Взаимное притяжение и отталкивание молекул
⚡ Физика · 7 класс
Почему молекулы одновременно притягиваются и отталкиваются и как это объясняет свойства тел.
Взаимное притяжение и отталкивание молекул
Молекулы вещества не только движутся, но и взаимодействуют друг с другом. Между ними действуют силы притяжения и силы отталкивания. Именно это взаимодействие объясняет, почему твёрдые тела сохраняют форму, жидкости текут, а сжать вещество очень трудно.
Силы притяжения
На малых расстояниях молекулы притягиваются друг к другу. Благодаря притяжению капля воды собирается в шарик, склеиваются смоченные поверхности, а твёрдое тело не рассыпается. Но притяжение заметно лишь тогда, когда молекулы очень близко: при удалении оно быстро ослабевает.
Между молекулами одновременно действуют силы притяжения и отталкивания. На очень малых расстояниях преобладает отталкивание, на чуть больших — притяжение.
Силы отталкивания
Если молекулы сближать ещё сильнее, начинают преобладать силы отталкивания. Именно поэтому твёрдые тела и жидкости почти не сжимаются: молекулы «сопротивляются» сближению. Попробуйте сжать воду в шприце с закрытым отверстием — это почти невозможно.
| Состояние | Расстояние между молекулами | Какая сила преобладает |
|---|---|---|
| Твёрдое тело | очень малое | сильное притяжение и отталкивание |
| Жидкость | малое | притяжение слабее, молекулы подвижны |
| Газ | большое | взаимодействие почти отсутствует |
Почему это объясняет свойства тел
В газах молекулы далеко друг от друга, поэтому почти не взаимодействуют — газ легко сжимается и занимает весь объём. В жидкостях молекулы ближе, притяжение удерживает их вместе, но позволяет перемещаться — жидкость текуча. В твёрдых телах молекулы крепко связаны и лишь колеблются около своих мест — тело сохраняет форму.
Пример из жизни
Свинцовые цилиндры с чистыми гладкими торцами прижали друг к другу → они слипаются и выдерживают груз → значит, между молекулами действует притяжение.
Частые ошибки. Притяжение действует только на очень малых расстояниях — далёкие молекулы почти не притягиваются. Поэтому разбитую чашку нельзя «склеить» обратно простым прижатием: поверхности недостаточно близки на молекулярном уровне.
Почему трудно растянуть и сжать тело
Взаимодействие молекул объясняет, почему твёрдые тела сопротивляются и растяжению, и сжатию. Когда мы растягиваем стержень, молекулы немного раздвигаются, и силы притяжения стараются вернуть их назад. Когда сжимаем — молекулы сближаются, и усиливаются силы отталкивания, мешающие сжатию. Именно поэтому деформированное тело стремится восстановить форму: возникает сила упругости. Так молекулярные силы лежат в основе упругости материалов.
| Воздействие на тело | Что делают молекулы | Какая сила отвечает |
|---|---|---|
| Растяжение | раздвигаются | притяжение возвращает назад |
| Сжатие | сближаются | отталкивание мешает сжать |
Смачивание и склеивание
Силы притяжения действуют не только между одинаковыми молекулами, но и между молекулами разных веществ. Если притяжение между молекулами жидкости и твёрдого тела сильное, жидкость смачивает поверхность и растекается по ней. На этом же явлении основано действие клея и краски: их молекулы притягиваются к молекулам поверхности и удерживаются на ней. Так молекулярное взаимодействие объясняет привычные нам явления склеивания и окрашивания.
Кратко о главном
- Между молекулами действуют силы притяжения и отталкивания.
- Притяжение собирает молекулы вместе на малых расстояниях.
- Отталкивание мешает сжать вещество слишком сильно.
- Взаимодействие молекул объясняет свойства твёрдых тел, жидкостей и газов.