт реальные размеры атомов и не изображает частицы твёрдого тела неподвижными. В реальном теле они непрерывно движутся около положений равновесия.
Стрелки
Показывают направление преобладающего действия
Условный масштаб
Помогает увидеть очень малые расстояния
Модель взаимодействия объясняет тенденцию, но требует помнить об условном масштабе.
Почему в неподвижном твёрдом теле частицы всё же движутся?
Они совершают тепловые колебания, не перемещая всё тело как единый объект.
Шесть выводов
Тест · 10 вопросовОдин правильный ответ в каждом вопросе
Сначала изучи модель и конспект. За каждый верный ответ — 0,5 балла, максимум — 5. После проверки откроются пояснения.
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Физика, 7 класс», § 10. Тема и содержание сверены с файлом «7 класс. Физика — § 10. Взаимодействие.pdf». Объяснения, расчётные примеры и модели подготовлены для этого конспекта. Дополнительные зависимости в моделях отмечены отдельно.
Изображения загружаются непосредственно из интернета. Авторство и лицензии указаны под каждой иллюстрацией. Число частиц, размеры и цвета учебных схем условны.