Урок 3. Бесплатный Курс

Погружение в физику

Занятие 3.

В чате тебя ждет бонус, подборка лучших книг для юных физиков

вступайте в чат курса в телеграм. Там мы отвечаем на вопросы и обсуждаем физику

Истинная форма жидкости

А есть ли у жидкости собственная форма или вода всегда принимает форму сосуда?

Форму шара жидкость принимает из-за притяжения молекул жидкости друг к другу. Любое тело стремиться к такому состоянию, при котором его энергия будет минимальной. Поэтому поднятые на высоту тела стремятся упасть вниз, а растянутая пружина – сжаться.

Мы привыкли думать, что жидкости не имеют никакой собственной формы. Это неверно. Естественная форма всякой жидкости – шар. Обычно сила тяжести мешает жидкости принимать эту форму, и жидкость растекается тонким слоем или принимает форму сосуда.

Во время дождя сила притяжения уже не сжимает каплю (т.к. не к чему ее прижать) и вода должна падать идеальными шариками, но ведь это не так. Капля острая с одной стороны и круглая с другой. А все благодаря сильному трению о воздух, который растягивает каплю при падении, придавая ей форму шарика с хвостом.
В отсутствие сильного трения о воздух капля будет шарообразной формы.

Например, сила тяжести постоянно сплющивает мягкую каплю. Чем больше масса капли, тем больше на нее действует притяжение и тем больше сплющивание. Поэтому мы можем видеть шарообразными только очень маленькие капли, а большие капли или разлитая из кружки вода на столе уже станут плоскими.

Стремясь притянуться как можно ближе к центру, молекулы жидкости образуют идеальный шар. Такую форму жидкости можно наблюдать только при отсутствии (или компенсации) сторонних сил.

Например на космической станции любая разлитая жидкость будет собираться в летающий шарик.

Вода. Невероятные свойства

Вода также способна разрушать почвы, берега и даже горы в природе. Эти процессы называются эрозией (разрушение гор и почв водой) и абразией (разрушение берегов водой).

Происходит это из-за того, что после удара по горлышку бутылка с большой скоростью движется вниз, в то время как вода остается на месте. Из-за этого между водой и бутылкой возникает зона ничем не заполненная, где давление понижено. После этого вода с большой скоростью устремляется вниз и выбивает дно бутылки.

Кто или что самый сильный на Земле? Конечно, вода!

Одной из самых несжимаемых жидкостей на Земле является вода, ее молекулы настолько плотно располагаются друг с другом, что ее практически невозможно сжать.

Давайте поговорим о такой характеристике, как сжимаемость. Сжимаемость – это изменение объема тела, когда оно подвергается изменению давления, т.е. когда тело начинают сжимать.

Из трех типов веществ только газы обладают активной сжимаемостью. Объясняется это тем, что молекулы в газах находятся на меньших расстояниях и почти не взаимодействуют друг с другом. Если мы не можем больше сблизить молекулы и сжать тело, то такие тела мы называем несжимаемыми.

Именно из-за несжимаемости жидкости существует такое явление, как гидравлический удар. С помощью гидроудара можно даже выбить рукой дно у стеклянной бутылки (не проверяйте это самостоятельно, это не эксперимент!).

Дело в том, что во время отливов и приливов или во время движения реки вода ударяется о горные породы. Из-за несжимаемости вода сильно ударяет по породам, немножко разрушая их с каждым разом. Такой процесс продолжается год за годом, а в конечном итоге порода начинает разрушатся.

Даже маленький ручей способен проделать дыру в горном массиве, однако, на это понадобится много времени.

Отсюда пошло выражение «вода камень точит». Дело в том, что камни также подвергаются влиянию приливов и отливов, а морские волны ударяются о них год за годом, так вода и «вытачивает» гладкие камушки, которые мы с вами можем найти на пляже.

Речная эрозия

Абразия

Газ

Вода

Волны на поверхности воды.

Жидкости всегда стремятся к равновесию, именно это стремление и порождает волны, которые мы можем наблюдать на поверхности лужи, озера или океана. Если нарушается равновесие какого-либо участка, то жидкость стремится вернуть равновесие, образуя при этом волны.

Помимо этого, при подходе волны к берегу она попадает на мелководье, где волна замедляется, а ее высота увеличивается. В ходе цунами могут порождаться волны высотой до 60 метров(25 этажей). При этом волны от цунами движутся со скоростью 100-300 км/ч.

Наверняка вы хоть раз слышали о таком явлении, как цунами. Вызывают цунами подводные землетрясения в океане или другом крупном водоеме. Дело в том, что из-за подводных землетрясений происходит резкое смещение морского дна, из-за чего колоссальные объемы воды выходят из равновесия и образуют цунами.

Из-за высокой скорости движения, огромных размеров и большой массы эти волны имеют разрушительную силу, из-за чего c легкостью могут разрушать дома и города. Например, из-за сильнейшего цунами в Японии в 2011 году был практически полностью смыт город Рикудзентаката, где было затоплено около 5 тысяч домов.

Рикудзентаката после цунами

Как тебе третий урок?

Увидел ошибку или появился вопрос?

Не пропусти новые курсы на канале

Предыдущий урок Следующий урок