Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R6HGXg7rDUHaP1

Ćwiczenie 1

Z poniżej przedstawionej listy wskaż podstawowy związek chemiczny, które wchodzi w skład wszystkich szkieł tlenkowych omówionych w tym e-materiale.

{tlenek boru}, {tlenek kobaltu}, {tlenek sodu}, {tlenek potasu}, {tlenek żelaza}, {#dwutlenek krzemu}, {woda}, {tlenek ołowiu}, {tlenek manganu}

RLxCJQFgn6TxT1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij poprawnie zdania:

Dodatek tlenku boru powoduje {#zwiększenie}/ {zmniejszenie} odporności szkła na gwałtowne zmiany temperatury. Z tego powodu szkło borokrzemianowe wykorzystuje się do produkcji {szyb okiennych}/ {#naczyń kuchennych oraz szkła laboratoryjnego}/ {osłon kijów hokejowych}/ {soczewek optycznych}.

RxwXD7yQDNzEs1

Ćwiczenie 3

Uzupełnij poprawnie zdania:

Dodatek tlenku ołowiu powoduje {#zwiększenie}/ {zmniejszenie} współczynnika załamania szkła krzemianowego. Dzięki temu, szkła te są bardziej {#błyszczące}/ {przezroczyste} i mienią się różnymi kolorami. Szkła ołowiowe wykorzystuje się do produkcji {#szkła ozdobnego}/ {szkła laboratoryjnego}.

R1V1HJwlDD86p1

Ćwiczenie 4

W jaki sposób można uzyskać mleczne zabarwienie szkła, które upodabnia je do porcelany?

poddać działaniu ultradźwięków
dodać związki powodujące zmętnienie szkła, np. popiół
dodać związki kadmu
dodać białej farby

RE5VatPPlAdp31

Ćwiczenie 5

Efekt elektrochromowy w szkłach polega na:

zmianie barwy szkła pod wpływem pola magnetycznego
zmianie przezroczystości szkła na skutek ściskania poprzecznego
zmianie właściwości optycznych pod wpływem przyłożenia lub usunięcia napięcia elektrycznego
zmianie właściwości optycznych pod wpływem temperatury

RXTOEMp7Jw8q61

Ćwiczenie 6

Spośród poniższych zdań wskaż zdania prawdziwe.

Szkła metaliczne są bardziej podatne na korozję niż odpowiadające im stopy metali.
Szkła metaliczne cechują się wyższą twardością niż metale.
Struktura atomowa szkieł metalicznych jest uporządkowana, metali - nieuporządkowana.
Szkła metaliczne z dodatkiem metali magnetycznych są lepszym materiałem do budowy rdzeni magnetycznych niż krystaliczne stopy metali.
Piłka baseballowa uderzona pałką pokrytą szkłem metalicznym upadnie na ziemię bliżej niż piłka uderzona z taką samą siłą pałką bez takiego pokrycia, gdyż szkło metaliczne ze względu na swoją budowę lepiej rozprasza energię uderzenia.

Informacja do zadań 7 - 10

Czy szkło płynie? W starych katedrach posiadających wysokie okna (patrz: rysunek 1) można zaobserwować, że tafla szkła na dole okna ma większą grubość niż tafla szkła wyżej. Można spotkać się z następującą próbą wyjaśnienia tego zjawiska: siła ciężkości działająca na taflę powoduje jej powolny ruch w dół. Szkło „spływa”, a jego warstwa w dolnej części okna staje się grubsza. Czy jest ona prawdziwa? Sprawdźmy to!

R4PIsPZWQlvF4

Rys. 1. Zdjęcie przedstawia barwny witraż w kształcie koła składający się z wielu małych fragmentów szkła w różnych kolorach. Fragmenty układają się w skomplikowane wzory, ułożone promieniście. Pod kołowym witrażem znajduje się 5 bardzo wysokich i wąskich witraży, w których barwne fragmenty szklane układają się w sceny przedstawiające świętych. — Rys. 1. Witraż katedry w Chartres (Francja).
Źródło: PtrQs, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chartres_RosetteNord_121_DSC08241.jpg [dostęp 24.03.2022 r.], licencja: CC BY-SA 4.0.

W poniższych zadaniach założymy, że mamy do czynienia z taflą szkła w kształcie prostopadłościanu o wysokości H = 15 m, długości L = 2 m i grubości D = 15 cm. Przyjmij, że gęstość szkła budowlanego wynosi rho = 2500 $\frac{kg}{m^{3}}$ . Wartość przyspieszenia ziemskiego g = 9,81 $\frac{m}{s^{2}}$ . W naszym prostym modelu podzielimy taflę szkła na cienkie warstwy, a następnie rozważymy, jakie siły skierowane pionowo działają na daną warstwę (jak na rysunku 2).

Rw6agvwhWr70d

Rys. 2. Rysunek przedstawia taflę szkła o kształcie wąskiego prostopadłościan ustawionego pionowo. Wąska boczna ściana prostopadłościanu podzielona jest na dwie części. Jedna z części podpisana jest słowami: „pojedyncza warstwa szkła w tafli”. Długość dolnej krawędzi tej ściany oznaczona jest odcinkiem zakończonym z obu stron strzałkami i podpisanym słowami: „grubość całej tafli”. — Rys. 2. Model warstw w tafli szklanej.
Źródło: Politechnika Warszawska Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

REtM40ftCaior1

Ćwiczenie 7

Podziel w myślach taflę szkła na warstwy o grubości d = 0,1 cm. Oblicz siłę ciężkości, jaka działaby na pojedynczą taką warstwę. Wynik zaokrąglij do dwóch miejsc po przecinku. Siła ta powodowałaby ruch danej warstwy w dół.

F = ............ N

Ćwiczenie 8

Siłą przeciwstawiającą się ruchowi warstw szkła w dół pod wpływem siły ciężkości jest siła lepkości szkła. Będzie ona skierowana w górę. Lepkość opisuje tarcie wewnętrzne w danym materiale - jeśli (w myślach) podzielilibyśmy dany materiał na warstwy, a następnie próbowali przesunąć jedną warstwę względem drugiej, to takiemu ruchowi przeciwstawiałaby się siła lepkości. Siłę tę możemy wyrazić za pomocą wzoru:

F_{O} = η S \frac{u}{y}

gdzie eta jest współczynnikiem lepkości danego materiału (mierzonym w Pa·s), S - polem powierzchni warstw, które próbują się względem siebie przesunąć, u - prędkością warstw względem siebie, y - odległością między warstwami.

Wyznacz ustaloną prędkość, z jaką powinna poruszać się warstwa szkła względem warstwy z nią sąsiadującej. Przyjmij grubość warstwy d = 0,1 cm. Współczynnik lepkości eta dla szkła budowlanego wynosi ok. 10Indeks górny 20 Pa·s.

R1BbdWaTVlJs3

u = ............ · 10^-23 $\frac{m}{s}$

R4nwv7YhVD7j92

Ćwiczenie 9

Oblicz czas (w latach), jaki byłby niezbędny, by warstwa o wysokości H = 15 m w całości spłynęła na dół.

t ≈ ............ · 10¹⁵ lat

Ćwiczenie 10

Porównaj otrzymany wynik z a) czasem życia człowieka (przyjmij, że jest to 75 lat) oraz czasem życia Wszechświata (ok. 15 miliardów lat). Na podstawie tego porównania spróbuj odpowiedzieć na pytanie - czy możliwe jest zaobserwowanie efektu płynięcia szkła w oknach katedralnych?

Film edukacyjny

Dla nauczyciela