Номер 4, страница 164, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

4. Как объяснить характер зависимости результирующей силы взаимодействия между молекулами вещества от расстояния между ними?

4. Характер зависимости результирующей силы взаимодействия между молекулами от расстояния объясняется тем, что между молекулами одновременно действуют два вида сил: силы притяжения и силы отталкивания. Обе эти силы имеют электромагнитную природу и по-разному зависят от расстояния между молекулами.

1. Силы притяжения ($F_{прит}$) действуют между любыми молекулами. Они проявляются на расстояниях, сравнимых с размерами самих молекул и больших. С увеличением расстояния эти силы быстро ослабевают. Именно силы притяжения удерживают молекулы вместе, позволяя веществу существовать в жидком и твердом состояниях.

2. Силы отталкивания ($F_{отт}$) становятся существенными только на очень малых расстояниях, когда электронные оболочки молекул начинают перекрываться. Эти силы убывают с увеличением расстояния гораздо быстрее, чем силы притяжения. Они препятствуют "слипанию" молекул в одну точку и отвечают за несжимаемость вещества.

Результирующая сила $F_{рез}$ является суммой этих двух сил. В зависимости от расстояния $\text{r}$ между молекулами преобладает та или иная сила:

• Когда расстояние $\text{r}$ между молекулами велико (в несколько раз больше их размеров), силы отталкивания практически отсутствуют, и результирующая сила является силой притяжения.

• При сближении молекул силы притяжения и отталкивания возрастают, но силы отталкивания растут значительно быстрее. Существует такое расстояние $r_0$, называемое равновесным, при котором модуль силы притяжения равен модулю силы отталкивания. В этом положении результирующая сила равна нулю ($F_{рез} = 0$). Это наиболее устойчивое положение для молекул (например, в кристаллических решетках).

• Если молекулы сближаются на расстояние $r < r_0$, то силы отталкивания начинают резко преобладать над силами притяжения. Результирующая сила становится силой отталкивания, которая стремится вернуть молекулы в положение равновесия.

Таким образом, зависимость результирующей силы от расстояния носит сложный, нелинейный характер: на больших расстояниях молекулы притягиваются, на малых — отталкиваются, а на равновесном расстоянии сила взаимодействия равна нулю.

Ответ: Характер зависимости результирующей силы взаимодействия между молекулами от расстояния объясняется одновременным действием сил притяжения и сил отталкивания. Силы притяжения преобладают на больших расстояниях, а силы отталкивания, которые растут с уменьшением расстояния гораздо быстрее, доминируют на малых. Существует равновесное расстояние, где эти силы уравновешивают друг друга и результирующая сила равна нулю.