Vidi fonton por Fiziko - baza kurso/Transmisio de forto en fluidoj

{{Fiziko - baza kurso}}
==Strukturo de materio==
[[File:Atomium Belgium 1.jpg|eta|left|Atomium en Bruselo. Pligrandigita modelo de kristala fero en kiu la sferoj prezentas la atomojn de fero]]
Materio konsistas el tre malgrandaj pecetoj  ('''partikloj'''), kiuj estas iumaniere aranĝitaj kaj kunligitaj. La partikloj, pri kiuj ni interesiĝas, estas la atomoj kaj la molekuloj.

'''Atomo''' estas la plej malgranda parto de kemia elemento. Atomoj estas nedisigeblaj per fizikaj aŭ kemiaj procedoj. Kelkaj materialoj, t.e. la metaloj (ekz. fero Fe, aluminio Al, kupro Cu, ...), la duonkonduktantoj (ekz. karbono C, silicio Si, germaniumo Ge ...) kaj la noblaj gasoj (ekz. heliumo He, neono Ne ...), konsistas el atomoj de la sama kemia elemento. 

'''Molekulo''' estas kunmetaĵo de almenaŭ du atomoj. Ĝi estas la plej malgranda ero de korpo, konservanta  la ecojn de la tuto. Molekuloj estas disigeblaj per kemiaj procedoj, sed nedisigeblaj per fizikaj procedoj. 
La plej multaj materialoj konsistas el molekuloj. La sekvantaj bildoj montras modelojn de molekuloj de oksigeno (O<sub>2</sub>), akvo (H<sub>2</sub>O) kaj sukaro (C<sub>12</sub>H<sub>22</sub>O<sub>11</sub>).

<gallery widths="150px" heights="150px">
File:Oxygen_molecule.svg|eta|left|oksigeno O<sub>2</sub>
File:Water molecule 3D.svg|eta|akvo H<sub>2</sub>O
File:Sucrose-rodmodel.png|eta|right|sukaro C<sub>12</sub>H<sub>22</sub>O<sub>11</sub>
</gallery>

===Grando de partikloj===
Por fariĝi ideo pri la grando de la partikloj, el kiuj konsistas materio, utilas la sekva ekzemplo.

====Ekzemplo====
[[File:Rings.png|eta|left|Oraj geedziĝaj ringoj]]
Dum sia geedziĝo persono surmetas tute oran edziĝoringon kun maso egala al 7,4 g.
 
a) Se la atomoj de oro estus kuboj, kiom longaj estus iliaj lateroj? 

b) Pro eluziĝo post 40 jaroj la maso de la ringo malgrandiĝas je 5%. Kiom da atomoj de oro la ringo perdas mezume en ĉiu sekundo?

La molmaso <ref>La molo estas la mezurunuo uzata por kvanto de substanco. Unu molo de iu substanco enhavas 6,022x10<sup>23</sup> partiklojn. Molmaso estas la maso de unu molo de la substanco.  https://eo.wikipedia.org/wiki/molo</ref> de oro sumiĝas je 197 g/molo kaj ĝia [[denso]] egalas 19,32 g/cm<sup>3</sup>.

''Solvo''<br />
:<math> {m} = 7,4 g  \qquad \rho = 19{,}32 \frac {g} {cm^3} \qquad M = 197 \frac {g} {mol} \quad \rightarrow \quad V = \frac {m}\rho = 0{,}383 {cm^3}</math>

La nombro de moloj de la ringo estas <math>\textstyle \quad n = \frac {m}{M} = \frac {7{,}4 {g}} {197} \frac {g} {mol} = 0{,}0376 {mol}</math>

Ĉar ĉiu molo havas N<sub>A</sub> = 6,022 x 1023 atomojn, la nombro de atomoj de la ringo estas
:<math>\textstyle {z} = {n} \cdot {N_{A}} = 0{,}0376 {mol} \cdot 6{,}022 \cdot 10 ^{22} \frac {atomoj}{mol} = 2{,}26 \cdot 10 ^{22} atomoj </math>

'''a)''' La volumeno de ĉiu atomo estas <math> \textstyle \quad V_A = \frac {0{,}383 {cm^3}}{2{,}26 \cdot 10 ^{22}} = 1{,}7 \cdot 10 ^{-22} cm ^3 = 1{,}7 \cdot 10 ^{-29} m ^3</math>

Se la atomoj estus kuboj, la longo de la lateroj estus <math> \quad a = \sqrt [3]{V_A} = {2{,}6 \cdot 10 ^{-10}}  m </math>

'''b)''' La atomoj perditaj en 40 jaroj sumiĝas je <math>\textstyle 0{,}05 \cdot 2{,}26 \cdot 10 ^{22} = 1{,}13 \cdot 10 ^{21}</math> kaj la nombro da atomoj perditaj en ĉiu sekundo egalas al <math>\textstyle \frac {1{,}13 \cdot 10 ^{21}} { 40 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 3600} = 896 \cdot 10 ^9</math>

''Respondoj'': La longo de la lateroj egalas 2,6 ∙ 10 <sup>-10</sup> m kaj la persono perdas proksimume 900 miliardojn da atomoj en ĉiu sekundo.  Tiuj nombroj bone klarigas la malgrandecon de la atomoj.

==Statoj de materio==
    
La tri plej kutimaj materistatoj estas:
* '''solida stato'''
* '''likva stato'''
* '''gasa stato'''
Per varmigo solida materio je la fandopunkto transiras al likva stato, kaj likva materio je la bolpunkto al gasa stato.
Aliaj malpli oftaj fazoj estas '''plasmo''' kaj '''superlikvo'''.

===Solida stato===
[[File:Teilchenmodell Feststoff.svg|eta|Modelo de solida korpo]]
En solida stato la partikloj estas tre proksimaj, regule aranĝitaj kaj forte fiksitaj unu al la alia. 

Solidaj korpoj havas fiksan formon kaj volumenon. Por ŝanĝi ilin necesas alporti sufiĉe da energio.

===Likva stato===
[[File:Teilchenmodell Flüssigkeit.svg|eta|Modelo de likvo]]
En likva stato la partikloj estas tre proksimaj, sed ne regule aranĝitaj. La ligo inter la partikloj estas tre malforta. 
Likvaj korpoj havas fiksan volumenon, kiu ŝanĝiĝas malmulte pro ŝanĝo de temperaturo, kaj preskaŭ nenion pro ŝanĝo de premo.<br>
 
'''Likvoj estas nekunpremeblaj!'''<br>

Ilia formo tamen estas libera, sed norme konforma al la ujo, kiun ili plenigas. 

===Gasa stato===
[[File:Teilchenmodell Gas.svg|eta|Modelo de gaso]]
En gasa stato, la partikloj estas tre malproksimaj kaj moviĝas senregule en la tuta spaco de la ujo, kiu entenas ilin. 
En ideala gaso, la ligo inter la partikloj estas nula kaj la volumeno de la partikloj estas nula kompare kun la volumeno de la ujo.<br>

'''Gasoj estas facile kunpremeblaj!'''

===Fluido===
Fluido estas la komuna nomo de la ne-solidaj substancoj  (t.e. likvoj, gasoj kaj plasmoj), kiuj estas facile deformigeblaj, ĉar iliaj eroj estas nur malmulte ligitaj.

==Transmisio de forto - premo==
[[File:Waage Holz Hand.jpg|eta|left]]
[[File:Waage Wasser Hand.jpg|eta]]
[[File:Hand auf Kolbenflasche.xcf|eta]]
Kiam oni premas sur solidan korpon, la forto estas transmisiata al la bazo de la korpo mem. 
Kiam oni premas sur  likvon, la forto ne estas transmisiata, ĉar la partikloj flanken-movas.

Pro ilia rigideco solidaj korpoj bone taŭgas por transmisii fortojn.  Tio ne simple eblas per fluidoj, ĉar ili estas facile aliformigeblaj.

Fluidoj transmisias forton nur, kiam ili estas fermitaj en solida ujo.

'''Premo propagiĝas ĉiudirekten sammaniere.'''

Tion montras ankaŭ la sekva eksperimento.

Se forto '''F''' agas sur moveblan areon '''A''' de ujo, kiu entenas fluidon, la premo en la ujo pligrandiĝas. Nedepende de la direkto de la forto, la premo agas ĉie orte sur la vando de la ujo.