Взаимосвязь между растяжением спиральной пружины и приложенной силой впервые была исследована Ро­бертом Гуком и известна как закон Гука. Закон Гука утверждает, что для спиральной пружины или другого упругого материала растяжение е прямо пропорционально приложенной силе F, если не преодолен предел упру­гости.

Предел упругости определяет­ся максимальной силой, при которой еще не получаются остаточные дефор­мации (остающиеся в теле после сня­тия нагрузки). При силах, не дохо­дящих до предела упругости, пружина возвращается к своей исходной длине или   форме   после   снятия   нагрузки.

Твердые тела 

Согласно молекулярно-кинетической теории вещество состоит из мель­чайших частиц (молекул, атомов или ионов), стабильность которых поддер­живают внутримолекулярные силы. В твердом теле эти силы достаточно велики для того, чтобы удержать мо­лекулы вместе, придавая этому ве­ществу его жесткую форму. Моле­кулы в твердом теле совершают не­прерывное колебательное движение около некоторого среднего положения. Они не перемещаются внутри объе­ма твердого тела. По мере повы­шения температуры амплитуда коле­баний молекул увеличивается, а вмес­те с тем возрастает число молекул, оторвавшихся от среднего положения, вокруг которого они совершали коле­бания.

Приготовьте раствор олеиновой кислоты в спирте определенной концентрации, напри­мер 1 см³кислоты в 1000 см³ раствора. Этим раствором наполните градуированную по 1 см³ пипетку и определите число капель, содер­жащееся в 1 см³этого раствора. Подсчитайте число капель в 1 см³несколько раз и выве­дите среднее число n. Таким образом, сред­нее значение объема, соответствующего од­ной капле, равно 1/n см³. Объем, занимаемый олеиновой кислотой в одной капле, составит 1/С х 1/n см³.

Наполните большой чистый сосуд почти до краев водой и слегка посыпьте ее поверхность ликоподиевым порошком. Держа пипетку не­посредственно над поверхностью воды, осто­рожно капните одну каплю раствора в центр водной поверхности. Смесь олеиновой кисло­ты и спирта понижает поверхностное натяже­ние   воды,   и   порошок   раздвинется   к   краям сосуда. Спирт испаряется, оставляя постоянное пятно кислоты площадью А см². Измерьте от­четливое пятно измерительной линейкой в двух направлениях под прямым углом. При этом  вы можете  рассматривать  эту  площадь как   квадрат   или   прямоугольник   или   же   относиться  к  ней  как к  кругу,  подсчитав  сред­ний  «радиус».  Такая  довольно  грубая  оценка площади отчетливого  пятна будет достаточна для определения порядка значения линейного размера молекул. Если данный объем V кис­лоты растекается на максимальную площадь, то толщина образовавшейся пленки будет ми­нимальной. Эта толщина и будет близка к среднему линейному размеру t молекулы кислоты.

Все вещества в разных условиях могут быть подразделены на три сос­тояния: твердое, жидкое и газообраз­ное. Всякое вещество состоит из мо­лекул или атомов в различных энер­гетических состояниях.

Молекулы

Молекула какого-либо вещества — это наимельчайшая частица этого ве­щества, которая существует в обыч­ных условиях и при этом сохраняет все признаки этого вещества.

Средняя цифра для размера t моле­кулы— порядка 1х10^-9 м. Весьма трудно наблюдать размеры настолько малые, как 10^-9 м. Это означает, что одна тысяча миллионов молекул, по­мещенных рядом, растянется вдоль од­нометровой линейки. Тысячу мил­лионов также почти невозможно пред­ставить. Эта цифра примерно пред­ставляет все население Индии, Ки­тая, США и бывшего СССР.

Молекула может состоять из груп­пы еще более малых частиц, назы­ваемых атомами. Например, молекула водорода (газа) состоит из двух ато­мов водорода, соединенных между собой.

Молекулы могут состоять из одно­го атома, как в инертном газе ар­гоне, из двух одинаковых атомов, соединенных вместе, как в случае с газом кислородом, или же из малой группы атомов, соединенных между собой, как в случае с водой, моле­кула которой состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода. Очень большие группы атомов тоже могут соединяться друг с другом, об­разуя полимеры, и т. д.