Олай болса, қатынас ыдыстардағы іртекті сұйық бағандарының биіктігі олардың тығыздықтарына кері пропорционал.

Сынып.

1. Табиғат құбылыстары - табиғаттағы кез келген өзгерістер.

2. Физика- табиғаттағы физикалық құбылыстарды әрі денелердің физикалық қасиеттерін зерттейтін ғылым.

3. Астрономия- аспан денелерінде және олардың жүйелерінде өтетін құбылысты зерттейтін ғылым.

 

4. Материя -зат түрінде, жарық толқындары түрінде бізді қоршаған барша болмыс.

5. Табиғатты зерттудің негізгі әдістері(бақылау, эксперимент, теориялық әдіс)

6. Гипотеза -ғылыми деректер негізінде ұсынылған болжам.

7. Физикалық теория -физикалық құбылыстарды,олардың өзара байланыстарын түсіндіретін жүйелі білім.

8. Өлшеу -физикалық шаманы бірлік үшін қабылданған басқа біртекті шамамен салыстыру.

9. Физикалық шама- физикалық нысанды немесе құбылысты сипаттайтын өлшем бірлігі бар сан.

                                           1. Заттың құрылысы

1.Кез келген денені ұсақтап бөле отырып, ең соныңда бөлінбейтін бөлшек – атомды алуға болады.Атомдар үздіксіз қозғалады, әр түрлі денелердің атомдарының пішіні мен көлемдері де әр түрлі болады деп пайымдайды.

2.1827 жылы ағылшын ғалымы Р.Броун тәжірибе жүзінде молекулалардың үздіксіз әрі ретсіз қозғалыста болатынын дәлелдеді. Ұсақ бөлшектердің ауа мен сұйықтықтардағы ретсіз әрі үздіксіз қозғалуы броундық қозғалыс деп аталады.Бөлшектердің броундық қозғалысы атомдар мен молекулалардың бейберекет үздіксіз қозғалысының салдары болып табылады.

3. Қазіргі кезде молекулалар мен атомдарды үлкейтіп көрсететін электрондық жіне сканерлік зондтық микроскоптар мен иондық проекторлар бар.

4. Қазіргі кезде зат құрылысының молекулалы-кинетикалық теориясы жасалды. Зат құрылысының МКТ негізгі қағидаларын М.Ломоносов енгізді: 1.Барлық заттар өте ұсақ бөлшектерден – молекулалар мен атомдардан тұрады. 2.Молекулалар мен атомдар үздіксіз ретсіз қозғалыста болады. 3.Молекулалар мен атомдар өзара әрекеттеседі.

5. Кез келген атом үш түрлі элементар бөлшектердің жиынынан тұрады. Оларды электрон,протон және нейтрон деп атайды. Электрон мен протон зарядталған бөлшектер. Олардың зарядтары бірдей, бірақ таңбалары қарама-қарсы.Нейтрондың заряды жоқ.Нейтрондарда электр зарядтары сезілмейді.Протон мен нейтронның массалары бір-біріне шамалас.Протонның массасы электрон массасынан 1836 есе үлкен.

6. Әр элементтің атомы – сол элементтің химиялық қасиеттерін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі.

7. Әр з аттың молекуласы – сол заттың ерекшелігін сипаттайтын ең ұсақ бөлшегі.

8.Бір заттың молекул-ның екінші заттың молекул-ның араларындағы бос орындарға өтіп таралуын диффузия деп атайды. Диффузия кезінде: денелерді құрайтын бөлшектер бір-бірінен белгілі бір қашықтықта орналасады және үздіксіз қозғалыста болады.Дене көлемінің үлкен бөлігін бос кеңістік алып тұрады.

9. Заттың жылулық күйін сипаттау үшін температура деген ұғым ендіріледі.Дененің немесе заттың жылулық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама температура деп атайды.Температураны өлшегенде Цельсий,Кельвин және Фаренгейт шкаласын қолданады.Дене молекулаларының қозғалыс жылдамдығы неғұрлым үлкен болса, оның температурасы да соғұрлым жоғары болады.Дененің температурасы төмендеген сайын молекула мен атомдардың қозғалысы баяулай береді. Бірақ абсолют нөл градусқа жету мүмкін емес. Өйткені қозғалыс материяның ажырамас қасиеті. Цельсий,Кельвин және Фаренгейт шкаласынның байланыс өрнектер:          

               Т⁰К = t ⁰ С + 273,15; ⁰С = (F – 32)*100/180; ⁰ F = (⁰С *180/100) + 32

10. Температураның өзгеруіне байланысты зат үш түрлі күйде: қатты, сұйық және газ күйлерінде бола алады. 1. Қатты күйдегі денені қысып сығу немесе тартып созу өте қиын. Ол өзінің пішінін де, көлемін де өзгертпей, сақтайды.Пішіні мен көлемін сақтау – қатты денеге тән қасиет. 2. Сұйық күйдегі дене өзінің пішінін оңай өзгертеді, бірақ көлемін сақтайды. Сұйық құйылған ыдыстың пішінін қабылдайды.Аққыштық, көлемін сақтау және пішінін оңай өзгерту – сұйыққа тән қасиет.

3. Дененің газ күйіндегі молекулары оның басқа күйлеріне қарағанда тіптен алшақ орналасады.Газдардың қатты денелерден, сұйықтардан басты айырмашылығы олар берілген көлемді түгел қамтып орналасады. Газдың тұрақты көлемі мен нақты пішіні болмайды, ол берілген көлемді түгел қамтиды.

Озғалыс.

1. Денелер уақыттың өтуіне қарай бір-бірімен салыстырғанда бастапқы орнын өзгерте алады. Сонымен, дененің уақыт өтуіне қарай басқа денелермен салыстырғандағы орнының өзгеруі механикалық қозғалыс деп аталады. Қозңалыс – барлық денелерге, табиғаттағы нәрселердің бәріне, бүкіл материялық дүниеге тән қасиет.

2. Санақ денесімен байланысқан сызықтар жүйесін координата жүйесі деп, ал сызықтардың қиылысу нүктесін санақ басы немесе координата басы деп атайды. Санақ жүйесі деп санақ денесімен байланысқан координата жүйесі мен сағатты айтамыз.

3.Материялық нүкте деп қозғалыстың қарастырылып отырған жағдайында өлшемдерін елемеуге болатын денені айтады.

4. Дененің н/се материялық нүктенің санақ денесімен салыстырғандағы қозғалысы кезінде сызық түрінде қалдырған ізі қозғалыс траекториясы деп аталады.Траекторияның түріне қарап қозғалысты түзусызықты немесе қисықсызықты (мысалы, шеңбер бойымен, парабола бойымен т.б.) деп бөледі.

5.Дененің орын ауыстыруы деп дененің бастапқы орнын оның келесі орнымен қосатын бағытталған кесіндіні, яғни векторды айтады.

6.Дене кез келген тең уақыт аралықтарында ұзындығы бірдей жол жүрсе, ондай қозғалыс бірқалыпты қозғалыс деп аталады. Дене кез келген тең уақыт аралығында әр түрлі жол жүріп өтсе, ондай қозғалысты бірқалыпты емес қозғалыс деп атайды.

7.Әр түрлі қозғалыстар арасындағы айырмашылықты сипаттау үшін қозғалыс жылдамдығы деген физикалық шама енгізіледі. Жылдамдық деп қозғалыстың өзгерісін сипаттайтын шаманы айтады.

Бұл жылдамдық бірқалыпты түзусызықты қозғалатын нүктенің 1 с ішінде 1 метрге орын ауыстыратынын білдіреді. Бір қалыпты емес қозғалыстың жылдамдығы туралы сөз болғанда, жолдың берілген бөлігіндегі немесе берілген уақыт аралығындағы қозғалыстың орташа жылдамдығы деп айтылады.

9. Бірқалыпты түзусызықты қозғалатын дененің немесе материялық нүктенің координатасы уақыттың сызықты функциясы болып табылады.

10. Денеге басқа денелер әрекет етпесе, онда ол тыныштық күйінде болады немесе жермен салыстырғанда түзусызықты бірқалыпты қозғалады.Бұл жағдайда жененің жылдамдығы өзгермейді. Денеге басқа денелер әрекет етпеген кездегі жылдамдығын сақтау құбылысы инерция деп аталады.

Масса және Күш.

1.Денелердің бір-біріне әрекет етуі өзара әрекеттесу болып табылады. Өзара әрекеттесу бұл күрделі құбылыс болып табылады.Егер дене басқа денемен әрекеттесуі кезінде жылдамдығын азырақ өзгертетін болса, онда бұл денені инерттілеу деп атайды. Әр түрлі денелердің инерттілігін салыстыру үшін масса деп аталатын физикалық шама енгізілген. Бұл әр дененің өзінің сол мезеттегі күйін өзгертуге кедергі жасай алатын қасиеті болатынын білдіреді. Дененің бөл қасиетін инерттілік деп атайды. Масса – денелердің инерттілігінің өлшемі болып саналады.

2. Екі   дененің массаларының қатынасы олардың өзара әрекеттесуі кезінде тыныштық күйінен шыққандағы алатын жылдамдықтары модульдерінің қатынасына кері пропорционал болады дейді.

3.Кез келген заттың қасиетін сипаттайтын шаманы тығыздық деп атайды.Заттың тығыздығы деп сол заттың көлем бірлігіндегі массасына тең физикалық шаманы айтады.Заттың тығыздығын табу үшін дененің массасын оның көлеміне бөлу керек.

4. Күш – денелердің өзара әрекеттесуін сипаттайтын шама. Әр түрлі дененің қозғалыс жылдамдығын бірдей шмаға өзгерту үшін оған әр түрлі күш түсіруіміз керек.Демек, күштің сан мәні көп те, аз да болуы мүмкін. Күш әрекеті сан мәніне (модуліне) ғана емес, оның бағытына да байланысты болады. Сонымен күш векторлық шама болып табылады, яғни ол сандық мәнімен қатар өзінің әрекет ету бағытымен де сипатталады.

5.Дене пішінінің немесе өлшемдерінің өзгеруін деформация деп атайды. Деформация пластикалық және серпімді болып бөлінеді. Пластикалық деформация деп күштің әрекеті тоқтағаннан кейін, дене өзінің бастапқы пішіні мен өлшемін өзгертетін болса. Серпімді деформация деп күштің әрекеті тоқтағаннан кейін дененің бастапқы пішіні мен өлшемі қайтадан қалпына келетін болса. Серпімділік күші – дененің деформациялануы кезінде пайда болатын күш және деформациялану кезінде ол дене бөлшектерінің ығысу бағытына қарама-қарсы жаққа қарай бағытталған. (серпімділік күші денені қысқанда,созғанда,майыстырғанда,игенде пайда болады)

6.Серпімділік күші мен серпімді деформациянын арасындағы байланысты 1660 ж. ағылшын физигі Роберт Гук анықтаған болатын. Гук заңы бойынша – дененің созылуы немесе сығылуы кезіндегі серпімділік күшінің модулі дене ұзындығының өзгеруіне тура пропорционал.

7. Динамометр -   күшті өлшеу үшін арнайы арналған құрал. Қарапайым серпімді динамометрдің құрылысы кез келген түсірілген күшті сепімділік күшімен салыстыруға негізделген. Градуирлеу дегеніміз- құралды нақты бөліктері бар шкаламен жабдықтау.

8.Денеге бір мезгілде әрекет ететін бірнеше күштің әрекетіндей әрекет жасайтын күш сол күштердің теңәрекетті күші деп аталады. 1. Егер екі күш денеге бір бағытта әрекет ететін болса, онда олардың теңәрекетті күші де сол түскен күштердің бағытымен бағытталады және осы күштердің сан мәндерінің қосындысына тең болады.2.Егер денеге қарама-қарсы бағытталған екі күш әрекет ететің болса, онда олардың теңәрекетті күш түсірілген үлкен күш бағытымен бағытталады және осы күштердің сан мәндерінің айырмасына тең.3.Егер денеге мәндері бойынша тең, ал бағыттары қарама-қарсы екі күш әрекет етсе, онда олардың теңәрекетті күші нөлге тең болады.                         F_R= F₁ + F₂; F_R = F₂- F₁; F_R = 0

9.Денелердің Жерге тартылу күшін ауырлық күші деп атайды. Демек, денеге әрекет ететін ауырлық күшінің модулі дене массасына тура пропорционал: F_a= m*g

Әр түрлі планеталарда массалары бірдей денелерге әрекет ететін ауырлық күші түрліше болады.Планетаның массасы неғұрлым аз болса, оның денелердің өзіне тартатын күші соғұрлым аз болады. Жерде g= 9,8 Н/кг, Меркурий g= 3,7 Н/кг, Шолпан g= 8,8 Н/кг, Марста g= 3,8 Н/кг, алып планета Юпитерде g= 24 Н/кг, Сатурнда g= 9,1 Н/кг, Уранда g= 9,8 Н/кг, Айда g= 1,6 Н/кг.

10. Дененің тірекке немесе аспаға әрекет ететін күші дененің салмағы деп аталады. Дененің салмағы векторлық шама және ол Р әрпімен белгіленеді. Дене мен тіректің (аспаның) деформациялануы серпімділік күшінің пайда болуына әкеледі.Дененің деформациялануы анық байқалмайтын және тірек өлшемдерін өзгерісін елемеуге болатын жағдайда серпімділік күшін тіректің реакция күші деп атайды. Тіректің денеге әрекет ететін күші тіректің реакция күші деп аталады.Егер дене горизонталь орналасқан бер үстінде жатса, онда дененің салмағы, тіректің реакция күшіде сан мәні бойынша денеге әрекет ететін ауырлық күшіне тең болады, яғни Р=N=F_a

Алайда бұл күштер әр түрлі денелерге түсірілген.

11.Бір дене екінші дененің бетімен қозғалған кезде пайда болатын күш үйкеліс күші деп аталады.

Жанасатын денелердің бір-біріне қатысты қозғалысына қарай үйкеліс сырғанау үйкелісі, домалау үйкелісі, тыныштық үйкелісі болып бөлінеді. Үйкелістің пайда болу себептерінің біріне жанасатын беттердің кедір-бұдыр болуы жатады.Үйкелісті азайту үшін үйкелетін беттерді өңдейді.Жанасатын беттер молекулаларының өзара тартылысы үйкелістің пайда болуының басты себебі болып табылады. Азайту үшін кейде үйкелетін беттерді майлау арқылы арасын ажыратады да, олардың бір-біріне жанасуына кедергі жасайды. Дененің өзі жанасып тұрған бетке (жанасу бетіне перпендикуляр) түсіретін күшін нормаль қысым күші деп атайды. Нормаль қысым күшін тіректің реакция күші сияқты N  әрпімен белгілейді. Дененің горизонталь бет бойымен қозғалысы кезінде нормаль қысым күші н/се тіректің реакция күші сан мәні бойынша ауырлық күшіне тең болады.   N = m*g, Жүргізілген көптеген тәжірибелер бойынша үйкеліс күшінің модулі қысым күшінің модуліне пропорционал болады. F_үйк =  =

Ысым.

1.Белгілі бір бетке түсетін күш әрекетінің нәтижесін сипаттайтын шаманы қысым деп атайды. Қысым түсетін күштің модуліне ғана емес, осы күш перпендикуляр бағытта әрекет ететің беттің ауданына да тәуелді болады. Демек, Қысым бетке перпендикуляр бағытта әрекет ететін күштің осы беттің ауданына қатынасымен анықталады. P= F/S (Па)        F= p*S (Н)

2.Паскаль заңы бойынша: Сұйықтар мен газдардың қысымды барлық жаққа бірдей жеткізетінін дәлелдеді. Демек, сұйыққа немесе газға түсірілген қысым барлық бағыт бойынша өзгеріссіз беріледі. Сұйықтар мен газдардың қысымды барлық жаққа бірдей жеткізе алуы оларды құрайтын молекулалардың еркін қозғалғыштығымен тусіндіріледі.

3. Қарапайым гидравликалық машинаға көлденең қимасының ауданы әр түрлі болып келген екі жылжымалы поршеньдер орнатылған. Цилиндрлер бірімен-бірі өзара жалғастырылып, оларға сұйық толтырылады. Кіші поршеньнің ауданы   S₁ ал үлкен поршеньнің ауданы S₂ белгіленеді. Егер кіші поршеньге бір күш F₁ әрекет етсе, онда сұйыққа қысым   P= F₁/ S₁ түсіріліде. Паскаль заңы бойынша сұйық бұл қысымды үлкен поршеньге береді. Соның нәтижесінде үлкен поршеньге күш F₂ әрекет етеді.                       Р₁ = Р₂; F₁=P₁*S₁; F₂= P₂*S₂   онда,  F₂/F₁= S₂/S₁

Яғни үлкен поршеньнің ауданы кішісінен қанша есе үлкен болса, үлкен поршеньге сонша есе үлкен күш әрекет етеді. Бұл дегеніміз S₂  S₁; S₂/S₁  1; F₂ F₁ деген сөз. Сөйтіп, гидравликалық машинаны пайдаланып, күштен ұтуға болады. F₂/F₁= h₁/h₂

Басқа сөзбен айтсақ, яғни біз күштен қанша есе ұтсақ, арақашықтықтан сонша есе ұтылады.

4. Газ молекулалары үлкен жылдамдықпен ретсіз қозғалып жүретіні белгілі. Сонда олар бір-бірімен әрі өзі тұрған ыдыстың қабырғаларымен соқтығысады. Газдың молекулалары өте көп, сондықтан олардың соқтығысу саны да көп. Жеке молекулалардың соққысы әлсіз болғанымен, барлық молекулалар соққысының ыдыс қабырғасына тигізетін әрекеті едәуір үлкен болып шығады. Міне, осыдан газ қысымы пайда болады. Сөйтіп, газдың ыдыс қабырғасына н/се газдың ішіндегі денеге түсіретін қысымы газ молекулаларының соқтығысуынан пайда болады. 1. газдың массасы мен температурасын өзгертпей, газдың көлемін кішірейтсе оның қысымы артады, ал көлемін ұлғайтса қысымы кемиді. 2. газдың көлемі өзгермеген жағдайда, жабық ыдыстағы газдың температурасы неғұрлым жоғары болса, оның қысымы соғұрлым үлкен болады. 3. Сұйық қабаты неғұрлым төмен орналасқан болса, ондағы ауырлық күші әрекетінен болатын қысым соғұрлым үлкен болады. Сұйық бағанының ыдыстың табанына түсіретін қысымын былай есептейміз:                             P=        4. Кез келген пішінді қатынас ыдыстардағы тыныш тұрған біртекті сұйықтың еркін беттері бір деңгейде болады. Демек, қысымдары тең болғанда, тығыздығы үлкен сұйық бағанының биіктігі тығыздығы аз сұйық бағанының биіктігінен кем болады. h₁/h₂= /

Олай болса, қатынас ыдыстардағы іртекті сұйық бағандарының биіктігі олардың тығыздықтарына кері пропорционал.

5. Атмосфера бірнеше қабаттан тұрады. Ауырлық күшінің әрекетінен оның жоғарғы қабаттарына қысым түсіреді.Атмосфера – газ, соңдықтан ол Паскаль заңы бойынша өзіне түскен қысымды барлық бағытта таратады. Соның салдарынан Жер бетіне және ондағы барлық денелерге атмосфералық қысым түседі. Итальяндық ғалым Э.Торричелли жасаған тәжірибе бойынша 1м шыны түтікше сынаппен толтырылады, сол түтік ішінде биіктігі 76 см сынап бағаны қалады. Торричелли алғаш рет сынап бағанын атмосфералық қысым ұстап тұрады деп ой түйді. Атмосфералық қысымының ауа райына байланысты өзгеретінін де алғаш байқаған болатын. Атмосфералық қысымды сынап бағанының биіктігі бойынша есептейді. Атмосфералық қысымның бірлігі ретінде 1 мм.сынап бағаны алынады. 1 мм.сын.бағ.= 133,3 Па =1,33 гПа. Қалыпты жағдайда атмосфералық қысым 10⁵ Па тең. Атмосфералық қысымды өлшеуге арналған құрал барометр деп аталады. Қалыпты атмосфералық қысым – биіктігі 760 мм.сын. бағ. Қысымына тең, 0⁰С температурадағы атмосфералық қысым. 760 мм.сын.бағ. = 10⁵Па. Атмосфералық қысым биіктікке байланысты өзгереді. Манометр – сұйықтың немесе газдың қысымын өлшеуге арналған аспап. Ареометр – сұйықтың тығыздығын өлшеуге арналған аспап.

6.Архимед заңы – сұйыққа батырылған денеге осы дене ығыстырып шығарған сұйықтың салмағына тең ығыстырушы күш әрекет етеді. Сұйыққа батырылған денені ығыстыратын күшті архимед күші деп атайды. F_A =  *g*V_д

Денеге әрекет ететін екі күш бұл жағдайда тең және қарама –қарсы бағытталғандықтан (ауырлық күші төмен қарай, ал архимед күші жоғары қарай), дененің сұйық ішіндегі Р₁ салмағы дененің ауадағы салмағынан архимед күшіне F_A =  *g*V_д тең шамаға кем болады, яғни Р₁ = Р - F_A

Демек, сұйыққа батырылған дене өзі ығыстырып шығарған сұйықтың салмағына тең салмағын жоғалтады. Онда,  F_A = P – P₁ немесе  *g*V_ы.с = P – P₁

V_ы.с – дене ығыстырған сұйықтың н/се газдың көлемі. Р – дененің салмағы, Р₁—дененің сұйық ішіндегі салмағы. Егер дене сұйыққа толық бататын болса онда V_д=V_ы.с тең болады.

7. Денелердің жүзу шарттары: 1. Егер дене сұйыққа толық батып, оның ішінде жүзіп жүрсе,онда денеге әрекет ететін ауырлық күші архимед күшіне тең, яғни   F_A= F_a

2. Егер денеге әрекет ететін ауырлық күші архимед күшінен артық, яғни F_a F_A болса, онда дене сұйыққа батады.

3. Егер ауырлық күші архимед күшінен кем, яғни   F_a F_A болса, онда дене жүзе бастағанға дейін сұйық бетіне көтеріледі.

Сұйық бетіндегі молекулаларға әрекет ететін теңәрекетті күшті беттік керілу күші деп аталады. Қылтүтіктер бойымен сұйықтың көтерілуі немесе төмен түсуі кезінде байқалатын құбылыстар қылтүтіктік құбылыстар деп аталады.