Модель молекули

Багато що в фізиці можна промоделювати, тим самим значно спростивши і прискоривши засвоєння предмета. Дротяна модель молекули з кулями показує, з чого складається молекула, але замовчує про явища, що відбуваються всередині її під взаємодією різних сил.

Дротяна модель молекули з кулями показує, з чого складається молекула

Ю. Л. Коварський сконструював модель молекули з магнітів, яка допомагає доступніше показати мікросвіт.

Викладач зробив спробу закликати на допомогу всім знайомий магніт. Однак магніт не простий, а універсальний, який би в одному випадку притягував, в іншому відштовхував.

В результаті тривалих пошуків модель молекули з магнітів вдалося створити. Ефект був досягнутий завдяки застосуванню керамічних магнітів прямокутної форми, характер взаємодії яких залежить від орієнтації їх граней.

Тепер залишилося втілити ідею в життя. Для цього взяли два дерев’яні бруски розмірами 37x170x10 мм. В бруски врізали по шість магнітів з габаритами 8x10x5 мм з кроком між ними 12 мм. Кожен магніт вписали в окружності, які і грають роль молекул речовини. Для більшої наочності окружності зафарбували кольоровою фарбою. Модель молекули готова. Хитрість її полягає в тому, що в одному випадку (при положенні магнітів однієї планки між магнітами інший) діє сила тяжіння, при збігу ж цих магнітів – сила відштовхування. Розгорніть одну з планок на 1800 – ефект змінюється на протилежний.

Для демонстрації пружною деформації в такій моделі молекули складені половинки брусків зрушують уздовж площини з’єднання на 0,5 кроку. Після припинення дії прикладеної зовнішньої сили тяжіння між парами магнітів повертає модель молекули в початковий стан, частинки тіла як би повертаються в початкове положення.

Цей досвід наочно демонструє процес пружної деформації. При зміщенні брусків більш ніж на крок діють сили сусідніх пар магнітів, і модель молекули переходить в новий стан. В даному випадку демонструється пластична деформація, при якій частинки тіла не повертаються в початкове положення і форма тіла не відновлюється.

У такій моделі молекули простим рухом двох планок уздовж площини їх сполуки можна наочно показати суть потенційного бар’єру між молекулами, продемонструвати механізм пружної і пластичної деформації, вловити зв’язок мікро- і макроструктур пружною і пластичної деформації твердого тіла.

...
ПОДІЛИТИСЯ: