Номер 3, страница 6, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Белага, Воронцова

Часть 1. Глава 1. Строение и свойства вещества. Тепловые явления. Параграф 1. Основы молекулярно-кинетической теории. Повторим изученное - номер 3, страница 6.

Условие.

• Что такое броуновское движение?

Решение.

Броуновское движение — это беспорядочное (хаотическое) и непрерывное движение микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе. Это движение происходит из-за постоянных ударов молекул окружающей среды по этим частицам.

Явление было открыто в 1827 году шотландским ботаником Робертом Броуном (в русской транскрипции — Брауном) при наблюдении под микроскопом пыльцевых зёрен в воде. Причиной движения является то, что молекулы жидкости или газа находятся в постоянном тепловом движении. Они сталкиваются со взвешенной частицей с разных сторон. Поскольку число ударов и их сила в каждый момент времени не одинаковы с разных сторон, равнодействующая сила не равна нулю. Эта нескомпенсированная сила и заставляет частицу беспорядочно перемещаться в пространстве.

Броуновское движение является наглядным экспериментальным подтверждением основных положений молекулярно-кинетической теории (МКТ), а именно того, что все тела состоят из атомов и молекул, и эти частицы находятся в непрерывном хаотическом движении. Теоретическое описание этого явления было дано Альбертом Эйнштейном и независимо от него Марианом Смолуховским в 1905–1906 годах. Их работа позволила связать наблюдаемые характеристики движения частиц с фундаментальными физическими константами, например, с числом Авогадро.

Интенсивность броуновского движения зависит от нескольких факторов:
• Температура среды: чем выше температура, тем больше кинетическая энергия молекул среды, тем сильнее и чаще их удары, и тем интенсивнее движется частица.
• Вязкость среды: чем меньше вязкость, тем слабее сопротивление движению частицы и тем оно интенсивнее.
• Размер и масса частицы: чем меньше частица, тем более заметно влияние на неё отдельных ударов молекул, и тем быстрее она движется.

Альберт Эйнштейн вывел формулу, описывающую, как далеко в среднем уходит частица от своего начального положения. Средний квадрат смещения частицы $ \langle (\Delta x)^2 \rangle $ вдоль одной из осей за время $\text{t}$ пропорционален этому времени:
$ \langle (\Delta x)^2 \rangle = 2Dt $
Здесь $\text{D}$ — это коэффициент диффузии, который зависит от температуры, вязкости среды и размера частицы.

Ответ: Броуновское движение — это беспорядочное движение микроскопических частиц, взвешенных в жидкости или газе, которое происходит под действием неуравновешенных ударов молекул окружающей среды, находящихся в непрерывном тепловом движении.