Zaloguj się aby ocenić lub skomentować publikację.
Wykorzystanie urządzeń i materiałów powszechnie
dostępnych do demonstracji
wybranych praw fizyki w gimnazjum
WŁAŚCIWOŚCI I BUDOWA MATERII
W niewyobrażalnie wręcz odległych mrokach prehistorii na Ziemi pojawiły się istoty trzymające się prosto, na dwu tylnych kończynach. Posiadały one dotąd niespotykaną umiejętność - posługiwania się narzędziami. Przez tysiące lat istoty te rozłupywali i obrabiali kości oraz kamienie nadając im postać noży, siekierek, czy młotków. Umiejętność posługiwania się narzędziami jest jedną z najważniejszych przyczyn rozwoju cywilizacyjnego człowieka.
Dokonywane celowe zmiany w najbliższym otoczeniu zależne były od narzędzi jak i od materii, która była przetwarzana. Wszystkie, bowiem obiekty, rzeczy, rośliny, zwierzęta, składają się z różnych substancji. Każda substancja ma swoje własne, charakterystyczne cechy. Mówimy, że mają różne właściwości i to one decydują o przydatności substancji dla człowieka. Dlatego też ich poznanie ma fundamentalne znaczenie dla człowieka.
Właściwości te spowodowane są różną budową wewnętrzną. Okazuje się bowiem, że substancje nie mają budowy ciągłej, lecz składają się z niezmiernie małych cząstek zwanych drobinami lub cząstkami. O takiej budowie materii twierdzili już starożytni filozofowie np. Demokryt. Niestety, dopiero w dwóch ostatnich stuleciach zebrano dowody, że tak jest faktycznie.
Dobrym przykładem doświadczenia potwierdzającego cząsteczkową budowę materii jest mieszanie wody i denaturatu. Okazuje się, że objętość mieszaniny jest znacznie mniejsza niż suma objętości składników.
Mimo. że masa składników jest równa masie mieszaniny, to substancji jest mniej.
Podobnie sytuacja wygląda w czasie rozpuszczania cukru w gorącej wodzie. Tu mieszając np. 1 litr wody i 1 litr cukru otrzymamy ok. 1 litr mieszaniny.
Wyjaśnienie takiego wyniku może świadczyć tylko o tym, że substancje składają się z małych, niewidocznych i różnych drobin, które wzajemnie mogą się przenikać. Wzajemne przenikanie się cząstek w skali makroskopowej możemy zaobserwować mieszając groch z makiem. Trzeba tu zauważyć, że nasiona nie wymieszają się w sposób samoistny. Należy im pomóc np. przez potrząsanie.
Jednym z pierwszych doświadczalnych dowodów na to, że substancje składają się z drobin było zjawisko (zaobserwowane przez Roberta Brown’a) chaotycznych ruchów pyłków kwiatowych w wodzie. Zjawisko to wyjaśnił min. polski fizyk M. Smoluchowski, który twierdził, że ruchy pyłków są wynikiem bombardowania ich przez niewidoczne drobiny wody. Eksperyment ten bardzo łatwo powtórzyć obserwując cząstki mleka rozpuszczone w wodzie.
Innym przykładem bezładnego ruchu cząstek jest dyfuzja, która polega na samorzutnym rozprzestrzenianiu się jednej substancji w drugą. Przykładem może być rozprzestrzenianie się substancji zapachowych w pozornie nieruchomym powietrzu, lub przenikaniu się różnobarwnych cieczy.
Dyfuzję w cieczach można zaobserwować wykonując następujący eksperyment:
Zlewkę (szklankę) wypełnioną roztworem wody i nadmanganianu ...
