Organele fizice sunt ce? Organele fizice: exemple, proprietăți

În articolul de astăzi, discutăm despre ceea ce este un corp fizic. Fără îndoială, acest termen te-a întâlnit de mai multe ori în timpul școlarizării. Cu conceptele de "corp fizic", "substanță", "fenomen", întâlnim întâi în lecțiile istoriei naturale. Acestea fac obiectul studiului majorității secțiunilor științei - fizicii speciale.

Prin definiție, termenul "corp fizic" se referă la un obiect material specific care are o formă și o limită exterioară clar exprimată care o separă de mediul înconjurător și de alte corpuri. În plus, corpul fizic este caracterizat de caracteristici precum masa și volumul. Acești parametri sunt de bază. Dar în afară de ele există și alții. Vorbim despre transparență, densitate, elasticitate, duritate etc.

Organele fizice: exemple

Pur și simplu, putem numi oricare din obiectele din jur un corp fizic. Cele mai frecvente exemple sunt o carte, o masă, o mașină, o minge, o ceașcă. Un corp simplu este chemat de un fizician a cărui formă geometrică este simplă. Corpurile fizice compuse sunt cele care există sub forma unor combinații de corpuri simple fixe. De exemplu, o figură umană foarte convențională poate fi reprezentată ca o colecție de cilindri și bile.

Materialul din care constă oricare dintre corpuri se numește materie. În acest caz, ele pot conține în compoziția lor atât unul cât și un număr de substanțe. Să dăm câteva exemple. Corpuri fizice - tacâmuri (furculițe, linguri). Ele sunt din oțel cel mai adesea. Cuțitul poate servi ca exemplu de corp format din două tipuri diferite de substanțe - o lamă de oțel și un mâner din lemn. Și un produs atât de complex, ca un telefon mobil, este făcut dintr-un număr mult mai mare de "ingrediente".

Care sunt substanțele

Ele pot fi naturale și create artificial. În cele mai vechi timpuri, toate obiectele necesare făcute din materiale naturale (săgeți - de la pietre calde haine - din piele de animale). Odată cu dezvoltarea progresului tehnologic, au apărut substanțe create de om. Și în prezent există o majoritate a acestora. Un exemplu clasic de corp fizic de origine artificială este plasticul. Fiecare de acest fel a fost creată de persoana cu scopul de a menține calitățile necesare acestui sau acelui subiect. De exemplu, plastic transparent - pentru lentile ochelari, alimente non-toxice - pentru vase, durabile - pentru bara de protecție auto.

Orice subiect (de la arbore de piatră la un dispozitiv de înaltă tehnologie) are o serie de calități specifice. Una dintre proprietățile corpurilor fizice este capacitatea lor de a fi atrase unul de altul ca urmare a interacțiunii gravitaționale. Se măsoară prin intermediul unei cantități fizice numite masă. Conform definiției fizicienilor, masa corpurilor este o măsură a gravitației lor. Este marcat cu simbolul m.

Masurarea masei

Această cantitate fizică, ca oricare alta, poate fi măsurată. Pentru a afla ce este masa oricărui obiect, trebuie să îl comparați cu standardul. Adică, cu un corp a cărui masă este luată ca una. Sistemul internațional de unități (SI) este un kilogram. O astfel de unitate "ideală" de masă există sub forma unui cilindru, care este un aliaj de iridiu și platină. Acest model internațional este stocat în Franța, iar copii ale acestuia sunt disponibili în aproape toate țările.

În plus față de un kilogram, utilizați noțiunea de tonă, gram sau miligram. Măsurați aceeași greutate corporală prin cântărire. Acesta este un mod clasic pentru calculele de zi cu zi. Dar în fizica modernă există și alții metodele de măsurare, mult mai moderne și mai exacte. Cu ajutorul lor determina masa de microparticule, precum și obiecte gigant.

Alte proprietăți ale corpurilor fizice

Forma, masa și volumul sunt cele mai importante caracteristici. Dar există și alte proprietăți ale corpurilor fizice, fiecare dintre ele fiind importantă într-o anumită situație. De exemplu, obiectele de volum egal pot diferi în mod semnificativ în masa lor, adică au o densitate diferită. În multe situații, caracteristici precum fragilitatea, duritatea, elasticitatea sau calitățile magnetice sunt importante. Nu uitați de conductivitatea termică, transparența, omogenitatea, conductivitatea electrică și alte numeroase proprietăți fizice ale corpurilor și substanțelor.

În majoritatea cazurilor, toate aceste caracteristici depind de substanțele sau materialele din care fac parte produsele. De exemplu, bilele de cauciuc, sticlă și oțel vor avea seturi absolut diferite de calități fizice. Acest lucru este important în situațiile de interacțiune a corpurilor cu altele, de exemplu, studierea gradului de deformare a acestora în timpul unei coliziuni.

Despre aproximările adoptate

Anumite ramuri fizice ale fizicii sunt privite ca un fel de abstracție cu caracteristici ideale. De exemplu, în mecanică, corpurile sunt reprezentate sub formă de puncte materiale care nu au proprietăți în masă sau alte proprietăți. Această secțiune de fizică se ocupă de mișcarea unor astfel de puncte condiționale și de a rezolva problemele ridicate aici, astfel de cantități nu au o importanță fundamentală.

În calculele științifice, este adesea folosit conceptul de corp absolut rigid. Astfel, în mod condiționat, se consideră că nu este supusă nici unei deformări, cu absența deplasării centrului de masă a unui corp. Acest model simplificat permite reproducerea teoretică a unui număr de anumite procese.

Secțiunea termodinamică folosește conceptul unui corp absolut negru pentru propriile sale scopuri. Și ce este asta? Un corp fizic (un obiect abstract), capabil să absoarbă orice radiație care se încadrează pe suprafața sa. În același timp, dacă problema o cere, pot fi emise unde electromagnetice. Dacă, conform condițiilor calculelor teoretice, forma corpurilor fizice nu este fundamentală, în mod implicit se consideră că aceasta este sferică.

De ce proprietățile corpurilor sunt atât de importante

Fizica în sine a apărut ca atare din necesitatea de a înțelege legile prin care se comportă corpurile fizice, precum și mecanismele existenței diferitelor fenomene externe. Factorilor naturali li se pot atribui orice schimbări în mediul nostru, care nu au legătură cu rezultatele activității umane. Mulți dintre ei folosesc oameni pentru binele lor, dar alții pot fi periculoși și chiar catastrofali.

Studiul comportamentului și al celor mai diverse proprietăți ale corpurilor fizice este necesar pentru oameni, pentru a anticipa factorii adversi și pentru a preveni sau a reduce daunele provocate de ele. De exemplu, construcția de diguri este folosită pentru a combate manifestările negative ale elementelor maritime. Pentru a rezista cutremurelor, omenirea a învățat să dezvolte structuri speciale de clădiri care să nu fie afectate de cutremure. Părțile componente ale mașinii sunt fabricate într-o formă specială, verificată cu atenție, pentru a reduce daunele în timpul accidentelor.

Cu privire la structura corpurilor

Conform unei alte definiții, termenul "corp fizic" înseamnă tot ceea ce poate fi recunoscut ca fiind real. Fiecare dintre ele ocupă în mod necesar o parte din spațiu, iar substanțele din care ele sunt compuse sunt o colecție de molecule de o anumită structură. Altele, particule mai mici din ele sunt atomi, dar fiecare dintre ele nu este ceva indivizibil și complet simplu. Structura atomului este destul de complicată. În compoziția sa, este posibilă distingerea ionilor particulelor elementare încărcate pozitiv și negativ.

Structura conform căreia astfel de particule sunt aliniate într-un anumit sistem, pentru corpurile solide se numește cristalină. Orice cristal are o formă definită, strict fixă, care indică mișcarea ordonată și interacțiunea dintre moleculele și atomii săi. Când structura cristalelor se modifică, proprietățile fizice ale corpului sunt perturbate. Gradul de mobilitate a constituenților elementari depinde de starea lor agregată, care poate fi solidă, lichidă sau gazoasă.

Pentru a caracteriza aceste fenomene complexe, se utilizează noțiunea de coeficienți de compresie sau elasticitate în vrac, care sunt cantități reciproce inverse.

Propunerea de molecule

Starea de odihnă nu este nici inerent la atomi, nici în moleculele de solide. Ele sunt în mișcare constantă, natura cărora depinde de starea termică a corpului și de efectele pe care le întâmpină în prezent. Partea particulelor elementare - ioni încărcați negativ (electroni) menționate se deplasează cu o viteză mai mare decât cu o sarcină pozitivă.

Din punct de vedere al stării de agregare, corpul fizic - este obiecte dure, lichide sau gaze, în funcție de natura mișcării moleculare. Întregul set de solide poate fi împărțit în cristale și amorfe. Mișcarea particulelor din cristal este complet ordonată. În lichide, moleculele se mișcă de-a lungul unui principiu complet diferit. Ei trece de la un grup la altul, vă puteți imagina cum ar fi figurat rătăcind de la un sistem la altul comete cerești.

În oricare dintre corpurile gazoase, moleculele au o legătură mult mai slabă decât în ​​lichid sau solid. Particulele pot fi numite repulsive unele de altele. Elasticitatea corpurilor fizice este determinată de o combinație a două cantități principale - coeficientul de forfecare și coeficientul de elasticitate în vrac.

Fluiditatea corpurilor

Pentru toate diferențele semnificative dintre corpurile fizice solide și lichide, există multe asemănări în proprietățile lor. Unele dintre ele, numite soft, ocupă o stare agregată intermediară între prima și a doua, cu proprietăți fizice inerente în ele. Această calitate, ca fluiditatea, poate fi găsită într-un corp solid (exemplu - gheață sau încălțăminte var). Este inerent la metale, inclusiv la cele grele. Sub presiune, cele mai multe dintre ele pot curge ca lichid. Prin combinarea și încălzirea a două bucăți metalice solide, este posibil să le sudăm împreună într-un singur întreg. Mai mult, procesul de lipire are loc la o temperatură mult mai mică decât punctul de topire al fiecăruia dintre ele.

Acest proces este posibil cu condiția ca ambele părți să fie în contact complet. În acest fel se produc diferite aliaje metalice. Proprietatea corespunzătoare se numește difuzie.

Despre lichide și gaze

Conform rezultatelor numeroaselor experimente, oamenii de știință au ajuns la următoarea concluzie: corpurile fizice solide nu sunt un grup izolat. Diferența dintre ele și lichid constă numai în frecare internă mai mare. Trecerea substanțelor în stări diferite se produce în condiții de o anumită temperatură.

Gazele diferă de lichide și solide prin faptul că creșterea forței elastice nu are loc nici măcar cu o schimbare puternică a volumului. Diferența dintre lichide și solide se manifestă prin apariția forțelor elastice în solide sub forfecare, adică o modificare a formei. Acest fenomen nu este observat în lichide care pot lua oricare dintre formele.

Cristalin și amorf

După cum sa menționat deja, două stări posibile de solide sunt amorfe și cristaline. Amorful include corpuri care au aceleași proprietăți fizice în toate direcțiile. Această calitate se numește izotropie. De exemplu, puteți vindeca rășina întărită, produsele din chihlimbar, sticlă. Izotropia lor este rezultatul aranjamentului dezordonat al moleculelor și al atomilor în compoziția materiei.

În starea cristalină, particulele elementare sunt aranjate într-o ordine strictă și există ca o structură internă care se repetă periodic în diferite direcții. Proprietățile fizice ale unor astfel de corpuri sunt diferite, dar în direcții paralele coincid. Această proprietate inerentă cristalelor se numește anizotropie. Motivul său este forța inegală de interacțiune dintre molecule și atomi în direcții diferite.

Mono- și policristaline

În cristale singulare, structura internă este omogenă și se repetă pe întregul volum. Policristalele arată ca o mulțime de cristale mici cristalizând aleatoriu împreună. Particulele constituente sunt situate la o distanță definită strict una de alta și în ordinea dorită. O latură de cristal este înțeleasă ca însemnând un set de noduri, adică puncte care servesc ca centre de molecule sau atomi. Metalele cu o structură de cristal servesc ca material pentru schelete de poduri, clădiri și alte structuri robuste. De aceea, proprietățile corpurilor cristaline sunt studiate cu atenție în scopuri practice.

Caracteristicile efective ale rezistenței sunt afectate în mod negativ de defectele din zăbrelele de cristal, atât la suprafață, cât și la interior. O secțiune separată a fizicii, numită mecanică solidă, este dedicată proprietăților similare ale substanțelor solide.