Внутрішня будова кристалів. Деформація твердих тіл, види деформації.

УРОК

Тверді тіла – це тіла, які зберігають власний об’єм та форму

Тверді тіла

Тверді тіла

Кристалічні

Аморфні

Кристали

Слово “кристал” походить від грецького “кристалос”, що означає “прозорий лід”.

​

“

Кристал – це система впорядковано розміщених частинок, розташування яких повторюється у просторі сотні і тисячі разів.

У кристалічних тілах частинки речовини (атоми, молекули, йони) розташовані в чітко визначеному порядку

Деякі види кристалічних граток: а – проста кубічна; б – об’ємноцентрована кубічна; в – гранецентрована кубічна; г – гексагональна.

Властивості кристалічних тіл

• Постійна температура плавлення (кристалізації)
• Просторова кристалічна решітка�(дальній порядок)
• Анізотропія – неоднаковість фізичних, оптичних, магнітних та інших властивостей від напрямку в кристалі (ánisos – нерівний, tróроs - напрям)

Монокристали – анізотропні

Полікристали – ізотропні

Монокристал - окремий однорідний кристал, що має безперервну кристалічну гратку і характеризується анізотропією властивостей.

Полікристал - тверде тіло, що складається з великої кількості дрібних, здебільшого безладно розташованих кристалів різного розміру, які називають кристалічними зернами або кристалітами. До полікристалічних речовин належать метали, кераміка, гірські породи.

МОНОКРИСТАЛ

ПОЛІКРИСТАЛІЧНЕ ТІЛО

Поліморфізм

Існування речовини в двох і більше модифікаціях кристалічної будови, які відрізняються фізичними властивостями.

алмаз

графіт

 Аморфні тіла – це пластичні тіла, що не мають певної температрури плавлення, молекули їх не утворюють кристалічної гратки.

Властивості аморфних тіл

- немає визначеної температури плавлення;

- ближній порядок;

- слабка текучість;

- нестійкі, через певний час аморфна речовина переходить в кристалічну.

​

В останні десятиріччя XX ст. учені відкрили, що існують речовини з «подвійною природою» — так звані рідкі кристали.

Рідкі кристали - специфічний стан речовини, якому властиві риси як рідини (текучість), так і кристалу (анізотропія властивостей).

Рідкі кристали

Особливість рідких кристалів полягає в тому, що їх властивості сильно залежать від зовнішніх умов (температури, тиску, електричного й магнітного полів).

​

Рідкі кристали

Смектичні – молекули орієнтовані паралельно одна одній і утворюють тонкі шари

Нематичні – нитковидні молекули напрямлені паралельно одна одній, але можуть ковзати вгору і вниз

Холестеричні – плоскі, довгі молекули зібрані в шари, повернуті один відносно одного

Деякі типи рідких кристалів

Нематичні

Смектичні

Холестеричні

Деформація

Що відбудеться якщо:

На пружинний амортизатор подіяти з певною силою?

Пом’яти в руці шматочок пластиліну?

Натягти тятиву лука?

Деформація – зміна форми та (або) розмірів тіла

Пружні та пластичні деформації

Види деформації за здатністю тіла до відновлення форми та розмірів:

Пружні деформації

(повністю зникають після припинення дії на тіло зовнішніх сил)

Пластичні деформації

(зберігаються після припинення дії на тіло зовнішніх сил)

Види деформації

Сила пружності

Якщо ви натягуєте тятиву лука

Якщо ви натискаєте на м'яч

Якщо ви згинаєте гілку дерева

Ви відчуваєте їхній опір (з боку цих тіл на руку починає діяти сила, яка чинить опір дії вашої руки). Яка це сила?

Під час деформації завжди виникає сила, що прагне відновити той стан тіла, в якому воно перебувало до деформації. Цю силу називають силою пружності

Сила пружності

Закон Гука

Закон Гука: У разі малих пружних деформацій розтягнення або стиснення сила пружності прямо пропорційна видовженню тіла і завжди намагається повернути тіло в недеформований стан

Природа сили пружності

Природа сили пружності

Деформація розтягу

Деформація стиску

Міжмолекулярні сили притягання і відштовхування зрівноважені

Міжмолекулярні сили притягання сильніші за сили відштовхування

Міжмолекулярні сили притягання і відштовхування зрівноважені

Міжмолекулярні сили відштовхування сильніші за сили притягання

У разі деформації частинки «прагнуть» відновити положення рівноваги. Сила пружності – прояв дії міжмолекулярних сил

Розв'язування задач

1. Яка сила заважає ледачому учню провалитися крізь Землю після контрольної роботи з фізики?

Розв'язування задач

2. Виберіть процеси, під час яких відбуваються пружні деформації:

лазіння по канату

ліплення з пластиліну

кручення пружини механічного годинника

вимірювання сили

обробка матеріалів тиском