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固形物は固体とどのように相互作用しますか?

固体は、主にさまざまな力を通じて互いに相互作用します。

1。 分子間力:

* van der Waals Force: これらは、分子内の電子分布の一時的な変動から生じる弱い短距離の力です。それらは次のとおりです:

* ロンドン分散部隊: すべての分子に存在すると、分子サイズと偏光とともに増加します。

* 双極子型力: 永久双極子が整列する極性分子間で発生します。

* 水素結合: 酸素、窒素、またはフッ素などの高電気陰性原子に結合した水素を含む特別なタイプの双極子双極子。

* イオン力: これらは、イオン化合物の反対に帯電したイオン間の強い静電魅力です。

* 金属結合: これは、金属電子が金属格子全体にわたって非局在化され、電子の「海」が生成される金属で発生します。

2。 表面相互作用:

* 接着: 接触中の2つの異なる表面の間の引力。

* 凝集: 同じ表面内の分子間の引力。

* 摩擦: 接触中の2つの表面間の動きに反対する力。これは主に、挿入された表面の微視的な不規則性によるものです。

* 表面張力: 液体の表面積を最小限に抑える傾向があり、液滴やメニスギなどの現象につながる力。これは、固形物が境界でどのように相互作用するかに影響を与える可能性があります。

3。 機械的相互作用:

* 圧縮: 固体の体積を減らすために力を加える。

* 張力: 固体を伸ばすか伸ばすために力を加えます。

* せん断: ある層を別の層の上にスライドさせることにより、固体を変形させる力を適用します。

* ねじれ: 固体をひねるために力を加えます。

これらの相互作用の性質は、に依存します

* 固体のタイプ: それが金属、イオン、共有、分子などであるかどうか。

* 表面の特性: 滑らかさ、粗さ、電荷など。

* 外部条件: 他の物質の温度、圧力、存在。

例:

* 溶接によって一緒に保持されている2つの金属片: これには金属結合が含まれます。

* 水に溶解する塩: 塩のイオン結合は、水分子とイオンとの強い相互作用によって克服されます。

* テーブルの上にある本: これには、ファンデルワールスの力と摩擦が含まれます。

* 曲がっているスチールバー: これには、圧縮と張力の機械的相互作用が含まれます。

これらの相互作用を理解することは、多くの分野で重要です:

* 材料科学: 特定の特性を使用した新しい材料の設計と合成。

* ナノテクノロジー: 表面の相互作用が重要なナノスケールでの材料の研究と操作。

* エンジニアリング: さまざまな力に耐えることができる構造と機械を構築します。

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