10 потрясающих открытий в физике

Стекло не считается твердым телом, потому что это жидкость

Иногда говорят, что стекло в очень старых церквях толще снизу, чем сверху, потому что стекло – жидкость, и поэтому в течение нескольких веков оно стекало к низу. Это неправда.

В средневековые времена стеклянные панели часто изготавливали методом коронного стекла. Кусок расплавленного стекла раскатывался, выдувался, расширялся, сплющивался и, наконец, вращался в диск, а затем разрезался на стекла. Листы были толще к краю диска и обычно устанавливались так, чтобы более тяжелая сторона находилась внизу.

Чтобы ответить на вопрос “Стекло жидкое или твердое?” мы должны понимать его термодинамические и материальные свойства. Многие твердые вещества имеют кристаллическую структуру в микроскопических масштабах.

Молекулы расположены в правильной решетке. Когда твердое тело нагревается, молекулы колеблются вокруг своего положения в решетке, пока в точке плавления кристалл не разрушится и молекулы не начнут течь.

Существует четкое различие между твердым и жидким состоянием, которое разделено фазовым переходом первого порядка, то есть прерывистым изменением свойств материала, таких как плотность. Замораживание отмечается выделением тепла, известного как жар плавления.

Почему в радуге семь цветов

Интересные факты о физике могут касаться даже радуги! Количество цветов в ней определил Исаак Ньютон. Таким явлением, как радуга, интересовался ещё Аристотель, а персидским учёным суть ее открылась ещё в 13-14 веке. Тем не менее мы руководствуемся описанием радуги, которое Ньютон сделал в своей работе «Оптика» в 1704 году. Он выделил цвета с помощью стеклянной призмы.

Если внимательно посмотреть на радугу, то можно увидеть, как цвета плавно перетекают из одного в другой, образуя огромное количество оттенков. И Ньютон изначально выделил только пять основных: фиолетовый, голубой, зеленый, желтый, красный. Но ученый обладал страстью к нумерологии, и поэтому захотел привести количество цветов к мистической цифре «семь». Он добавил к описанию радуги ещё два цвета — оранжевый и синий. Так получилась семицветная радуга.

№3

Физика – это обширная наука, в какой, как и в биологии (делится на ботанику, зоологию и т.д.), нужно исследовать множество областей. Именно поэтому эта наука делится на множество разделов. Среди них: термодинамика (изучает все, что связано с теплом и температурой); классическая механика (посвящена изучению движения тел и сил, действующих на них); квантовая механика (занимается атомными и субатомными частицами и их взаимосвязями); акустика (наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием) и т.д.

Жидкие, газообразные и твердые тела всегда при нагревании расширяются

Когда к веществу добавляется тепло, молекулы и атомы вибрируют быстрее. Когда атомы вибрируют быстрее, пространство между атомами увеличивается.

Движение и расстояние между частицами определяет состояние вещества. Конечный результат увеличения молекулярного движения состоит в том, что объект расширяется и занимает больше места.

Однако масса объекта остается прежней. Твердые вещества, жидкости и газы расширяются при добавлении тепла. Когда тепло покидает все вещества, молекулы вибрируют медленнее. Атомы могут сблизиться, что приводит к сжатию вещества. Опять масса не изменилась.

Слайд 14Знаете ли Вы? … что в России, на Дальнем Востоке, на самом

юге Приморского края растет «железная» береза. Столетнее дерево железной березы едва наращивает в поперечнике 20 см. В возрасте 350 лет железная береза достигает 22м в высоту и до 70см в поперечнике. Березу назвали железной не случайно, ее древесина сопротивляется сжатию вдоль волокон, как чугун, а изгибу — как железо. Обрабатывать ее приходится инструментами, предназначенными для обработки металла. Изделия из железной березы по виду напоминают костяные и обладают исключительной прочностью. Из нее можно изготовлять подшипники для тракторов. Лесорубы в шутку предлагают поднять полено из этого дерева. И когда человек, удивляясь тяжести маленького полена, спрашивает: «Да что оно, железное, что ли?», ему отвечают: «Ну да, железное».

№10

Долгое время люди считали, что атом является самой мельчайшей и неделимой частицей во Вселенной. Позже, после открытия электрона, протона и нейтрона стало известно, что это не так. После открытия новых частиц, долгое время они считались мельчайшими во Вселенной, пока не были открыты кварки, мельчайшие частицы, из каких состоят протоны (состоит из трех кварков) и нейтроны (тоже состоит из трех кварков).

На этом все, уважаемые читатели. Надеемся, что публикация пришлась вам по душе, и вы снова посетите наш интернет ресурс, когда понадобится новая информация.

Почему комары не погибают под ливнем?

Несмотря на то, что масса капли дождя намного больше веса комара, его волоски передают к телу только минимальный импульс движения капли, что и объясняет этот удивительный факт. Хотя удар капли по комару можно соотнести с врезающимся в человека легковым автомобилем.  Дополнительно этому способствует то, что столкновение комара и воды происходит в воздухе, а не на закрепленной поверхности. Если капля попадает не в центр тела, траектория движения комара незначительно смещается, а в случае удара в центр –  насекомое сначала падает вместе с каплей, но в скором времени быстро отряхивается.

Неподвижные облака

В горных местностях с постоянными влажными ветрами иногда можно увидеть удивительное явление –  лентикулярные облака, которые висят неподвижно, независимо от силы и скорости ветра. Они имеют форму блюдец или блинов, поэтому иногда воспринимаются людьми как НЛО. Их появление возможно на высоте 2-7 км, где постоянно дуют влажные ветра.

Устойчивость лентикулярных облаков объясняется в физике одновременным протеканием двух процессов: на высоте точки росы конденсируется водяной пар, а на нисходящих потоках воздуха испаряются капли воды. Обычно их появление становится признаком приближения атмосферного фронта.

Дистиллированная вода является диэлектриком

«Водные конденсаторы», где вода является диэлектриком, обычно используются в импульсных системах очень высокого напряжения.

Например, азотные лазеры большой мощности обычно используют водяные конденсаторы в качестве компонента накопления энергии. При использовании в этих приложениях, смола деионизатор используется, чтобы резко уменьшить проводимость воды.

Большим преимуществом использования воды в качестве диэлектрика в этих высоковольтных применениях является то, что она является самовосстанавливающейся, в отличие от твердого Ди электрика. Таким образом, деионизированная вода может и используется в качестве диэлектрика.

Слайд 17ПОЧЕМУ НЕ МЕРЗНЕТ КОШКА?Немногие знают о том, что кошка – это

самое морозоустойчивое животное. Она может выдержать температуру до минус 110 С. Большую роль в этом играет её волосяной покров. Когда холодно, мышечным усилием шерсть “поднимается дыбом” — между волосинками скапливается больше воздуха, а воздух, как известно, плохой проводник тепла. Так кошка сохраняет своё тепло и постоянную температуру тела. Интересен вопрос и о том, почему кошка даже в самый сильный мороз может ходить по снегу, не обмораживая лап: ведь на подушечках нет шерсти? Да, шерсти нет, но есть тонкий слой, обладающий плохой теплопроводностью; он то и “держит” большой перепад температур.

Зыбучие пески

В фильмах иногда показывают сцены, когда герой тонет в зыбучих песках, но на практике это невозможно. Зыбучие пески – удивительное явление, которое имеет в физике свое название – неньютоновская жидкость. Она из-за высокой вязкости не способна полностью поглотить человека или животное, но при этом из нее очень сложно выбраться. Самостоятельно это сделать очень сложно: ведь только для вытаскивания из зыбучих песков одной ноги потребуется усилие, сравнимое с подъемом среднестатистического легкового автомобиля.

Главная опасность для застрявшего – обезвоживание, палящее солнце или прилив.  Для тех, кто окажется в зыбучих песках лучшим вариантом поведения будет сохранять спокойствие, широко раскинуть руки, лечь на спину и ждать помощи.

Скотч

Вряд ли вы разматывали скотч в вакууме, но ученые в своих лабораториях это сделали. И выяснили, что при разматывании возникает видимое свечение и рентгеновское излучение. Мощность рентгеновского излучения такова, что позволяет даже делать снимки частей тела! А вот почему это происходит — загадка. Подобный эффект можно наблюдать при разрушении ассиметричных связей в кристалле. Но вот незадача — никакой кристаллической структуры в скотче нет. Так что ученым придется придумать другое объяснение. Не стоит опасаться разматывать скотч в домашних условиях — в воздухе никакого излучения не происходит.

Резюме

В таблице ниже перечислены основные теории и многие используемые ими концепции.

Теория Основные подтемы Концепции
Классическая механика Законы движения Ньютона, Лагранжева механика, Гамильтонова механика, кинематика, статика, динамика, теория хаоса, акустика, динамика жидкостей, механика сплошной среды Плотность, измерение, сила тяжести, Космос, время, движение, длина, позиция, скорость, ускорение, Галилеевская инвариантность, масса, импульс, импульс, сила, энергия, угловая скорость, угловой момент, момент инерции, крутящий момент, закон сохранения, гармонический осциллятор, волна, работай, мощность, Лагранжиан, Гамильтониан, Углы Тейта – Брайана, Углы Эйлера, пневматический, гидравлический
Электромагнетизм Электростатика, электродинамика, электричество, магнетизм, магнитостатика, Уравнения Максвелла, оптика Емкость, электрический заряд, Текущий, электрическая проводимость, электрическое поле, электрическая проницаемость, электрический потенциал, электрическое сопротивление, электромагнитное поле, электромагнитная индукция, электромагнитное излучение, Гауссова поверхность, магнитное поле, магнитный поток, магнитный монополь, магнитная проницаемость
Термодинамика и статистическая механика Тепловой двигатель, кинетическая теория Постоянная Больцмана, сопряженные переменные, энтальпия, энтропия, уравнение состояния, теорема о равнораспределении, термодинамическая свободная энергия, высокая температура, закон идеального газа, внутренняя энергия, законы термодинамики, Максвелл отношения, необратимый процесс, Модель Изинга, механическое воздействие, функция распределения, давление, обратимый процесс, самопроизвольный процесс, государственная функция, статистический ансамбль, температура, термодинамическое равновесие, термодинамический потенциал, термодинамические процессы, термодинамическое состояние, термодинамическая система, вязкость, объем, работай, гранулированный материал
Квантовая механика Формулировка интеграла по путям, теория рассеяния, Уравнение Шредингера, квантовая теория поля, квантовая статистическая механика Адиабатическое приближение, излучение черного тела, принцип соответствия, свободная частица, Гамильтониан, Гильбертово пространство, идентичные частицы, матричная механика, Постоянная Планка, эффект наблюдателя, операторы, кванты, квантование, квантовая запутанность, квантовый гармонический осциллятор, квантовое число, квантовое туннелирование, Кот Шредингера, Уравнение Дирака, вращение, волновая функция, волновая механика, дуальность волна-частица, энергия нулевой точки, Принцип исключения Паули, Принцип неопределенности Гейзенберга
Относительность Специальная теория относительности, общая теория относительности, Уравнения поля Эйнштейна Ковариация, Многообразие Эйнштейна, принцип эквивалентности, четырехимпульсный, четырехвекторный, общий принцип относительности, геодезическое движение, сила тяжести, гравитоэлектромагнетизм, инерциальная система отсчета, инвариантность, сокращение длины, Лоренцево многообразие, Преобразование Лоренца, эквивалентность массы и энергии, метрика, Диаграмма Минковского, Пространство Минковского, принцип относительности, подходящая длина, подходящее время, система отсчета, энергия отдыха, масса покоя, относительность одновременности, пространство-время, специальный принцип относительности, скорость света, тензор энергии-импульса, замедление времени, парадокс близнецов, мировая линия

10 занимательных фактов из мира физики

Сейчас мы ответим на вопросы, которые волнуют многих людей.

Зачем машинист поезда сдает назад перед тем, как тронуться?

Всему виной сила трения покоя, под воздействием которой находятся стоящие без движения вагоны поезда. Если паровоз просто поедет вперед, он может не сдвинуть состав с места. Поэтому он слегка отталкивает их назад, сводя к нулю силу трения покоя, а затем придает им ускорение, но уже в другом направлении.

Существуют ли одинаковые снежинки?

Большинство источников утверждает: в природе не существует одинаковых снежинок, поскольку на их формирование влияет сразу несколько факторов: влажность и температура воздуха, а также траектория полета снега. Однако занимательная физика утверждает: создать две снежинки одинаковой конфигурации можно.

Это экспериментально подтвердил исследователь Карл Либбрехт. Создав в лаборатории абсолютно идентичные условия, он получил два внешне совершенно одинаковых снежных кристалла. Правда, следует отметить: кристаллическая решетка у них все-таки была разной.

Где в Солнечной системе находятся самые большие запасы воды?

Никогда не догадаетесь! Самым объемным хранилищем водных ресурсов нашей системы является Солнце. Вода там находится в виде пара. Его наибольшая концентрация отмечена в местах, которые мы называем «пятнами на Солнце». Ученые даже высчитали: в этих районах температура на полторы тысячи градусов ниже, чем на остальных участках нашей горячей звезды.

Какое изобретение Пифагора было создано для борьбы с алкоголизмом?

Согласно легенде, Пифагор, дабы ограничить употребление вина, сделал кружку, которую можно было наполнить хмельным напитком только до определенной метки. Стоило превысить норму хоть на каплю, и все содержимое кружки вытекало наружу. В основе этого изобретения лежит действие закона о сообщающихся сосудах. Изогнутый канал в центре кружки не позволяет ее наполнять до краев, «избавляя» емкость от всего содержимого в случае, когда уровень жидкости находится выше изгиба канала.

Можно ли превратить воду из проводника в диэлектрик?

Занимательная физика утверждает: можно. Проводниками тока являются не сами молекулы воды, а содержащиеся в ней соли, точнее их ионы. Если их удалить, жидкость потеряет способность проводить электрический ток и станет изолятором. Другими словами, дистиллированная вода является диэлектриком.

Как выжить в падающем лифте?

Многие считают: нужно подпрыгнуть в момент удара кабины о землю. Однако данное мнение неверно, поскольку предугадать, когда произойдет приземление, невозможно. Поэтому занимательная физика дает другой совет: лягте спиной на пол лифта, стараясь максимально увеличить площадь соприкосновения с ним. В этом случае сила удара будет направлена не на один участок тела, а равномерно распределится по всей поверхности — это значительно увеличит ваши шансы на выживание.

Почему птица, сидящая на проводе высокого напряжения, не гибнет от удара током?

Тела пернатых плохо проводят электрический ток. Прикасаясь лапами к проводу, птица создает параллельное соединение, но поскольку она является не самым лучшим проводником, заряженные частицы движутся не через нее, а по кабельным жилам. Но стоит птахе соприкоснуться с заземленным предметом, и она умрет.

Горы находятся к источнику тепла ближе равнин, но на их вершинах гораздо холоднее. Почему?

Этот феномен имеет очень простое объяснение. Прозрачная атмосфера беспрепятственно пропускает солнечные лучи, не поглощая их энергию. Зато почва отлично впитывает тепло. Именно от нее потом и прогревается воздух. Причем чем выше его плотность, тем лучше он удерживает получаемую от земли тепловую энергию. Но высоко в горах атмосфера становится разреженной, а потому и тепла в ней «задерживается» меньше.

Могут ли засосать зыбучие пески?

В фильмах нередко встречаются сцены, где люди «тонут» в зыбучих песках. В реальной жизни — утверждает занимательная физика — подобное невозможно. Выбраться самостоятельно из песчаного болота у вас не получится, ведь чтобы вытащить только одну ногу, придется приложить столько усилий, сколько тратится на подъем легкового автомобиля средней массы. Но и утонуть вы тоже не сможете, поскольку имеете дело с неньютоновской жидкостью.

Спасатели советуют в таких случаях не делать резких движений, лечь спиной вниз, раскинуть руки в стороны и ждать помощи.

Существует ли в природе ничто, смотрите в видео:

2 вариант

Часть А

A1. Учеными принято называть людей:

1) профессионально занятых научной деятельностью
2) обучающихся в высших учебных заведениях
3) работающих в научных учреждениях
4) занятых в производственной сфере

А2. Под понятием «технопарк» имеют в виду:

1) развлекательный центр с использованием новейших научных достижений
2) сборники научных работ
3) современные научно-производственные объединения
4) коммерческие организации по продаже патентов на научные открытия

А3. Верны ли суждения о науке:

а) наука зародилась в древности;
б) наука может изучать только явления природы?

1) верно только а
2) верно только б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

А4. Верны ли суждения об этических проблемах в науке:

а) этические проблемы в науке связаны с использованием открытий в военных целях;
б) неоднозначность научных открытий заставляет ученых задумываться об этической стороне науки?

1) верно только а
2) верно только б
3) верны оба суждения
4) оба суждения неверны

Часть B

В1. Что из перечисленного является элементами современного научного знания?

1) естествознание
2) технознание
3) обществознание
4) технология
5) человековедение
6) паранаука

Ответы на тест по обществознанию Наука в современном обществе для 8 класса1 вариант
А1-3
А2-3
А3-1
А4-1
В1-22 вариант
А1-1
А2-3
А3-1
А4-3
В1-1235

Цели и особенности

Главная цель естествознания, как совокупности всех естественных наук, заключается в том, чтобы объяснить законы Природы, происходящие вокруг нас. И зная, как работают те или иные природные законы, мы предсказывать происходящее в окружающем мире.

Среди основных признаков естественных наук можно выделить следующие:

  • Сосредоточенность на причинно-следственном объяснении. Иными словами каждое явление должно иметь свою причину, ничего не происходит «просто так».
  • Применение экспериментов и математических моделей.
  • Преобладание количественных методов.
  • Объективность и непредвзятость – исследователи должны стремиться избавиться от всяких субъективных суждений и оценок.
  • Воспроизводимость результатов.
  • Возможность экспериментальной проверке.
  • Попытки обнаружить общие принципы устройства мироздания.

Развитие естествознания неотделимо от научно-технического прогресса, чем дальше он идет, тем большие возможности у ученных. Так астрономы средневековья не могли видеть те вещи, которые доступны их современным коллегам. И вполне возможно, что астрономы будущего с помощью новых технологий получат возможность еще глубже проникнуть в тайны Вселенной. Наверное, ограниченность инструментов исследования является главной проблемой естественных наук.

Тем не менее, наши знания об окружающем мире еще далеки от совершенства и часто могут быть ошибочными. Например, на протяжении многих веков люди были уверены, что наша Земля является центром Вселенной и Солнце и другие планеты вращается вокруг нее, пока Николай Коперник и Галилео Галилей не доказали обратное.

Почему птицы не погибают, сидя на проводах

На улице можно часто наблюдать птиц, которые сидят на проводах линий электропередач. Только многих интересует удивительная вещь – почему их не убивает передающимся по проводам током. В физике это объясняется низкой способностью их тела проводить электрический ток.

При касании лапами птицы проводов образуется параллельное соединение, по которому проходит ток минимальной мощности, а электричество движется по высоковольтным кабелям, которые являются лучшим проводником. Но если птица касается какого-либо заземленного объекта (к примеру, металлической опоры ЛЭП), ток сразу направляется через тело, и она погибает.

Силы гравитации

Всё что движется  вверх должно опуститься вниз. Нет, действительно должно. Так что сэр Исаак Ньютон, мастер из все руки в свое время, в том числе математик, астроном, физик и алхимик прав. Хотя есть прекрасная история о яблоке, которое  упало на голову Ньютона силой тяжести или гравитации.

Гравитация является силой, которая притягивает объекты к земле, результат того, что все объекты падают независимо от массы. Однако силы тяжести варьируют на других небесных телах. На Земле, сила всегда равна весу данного объекта, в отличие от нахождения на  Луне, где сила тяжести находится около 1/6 Земли (именно поэтому космонавты должны быть  привязаны при нахождении вне Земли или корабля).

Материя и антиматерия

Нерешенная задача: почему есть больше материи, чем антиматерии?

В некотором смысле, люди до сих пор не знают, почему что-то существует вообще. Для каждой частицы существует «противоположная» частица, называемая античастицей. Итак, для электронов есть позитроны, для протонов существуют антипротоны, и так далее. Если частица когда-либо касается своей античастицы, они аннигилируют и превращаются в излучение.

Неудивительно, что антиматерия невероятно редкая, поскольку все бы просто уничтожилось. Иногда она попадается в космических лучах. Также ученые могут сделать антивещество в ускорителях частиц, но стоить это будет триллионы долларов за грамм. Однако, в целом антиматерия (как считают ученые) невероятно редкая в нашей Вселенной. Почему это так — настоящая тайна.

Просто никто не знает, почему в нашей Вселенной доминирует материя, а не антиматерия, ведь каждый известный процесс, который изменяет энергию (излучение) на вещество, производит одинаковое количество материи и антиматерии. Теория Уайлдера предполагает, что могут существовать целые области Вселенной, в которых доминирует антиматерия.

Квантовая механика, атомная физика и молекулярная физика

Первые несколько атом водорода электронные орбитали показаны в виде поперечных сечений с цветовой кодировкой плотность вероятности

Уравнение Шредингера из квантовая механика

Квантовая механика это раздел физики, изучающий атомный и субатомный системы и их взаимодействие, основанное на наблюдении, что все формы энергии высвобождаются в дискретных единицах или связках, называемых «кванты «. Примечательно, что квантовая теория обычно допускает только вероятный или же статистический расчет наблюдаемых характеристик субатомных частиц, понимаемых с точки зрения волновые функции. В Уравнение Шредингера играет роль в квантовой механике, что Законы Ньютона и сохранение энергии служить в классической механике, т. е. предсказывать будущее поведение динамическая система — и является волновое уравнение который используется для определения волновых функций.

Например, свет или электромагнитное излучение, испускаемое или поглощаемое атомом, имеет только определенные частоты (или же длины волн ), как видно из линейчатый спектр связанный с химическим элементом, представленным этим атомом. Квантовая теория показывает, что эти частоты соответствуют определенным энергиям световых квантов, или фотоны, и вытекают из того, что электроны атома может иметь только определенные допустимые значения энергии или уровни; когда электрон переходит с одного разрешенного уровня на другой, излучается или поглощается квант энергии, частота которого прямо пропорциональна разнице энергий между двумя уровнями. В фотоэлектрический эффект дополнительно подтвердил квантование света.

В 1924 г. Луи де Бройль предположил, что не только световые волны иногда проявляют свойства, подобные частицам, но и частицы могут также проявлять свойства, подобные волнам. По предложению де Бройля были представлены две различные формулировки квантовой механики. В волновая механика из Эрвин Шредингер (1926) включает использование математической сущности, волновой функции, которая связана с вероятностью обнаружения частицы в данной точке пространства. В матричная механика из Вернер Гейзенберг (1925) не упоминает волновые функции или аналогичные концепции, но было показано, что они математически эквивалентны теории Шредингера. Особенно важным открытием квантовой теории является принцип неопределенности, провозглашенный Гейзенбергом в 1927 году, который устанавливает абсолютный теоретический предел точности некоторых измерений; в результате пришлось отказаться от предположения более ранних ученых о том, что физическое состояние системы можно точно измерить и использовать для предсказания будущих состояний. Квантовая механика была объединена с теорией относительности в формулировке Поль Дирак. Другие разработки включают квантовая статистика, квантовая электродинамика, связанный с взаимодействиями между заряженными частицами и электромагнитными полями; и его обобщение, квантовая теория поля.

Теория струн

Возможный кандидат в теорию всего, эта теория объединяет общую теорию относительности и квантовую механику в единую теорию. Эта теория может предсказывать свойства как маленьких, так и больших объектов. Эта теория в настоящее время находится в стадии разработки.

Слайд 16ПОЧЕМУ ПРОИСХОДЯТ ЗАТМЕНИЯ?Затмение — астрономическая ситуация, при которой одно небесное тело

заслоняет свет от другого небесного тела. Лунное затмение наступает, когда Луна входит в конус тени, отбрасываемой Землёй. Диаметр пятна тени Земли на расстоянии 363 000 км (минимальное расстояние Луны от Земли) составляет около 2,5 диаметров Луны, поэтому Луна может быть затенена целиком. Солнечное затмение происходит, когда Луна попадает между наблюдателем и Солнцем, и загораживает его. Поскольку Луна перед затмением обращена к нам неосвещённой стороной, то перед затмением всегда бывает новолуние, то есть Луна не видна. Создаётся впечатление, что Солнце закрывается чёрным диском; наблюдающий с Земли видит это явление как солнечное затмение. Самое длительное солнечное затмение произошло 15 января 2010 в Юго-Восточной Азии и длилось более 11 минут.

Лучи сверхвысоких энергий

Нерешенная задача: откуда происходят космические лучи сверхвысоких энергий?

Атмосфера Земли постоянно бомбардируется высокоэнергетическими частицами из космоса, которые называются « космическими лучами». Хотя они не наносят большого вреда людям, физики просто очарованы ими. Наблюдение за космическими лучами многому научило ученых об астрофизике и физике частиц. Но есть лучи, которые остаются загадкой по сей день. В 1962 году, во время эксперимента Volcano Ranch, Джон Д. Линсли и Ливио Скарси увидели нечто невероятное: космический луч сверхвысокой энергии с энергией более 16 джоулей.

Чтобы наглядно объяснить сколько это, можно привести следующий пример: один джоуль — это количество энергии, необходимое для поднятия яблока с пола на стол. Вся эта энергия была сосредоточена, однако, в частице в сто миллионов миллиардов раз меньше, чем яблоко. Физики без малейшего понятия, как эти частицы получают подобное невероятное количество энергии.

Силы Кориолиса

Впервые обнаружена в 1835 году французским ученым Гюстав Гаспар Кориолисом как одна из сил инерции в неинерциальной системе из-за вращения.  По закону инерции эта сила  проявляется при движении в направлении под углом к оси вращения и  пытается сместить тело с радиуса. Если тело вращается  по часовой стрелке, то сила  будет стремиться сойти с радиуса влево, если против – то вправо.

Если рассматривать Землю, то на экваторе, силы Кориолиса равны нулю, но в Северном полушарии, ветер поворачивает вправо от направления движения, в то время как в Южном полушарии, он поворачивает налево. С силой Кориолиса приходится считаться,  когда дело доходит до изучения бурь и океанических течений.

Силы Кориолиса не имеют  ничего общего со сливом воды в ванной. Это заметно только на больших расстояниях, например при наблюдении за ветрами.

Инфляционная модель Вселенной

Нерешенная задача: у Вселенной инфляционная модель?

Вселенная удивительно равномерная в больших масштабах. Так называемый «космологический принцип» гласит, что куда бы ни отправиться во Вселенной, в среднем везде будет примерно одинаковое количество материала. Но теория Большого Взрыва предполагает, что во время зарождения Вселенной должны были наблюдаться большие различия в плотности. Таким образом, она была намного менее однородная, чем Вселенная сегодня.

Инфляционная модель предполагает, что Вселенная, которую все видят сегодня, происходит из крошечного объема ранней Вселенной. Этот маленький объем внезапно и быстро расширился, намного быстрее, чем Вселенная расширяется сегодня. Грубо говоря, это выглядело так, будто воздушный шарик внезапно надули воздухом. Хотя это объясняет, почему сегодня Вселенная более однородная, физики все еще не знают, что вызвало это «надутие».

Закон Бернулли

Представьте жидкость, которая равномерно течет по трубке с верхушки холмов до самого низа. Даниил Бернулли открыл закон, который установил связь между давлением, скоростью потока и высотой течения в трубке.

Закон является математическим выражением двух эффектов: 1) на глубине давление жидкости больше, так как давит жидкость, которая сверху; 2) жидкость под давлением, вытекая в область более низкого давления, ускоряется (например вода из шприца). То же верно и для газов. Если жидкость или газ протекают стационарно (без завихрений), то закон можно использовать для отдельных струй жидкости и получаются менее очевидные следствия: крыло самолета, близко идущие корабли. Его действие можно наблюдать в повседневной жизни — как только включаешь воду в душе, шторка врывается внутрь кабинки, потому что увеличение скорости воздуха и воды вызывает скачок в давлении. Разница давлений внутри и снаружи кабины приводит к тому, что шторку затягивает внутрь.

Даниил, как и его отец, изучал математику втайне от родителей. Иоганн Бернулли хотел, чтобы его сын стал торговцем. Когда-то и его собственный отец пытался принудить ученого к этому ремеслу. В итоге Даниил пообещал отцу стать доктором, а тот взамен на эту клятву начал учить его математике.

Отец всегда ревновал к успехам сына. В 1735 г. они оба участвовали в научном соревновании Парижской академии наук, и Даниил занял первое место. Иоганн не смог смириться с позором и выгнал сына из дома.

Даниил опубликовал «Гидродинамику» в 1734 г. Иоганна задел успех сына, и он опубликовал плагиат под названием «Гидравлика». Отец даже датировал книгу 1732 годом, чтобы казалось, будто это Даниил скопировал его работу.

Бернулли был плодотворным автором, он писал обо всем, что волновало его воображение. Например, сохранилась записка с его вычислениями соотношения скорости движения лодки и количества гребцов на ней.

Как самолет летает

Вы когда-нибудь задумывались,  почему самолет умудряется находиться в воздухе в небе? Здесь используется  принцип Бернулли или в некоторых научных кругах говорят  уравнение Бернулли. Этот эффект обнаружен в 1700 году швейцарским физиком и математиком  Даниэлем Бернулли. Данный закон физики гласит, что давление набегающих жидкости или газа уменьшается, если  скорость увеличивается.  Но как это связано  с самолетами?  Форма крыла самолета разработана таким образом, что когда оно проходит через воздух создается пониженное давление выше крыла, чем под ним. Эта разница давления над и под крыльями позволяет толкать вверх  самолет за крылья для полета.

Чем быстрее движется крыло, создается больше подъемная сила, играя ключевую роль в обеспечении воздушного полета.   Эффект Магнуса имеет также как физика вокруг нас — интересные факты.

Белый цвет — весь видимый спектр цветов

Сэр Исаак Ньютон был мастер на все руки? Оказывается, он знал, о свойствах света также, и отметил, что солнечный свет состоит из всего спектра цветов, чтобы превратиться в комбинированный белый.

Эти цвета можно увидеть индивидуально, каждый раз, когда образуется радуга в небе, и именно здесь в игру вступает идея рефракции.  Когда свет проходит через прозрачный материал, в данном случае капли дождя его скорость замедляется, вызывая изменение направления распространения. Угол изгиба направления немного отличается для каждой длины волны, что приводит к раскрытию белого в  яркие цвета, что превращается в роскошь и великолепие.

Существуют также необъяснимые явления в физике.

Слайд 13… что в России, на Дальнем Востоке, на самом юге Приморского

края растет «железная» береза. Столетнее дерево железной березы едва наращивает в поперечнике 20 см. В возрасте 350 лет железная береза достигает 22м в высоту и до 70см в поперечнике. Березу назвали железной не случайно, ее древесина сопротивляется сжатию вдоль волокон, как чугун, а изгибу — как железо. Обрабатывать ее приходится инструментами, предназначенными для обработки металла. Изделия из железной березы по виду напоминают костяные и обладают исключительной прочностью. Из нее можно изготовлять подшипники для тракторов. Лесорубы в шутку предлагают поднять полено из этого дерева. И когда человек, удивляясь тяжести маленького полена, спрашивает: «Да что оно, железное, что ли?», ему отвечают: «Ну да, железное».

Знаете ли Вы?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Акваплант
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: