Юный техник 1972-10, страница 82

„Живая" молекула

Многое в физике можно промоделировать, тем самым значительно упростив и ускорив усвоение предмета. Даже такое, казалось бы, сложное явление, как капиллярность, и то легко поддается наглядности. Кончик цветной промокашки, опущенный в жидкость, говорит сам за себя.

Проволочная модель молекулы с шарами показывает, из чего состоит молекула, но умалчивает о явлениях, происходящих внутри ее под взаимодействием различных сил.

Аспирант Ю. JI. Коварский, долгое время преподававший физику в школе, сконструировал наглядное пособие, которое помогает более доступно показать микромир. Преподаватель сделал попытку призвать на помощь всем знакомый магнит. Однако магнит не простой, а универсальный, который бы в одном случае притягивал, в другом — отталкивал.

В результате длительных поисков желаемое взаимодействие магнитов удалось найти. Эффект был достигнут благодаря применению керамических маг нитов прямоугольной формы, характер взаимодействия которых зависит от ориентации их граней (рис. 2).

Теперь осталось воплотить идею в жизнь. Для этого взяли два деревянных бруска размерами 37x170x10 мм. В бруски вреза та по шесть магнитов с габаритами 8x10x5 мм, с шагом между ними 12 мм. Каждый магнит вписали в окружности, которые и играют роль молекул вещества. Для большей наглядности окружности закрасили цветной краской.

Модель готова. Хитрость ее заключается в том, что в одном случае (при положении магнитов одной планки между магнитами другой) действует сила притяжения, при совпадении же этих магнитов — сила отталкивания. Разверните одну из планок на 180° — эффект меняется на противоположный.

Для демонстрации упругой деформации сложенные половинки брусков сдвигают вдоль плоскости соединения на 0,5 шага. После прекращения действия приложенной внешней силы притяжение между парами магнитов возвращает модель в исходное состояние: частицы тела как бы возвращаются в первоначальное положение.

Этот опыт наглядно демонстрирует процесс упругой деформации. При смещении брусков более чем на шаг действуют силы соседних пар магнитов, и модель переходит в новое состояние. В данном случае демонстрируется пластическая деформация, при которой частицы тела не возвращаются в исходное положение и форма тела не восстанавливается.

Таким образом, простым движением двух планок вдоль плоскости их соединения можно нагчядно показать суть потенциального барьера между молекулами. продемонстрировать механизм упругой и пластиче ■ ской деформации, уловить связь микро- и макроструктур упругой и пластической деформации твердого тела

Изготовив из обычной бумаги или картона простенький трафарет с изображением, например, заклепок, можно без особого труда продемонстрировать явление среза заклепки.

Чтобы сделать такой прибор, купите набор керамических магнитов. В коробке 60 магнитов пяти типов и размеров — такого запаса вполне хватит.

78