Номер 9, страница 159, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

9. Как можно доказать, что атомы и молекулы в теле взаимодействуют?

9. Доказать, что атомы и молекулы в теле взаимодействуют, можно на основе ряда наблюдаемых явлений и свойств вещества. Это взаимодействие имеет двойственный характер: на малых расстояниях частицы отталкиваются, а на больших — притягиваются. Существует равновесное расстояние, на котором силы притяжения и отталкивания уравновешивают друг друга.

Вот несколько ключевых доказательств:

1. Существование твердых тел и жидкостей. Если бы между частицами (атомами, молекулами) не существовало сил притяжения, то все вещества были бы газами, так как частицы просто разлетались бы в пространстве. Однако мы наблюдаем жидкости, сохраняющие свой объем, и твердые тела, сохраняющие и объем, и форму. Это возможно только потому, что частицы в них удерживаются вместе силами взаимного притяжения.

2. Механическая прочность и упругость. Чтобы разорвать или сломать твердое тело, нужно приложить значительное усилие. Это усилие необходимо для преодоления сил притяжения между частицами. С другой стороны, твердые тела и жидкости очень трудно сжать. Это свидетельствует о том, что при уменьшении расстояния между частицами начинают действовать мощные силы отталкивания. Способность тел восстанавливать свою форму после прекращения внешнего воздействия (упругость) также объясняется силами взаимодействия: при растяжении доминируют силы притяжения, возвращающие частицы на место, а при сжатии — силы отталкивания.

3. Поверхностное натяжение жидкостей. Явление, при котором поверхность жидкости ведет себя как упругая пленка (например, капли воды имеют сферическую форму, а насекомые-водомерки могут бегать по воде), объясняется силами притяжения. Молекулы на поверхности жидкости притягиваются к молекулам внутри жидкости сильнее, чем к молекулам газа над ней. В результате возникает сила, направленная внутрь жидкости, которая стремится сократить площадь ее поверхности до минимума.

4. Явления смачивания и капиллярности. Поведение жидкости на поверхности твердого тела (растекание или собирание в каплю) зависит от соотношения сил притяжения между молекулами самой жидкости и сил притяжения между молекулами жидкости и твердого тела. Всасывание жидкости в узкие трубки (капилляры) также является результатом этого взаимодействия. Эти явления напрямую демонстрируют, что молекулы разных веществ взаимодействуют друг с другом.

5. Слипание гладких поверхностей. Если взять два гладко отполированных бруска из мягкого металла (например, свинца) и сильно прижать их друг к другу свежеобработанными поверхностями, они слипнутся. Это происходит потому, что атомы на поверхностях сближаются на расстояние, на котором начинают действовать значительные силы межатомного притяжения.

Таким образом, совокупность этих макроскопических явлений неопровержимо доказывает существование микроскопического взаимодействия между атомами и молекулами.

Ответ: Взаимодействие атомов и молекул в теле доказывается такими явлениями, как: 1) существование конденсированных состояний вещества (жидкостей и твердых тел), которые не распадаются на отдельные молекулы благодаря силам притяжения; 2) механическая прочность и упругость тел, обусловленные силами притяжения (при растяжении) и отталкивания (при сжатии); 3) поверхностное натяжение жидкостей; 4) явления смачивания и капиллярности, демонстрирующие взаимодействие молекул разных веществ.