Номер ?2, страница 74, часть 1 - гдз по физике 7 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 2. Строение вещества. Параграф 19. Лабораторные и исследовательские работы. Вопросы для обсуждения - номер ?2, страница 74.

Условие.

Можно ли наблюдать броуновское движение чаинок в стакане горячего чая?

Решение.

Нет, наблюдать броуновское движение чаинок в стакане горячего чая невозможно.

Броуновское движение — это хаотическое, беспорядочное движение микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе, которое происходит под действием постоянных ударов молекул окружающей среды. Ключевым условием для наблюдения этого явления является очень малый размер взвешенных частиц.

Чаинки являются макроскопическими объектами, то есть они видны невооруженным глазом и состоят из огромного числа собственных молекул. Из-за своего большого размера и массы чаинка одновременно испытывает удары колоссального количества молекул воды со всех сторон. Согласно закону больших чисел, эти многочисленные удары практически полностью компенсируют (уравновешивают) друг друга. В любой момент времени суммарный импульс, передаваемый чаинке от молекул воды, близок к нулю. Поэтому теплового движения молекул воды совершенно недостаточно, чтобы сдвинуть с места или как-то заметно повлиять на движение такой массивной частицы, как чаинка.

Движение чаинок, которое мы в действительности наблюдаем в стакане с горячим чаем, имеет совершенно иную природу. Оно вызвано не броуновским движением, а макроскопическими конвекционными потоками. Горячая вода на дне стакана имеет меньшую плотность и поднимается вверх, а более холодная и плотная вода с поверхности опускается вниз. Эти циркулирующие потоки жидкости увлекают за собой чаинки, заставляя их перемещаться. Это направленное, хотя и сложное, движение, а не случайное блуждание, характерное для броуновского движения.

Ответ: Нет, наблюдать броуновское движение чаинок в стакане горячего чая нельзя. Чаинки — это слишком крупные и массивные объекты. Их видимое движение обусловлено не хаотичными ударами отдельных молекул воды, а макроскопическими явлениями, в первую очередь — конвекционными потоками жидкости.