2. Физические тела

Определения и обозначения

Физическое тело — отдельный предмет, который рассматривают в физике. Это может быть мяч, камень, стакан, капля воды или планета. Понятие нужно, чтобы отделить один объект от окружающих предметов и описывать его форму, размеры и другие характеристики.

Вещество — материал, из которого состоят физические тела. Стекло, железо, древесина и вода являются веществами, а стакан, гвоздь, линейка и капля — телами. Такое различение помогает понять, из чего сделан предмет и какие свойства можно ожидать от его материала.

Физические свойства — признаки тела или вещества, которые можно наблюдать или измерять. К ним относят форму, объём, цвет, плотность, твёрдость, прозрачность и другие характеристики. По свойствам описывают предмет или сравнивают материалы, не изменяя их химический состав.

Как это устроено

В физике важно различать предмет и материал, потому что они отвечают на разные вопросы. Если спрашивают, что лежит на столе, можно назвать тело — стол, а если спрашивают, из чего он сделан, нужно назвать вещество — древесину, металл или пластик. Такое разделение делает описание точным: предмет имеет конкретные границы и форму, а материал характеризуется своими свойствами.

Одно и то же вещество может составлять разные тела, поскольку материал можно обработать по-разному. Из железа делают гвозди, проволоку, ножницы и детали машин, хотя вещество остаётся тем же. Значит, назначение и форма предмета зависят не только от материала, но и от способа изготовления тела.

Тела одной формы тоже не обязательно сделаны из одного вещества. Куб можно вырезать из дерева, отлить из металла или изготовить из пластмассы, поэтому одна форма не позволяет сразу определить материал. Для этого рассматривают дополнительные признаки: цвет, плотность, твёрдость, массу при одинаковом объёме и другие свойства.

Одно тело иногда состоит сразу из нескольких веществ, потому что для разных частей предмета нужны разные свойства. У стеклянного стакана могут быть металлическая ручка и пластмассовая крышка, а у карандаша — древесина, графит и краска. Поэтому при описании сложного тела перечисляют его части и вещества, из которых они изготовлены.

Форму и размеры относят прежде всего к характеристикам конкретного тела: они показывают, как выглядит предмет и какое место он занимает. Вещество описывают свойствами, которые помогают узнать его и сравнить с другими материалами, например плотностью или прозрачностью. Один материал может иметь разные формы в разных телах, поэтому форма предмета не является неизменным свойством вещества.

Физическое тело и вещество

Сначала определите, что названо в условии: предмет или материал. Затем подберите признаки именно для этого понятия: для тела чаще указывают форму и размеры, а для вещества — плотность, цвет или твёрдость. Последняя строка помогает проверить, не перепутаны ли тело и вещество.

Разбор задач

Задача 1. Назовите физические тела и вещества, из которых они изготовлены: железный гвоздь, стеклянный стакан, деревянная линейка. Нужно отделить название предмета от названия материала. Слова, обозначающие предметы, будут телами, а слова, обозначающие материалы, — веществами.

1. Определим предметы: гвоздь, стакан и линейка являются отдельными телами.
2. По прилагательным найдём материалы: железный гвоздь сделан из железа, стеклянный стакан — из стекла, деревянная линейка — из древесины.
3. Проверим ответ вопросом «что это?» для тела и «из чего сделано?» для вещества.

Ответ: физические тела — гвоздь, стакан, линейка; вещества — железо, стекло, древесина.

Задача 2. Приведите два физических тела, сделанных из одного вещества, и два тела одинаковой формы, изготовленных из разных веществ. Здесь нужно составить две пары, потому что проверяются две разные связи между телами и материалами. В первой паре совпадает вещество, а во второй — форма.

1. Выберем одно вещество, например железо, и назовём два предмета: железный гвоздь и железную проволоку.
2. Для второй пары выберем одну форму, например куб, и укажем разные материалы: деревянный куб и металлический куб.
3. Проверим условие: в первой паре различаются тела, но материал один, а во второй тела похожи по форме, но вещества разные.

Ответ: гвоздь и проволока сделаны из железа; одинаковые по форме кубы могут быть деревянным и металлическим.

Задача 3. Для карандаша укажите, из каких веществ он может состоять, и назовите признаки, по которым можно описать его тело и материал. Сначала описываем сам предмет, а затем рассматриваем материалы его частей. Такой порядок не даёт смешать форму карандаша со свойствами древесины или графита.

1. Назовём тело и его признаки: карандаш имеет определённую длину, толщину, форму и занимает место в пространстве.
2. Перечислим возможные вещества: древесина образует корпус, графит — пишущий стержень, краска покрывает поверхность, металл может быть частью крепления ластика.
3. Разделим свойства: цвет и твёрдость можно использовать для описания материалов, а размеры и форма относятся ко всему карандашу как к телу.

Ответ: карандаш может состоять из древесины, графита, краски и металла; его тело описывают формой и размерами, а вещества — цветом, твёрдостью, плотностью и другими свойствами.

Типичные ошибки

Ошибка 1. Вещество называют физическим телом или наоборот: например, считают железо гвоздём. Так происходит, если не различать предмет и материал. Проверьте себя вопросами «что это?» и «из чего это сделано?».

Ошибка 2. Считают, что одно вещество образует только одно тело. На самом деле из железа можно сделать гвоздь, проволоку или деталь машины, потому что материал допускает разную обработку. Для проверки назовите несколько предметов из выбранного вещества.

Ошибка 3. Думают, что тело обязательно состоит из одного вещества. Многие предметы составные: в ручке могут сочетаться пластмасса, металл и резина. Осмотрите части предмета и спросите, одинаков ли материал у каждой из них.

Ошибка 4. Форму конкретного предмета приписывают веществу. Древесина не обязана иметь форму именно линейки: из неё делают мебель, игрушки и детали. Представьте другой способ обработки материала и проверьте, может ли измениться форма.

Связь с другими темами

До изучения темы полезно понимать, что физика исследует явления и объекты окружающего мира. Умение приводить примеры предметов помогает быстро находить физические тела в условии задачи. Затем к каждому предмету можно подобрать материал и его свойства.

Различие тела и вещества понадобится при изучении строения вещества и его физических свойств. Оно также помогает разбирать физические явления: наблюдая изменение тела, нужно понять, изменился ли материал или только его форма и размеры. Так подготовка к следующим темам становится последовательной.

Что запомнить

• Физическое тело — отдельный предмет, рассматриваемый в физике.
• Вещество — материал, из которого состоят тела.
• Тело и вещество — разные понятия.
• Из одного вещества можно изготовить тела разной формы.
• Одно тело может состоять из нескольких веществ.
• Форму и размеры относят к характеристикам тела.