Номер 2, страница 68 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 2. Механические свойства жидкостей, газов и твёрдых тел. Параграф 17. Свойства твёрдых тел. Вопросы для самопроверки - номер 2, страница 68.

Условие.

2. Приведите примеры использования свойств твёрдых тел в технике.

Решение.

Свойства твёрдых тел лежат в основе практически всех технологий, созданных человеком. Ниже приведены примеры использования различных свойств в технике.

Прочность, твердость и износостойкость

Эти свойства определяют способность материала сопротивляться разрушению, необратимой деформации, царапанию и истиранию. В технике эти свойства используются повсеместно. Например:
- Прочность: Стальные и железобетонные конструкции в строительстве (каркасы зданий, мосты), корпуса автомобилей и самолетов, детали машин, подверженные высоким нагрузкам (валы, шестерни), грузоподъемные тросы.
- Твердость: Режущие кромки инструментов (сверла, фрезы, резцы) изготавливают из сверхтвердых материалов, таких как быстрорежущая сталь, твердые сплавы на основе карбида вольфрама и технические алмазы.
- Износостойкость: Подшипники, тормозные колодки, покрытия для полов и дорог создаются из материалов, способных долгое время выдерживать трение без существенного износа.

Ответ: Стальные балки в мостах, алмазные сверла для резки бетона, шарикоподшипники в механизмах.

Упругость

Свойство тела восстанавливать свою первоначальную форму и размеры после прекращения действия внешних сил. Это свойство широко используется для амортизации, гашения вибраций и накопления механической энергии.
- Пружины в подвеске автомобилей и железнодорожных вагонов, в часовых механизмах, амортизаторах и динамометрах.
- Резиновые шины, которые деформируются при контакте с дорогой, сглаживая неровности.
- Мембраны в микрофонах и динамиках, которые упруго колеблются под действием звуковых волн или электромагнитного поля.

Ответ: Пружины в автомобильной подвеске, резиновые шины, мембраны в акустических динамиках.

Пластичность

Способность твердого тела изменять свою форму под действием нагрузки без разрушения и сохранять эту форму после снятия нагрузки. Это свойство лежит в основе многих технологических процессов обработки металлов давлением.
- Ковка, штамповка, прокатка: Изготовление деталей сложной формы из металлов, например, кузовных панелей автомобилей, лопаток турбин, железнодорожных рельсов.
- Волочение: Производство проволоки (например, медной для электропроводки или стальной для тросов) путем протягивания заготовки через сужающееся отверстие (фидер).
- Выдавливание (экструзия): Получение профилей сложного сечения из алюминия, пластика.

Ответ: Изготовление автомобильных кузовов методом штамповки, производство медной проволоки волочением.

Электрические свойства

Способность проводить или не проводить электрический ток, а также специфически изменять свои свойства в электрическом поле. Эти свойства являются основой всей электротехники и электроники.
- Проводники: Медные и алюминиевые провода для передачи электроэнергии. Золото в контактах микросхем из-за высокой проводимости и стойкости к окислению.
- Диэлектрики (изоляторы): Пластиковая, резиновая или керамическая изоляция проводов и электронных компонентов для предотвращения коротких замыканий и обеспечения безопасности.
- Полупроводники: Кремний и германий, из которых создают транзисторы, диоды, микросхемы – фундаментальные элементы компьютеров, смартфонов и любой другой современной электроники.

Ответ: Медные провода (проводник), пластиковая изоляция на кабелях (диэлектрик), кремниевые чипы в электронике (полупроводник).

Тепловые свойства

Свойства, связанные с передачей и поглощением тепла, а также с изменением размеров при нагревании.
- Высокая теплопроводность: Медь и алюминий используются для изготовления радиаторов охлаждения в автомобилях и компьютерах (кулеры для процессоров), а также для кухонной посуды для быстрого и равномерного нагрева.
- Низкая теплопроводность (теплоизоляторы): Минеральная вата, пенопласт, дерево используются для утепления зданий. Керамическая плитка на космических кораблях защищает их от перегрева при входе в атмосферу.

Ответ: Алюминиевые радиаторы для отвода тепла, пенопласт для утепления стен домов.

Магнитные свойства

Способность материалов особым образом реагировать на магнитное поле.
- Ферромагнетики: Железо, кобальт, никель и их сплавы (например, неодимовые магниты) используются для создания постоянных магнитов и сердечников электромагнитов. Они применяются в электродвигателях, генераторах, динамиках, компасах и устройствах хранения данных (жесткие диски, магнитные ленты).

Ответ: Постоянные магниты в электродвигателях, железные сердечники трансформаторов, магнитный слой для записи данных на жесткие диски.

Оптические свойства

Свойства, описывающие взаимодействие материала со светом (пропускание, отражение, поглощение, преломление).
- Прозрачность: Кварцевое стекло используется для изготовления линз в фотоаппаратах, микроскопах, очках, а также для окон и лабораторной посуды.
- Отражательная способность: Нанесение тонкого слоя серебра или алюминия на стекло позволяет создавать зеркала, используемые в быту, телескопах-рефлекторах и лазерах.
- Светоизлучение: Полупроводниковые материалы в светодиодах (LED) преобразуют электрический ток в свет, что используется в современных системах освещения, экранах телевизоров и индикаторах.
- Полное внутреннее отражение: Это свойство используется в оптоволокне (изготавливается из сверхчистого кварцевого стекла) для передачи информации на большие расстояния с помощью световых импульсов.

Ответ: Стеклянные линзы в очках, бытовые зеркала, светодиодные лампы, оптоволоконные кабели для интернета.