У фізиці не лише спостерігають і описують явища і властивості тіл, але і прагнуть пояснити їх. Наприклад, як пояснити, чому вода, пролита на гладкий підлогу, розтікається по ньому, а не залишається в одному місці? Чому газ легко стиснути, а тверде тіло і рідина - дуже важко? Чому нагрітий шматок стали легше зігнути або розплющити, ніж холодний?

Відповісти на ці та багато інших питань можна, але для цього потрібно знати будову речовини.

Знання про будову речовини дають змогу не тільки пояснити багато фізичних явищ. Вони допомагають передбачати, як буде відбуватися явище, що потрібно зробити, щоб його прискорити, або уповільнити, т. Е. Допомагають керувати ознаками.

Вивчивши будову тіл, можна пояснити їх властивості, а також створити нові речовини з потрібними людині властивостями - тверді і міцні сплави, жаротривкі матеріали. За допомогою науки створені, наприклад, такі матеріали, як пластмаси, штучний каучук, капрон, нейлон. Всі ці матеріали знайшли широке застосування в техніці, медицині та побуті.

Про будову речовини дозволяють судити деякі явища і досліди.

Якщо стиснути руками м'яч, то обсяг повітря, що заповнює м'яч, зменшиться. Стисненням можна зменшити і обсяг шматка гуми, воску.

Обсяг тіла змінюється також при його нагріванні і охолодженні. На малюнку 11 зображено скляна колба, горлечко якої занурене у воду. При нагріванні повітря витісняє воду з горлечка колби, і бульбашки його починають виходити назовні, - значить, обсяг повітря при нагріванні збільшується (рис. 11, а). При охолодженні колби в неї входить вода - обсяг, що залишився в ній повітря зменшується (рис. 11, б).

Сталева кулька, вільно проходить через кільце, після нагрівання розшириться і застрягне в кільці (рис. 12). Коли кулька охолоне, його обсяг зменшиться, і він знову пройде крізь кільце.

Розширення рідини при нагріванні можна виявити на досвіді по збільшенню її рівня в трубці (рис. 13). Отже, досліди показують, що обсяг тіла може змінюватися: зменшуватися або збільшуватися. Чому це відбувається?

Це явище можна пояснити, припустивши, що речовини складаються з окремих частинок, між якими є проміжки. Коли частинки відсуваються один від одного, обсяг тіла збільшується. При зближенні частинок обсяг зменшується. Такі припущення в науці називають гіпотезами, достовірність їх перевіряють дослідами.

Чому ж речовини - вода, сталь, дерево - здаються нам суцільними? Справа в тому, що частинки, з яких складаються речовини, такі малі, що ми їх не бачимо.

Ставлення до розмірах цих частинок дає наступний досвід (див. Кольорову вклейку I, вгорі). Маленьку крупинку фарби розчиняють у воді, налитої в склянку. Потім трохи забарвленої води відливають в іншу склянку і доливають його чистою водою. У другому склянці розчин забарвлений слабкіше, ніж в першому. З другого склянки відливають трохи розчину в третю склянку і знову доливають його чистою водою. Так проробляють кілька разів і з кожним разом переконуються, що розчин стає все більш світлим.

Розглянемо останній розчин. Він хоча і дуже слабо, але рівномірно забарвлений, - отже, в кожній його краплині містяться частинки фарби. А адже в воді розчинили дуже маленьку крупинку фарби, і лише частина її потрапила в останній розчин. Значить, крупинка складалася з багатьох частинок, розміри яких дуже малі.

Ці та багато інших спостережень і досліди, про які буде розказано далі, показують, що всі тіла складаються го дуже маленьких частинок.

1. Для чого потрібно знати будову речовини? 2. Які ви знаєте матеріали, створені людиною? 3. Які явища показують, що речовини складаються з частинок, розділених проміжками? 4. Як змінюєте обсяг тіла при зменшенні або збільшенні відстаней між його частинками? 5. Як показати, що ці частинки дуже малі?