Если вы считаете физику скучным и ненужным предметом, то глубоко заблуждаетесь. Наша занимательная физика расскажет, почему птица, сидящая на проводе линии электропередач, не гибнет от удара током, а человек, попавший в зыбучие пески, не может в них утонуть. Вы узнаете, действительно ли в природе не существует двух одинаковых снежинок и был ли Эйнштейн в школе двоечником.
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:
Удивительные случаи из жизни известных физиков
Выдающиеся ученые в большинстве своем фанатики своего дела, способные ради науки на все. Так, например, Исаак Ньютон, пытаясь объяснить механизм восприятия света человеческим глазом, не побоялся поставить опыт на себе. Он ввел в глаз тонкий, вырезанный из слоновой кости зонд, одновременно надавив на тыльную часть глазного яблока. В результате ученый увидел перед собой радужные круги и доказал таким образом: видимый нами мир — не что иное, как результат давления света на сетчатку.
Русский физик Василий Петров, живший в начале XIX века и занимавшийся изучением электричества, срезал на своих пальцах верхний слой кожи, чтобы повысить их чувствительность. В то время еще не существовало амперметров и вольтметров, позволявших измерять силу и мощность тока, и ученому приходилось делать это наощупь.
Репортер спросил А. Эйнштейна, записывает ли он свои великие мысли, и если записывает, то куда — в блокнот, записную книжку или специальную картотеку. Эйнштейн посмотрел на объемистый блокнот репортера и сказал: «Милый мой! Настоящие мысли приходят так редко в голову, что их нетрудно и запомнить».
А вот француз Жан-Антуан Нолле предпочел поставить эксперимент на других, Проводя в середине XVIII века эксперимент по вычислению скорости передачи электрического тока, он соединил 200 монахов металлическими проводами и пропустил по ним напряжение. Все участники эксперимента дернулись практически одновременно, и Нолле сделал вывод: ток бежит по проводам ну о-о-очень быстро.
Историю о том, что великий Эйнштейн был в детские годы двоечником, знает практически каждый школьник. Однако на самом деле Альберт учился очень хорошо, а его знания по математике были гораздо глубже, чем того требовала школьная программа.
Когда юный талант попытался поступить в высшую политехническую школу, он набрал высший балл по профильным предметам — математике и физике, но по остальным дисциплинам у него оказался небольшой недобор. На этом основании ему было отказано в приеме. На следующий год Альберт показал блестящие результаты по всем предметам, и в возрасте 17 лет стал студентом.
Забирай себе, расскажи друзьям!
Читайте также на нашем сайте:
Показать еще
Интересные факты о физике, естественной школьной науке, позволят вам узнать самые обычные, на первый взгляд, процессы с необычной стороны.
- 1. Температура молнии в пять раз выше температуры на поверхности Солнца и составляет 30 000К.
- 2. Капля дождя весит больше, чем комар. Но волоски, которые размещены на поверхности тела насекомого, практически, не передают импульс от капли к комару. Поэтому насекомое выживает даже под проливным дождем. Этому способствует еще один фактор. Столкновение воды с комаром происходит на незакрепленной поверхности. Поэтому если удар прНиходится в центр насекомого, оно некоторое время падает с каплей, а потом быстро освобождается. Если дождь попадает не в центр, траектория движения комара немного отклоняется.
- 3. Сила вытаскивания ноги с зыбучих песков со скоростью 0,1 м/с равна силе поднятия легкового автомобиля. Интересный факт: зыбучие пески – это ньютоновская жидкость, которая не может поглотить человека полностью. Поэтому увязшие в песках люди умирают от обезвоживания, солнечного облучения или по другим причинам. Если вы попали в такую ситуацию, лучше не делайте резких движений. Попытайтесь опрокинуться на спину, раскинуть широко руки и ждать помощь.
- 4. Вы слышали щелчок после резкого взмаха кнутом? Это происходит из-за того, что его кончик движется со сверхзвуковой скоростью. Кстати, кнут – это первое изобретение, которое преодолело сверхзвуковой барьер. И то же происходит с самолетом, который летит со скоростью, больше звуковой. Щелчок, похожий на взрыв, происходит из-за созданной самолетом ударной волны.
- 5. Интересные факты о физике касаются также живых существ. К примеру, все насекомые во время полета ориентируются на свет Солнца или Луны. Они сохраняют такой угол, при котором освещение всегда с одной стороны. Если же насекомое летит на свет лампы, то движется по спирали, поскольку ее лучи расходятся не параллельно, а радиально.
- 6. Лучи Солнца, которые проходят через капельки в воздухе, образуют спектр. А его разные оттенки преломляются под разными углами. В результате такого явления образуется радуга – окружность, часть от которой люди видят с земли. Центр радуги всегда находится на прямой, проведенной от глаза наблюдателя до Солнца. Вторичную радугу можно увидеть тогда, когда свет в капельке отражается именно два раза.
- 7. Для льда больших ледников характерна деформация, то есть текучесть, обусловленная напряжением. По этой причине гималайские ледники сдвигаются со скоростью в два-три метра в сутки.
- 8. Вы знаете, что такое эффект Мпембы? Данное явление в 1963 году обнаружил танзанийский школьник по имени Эрасто Мпемба. Мальчик заметил, что горячая вода подвержена замерзанию в морозильнике быстрее, чем холодная. И поныне ученые не могут дать однозначного объяснения этого феномена.
- 9. В прозрачной среде свет распространяется медленнее, нежели в вакуумной.
- 10. Ученые полагают, что двух одинаковых по узору снежинок не бывает. Вариантов их дизайна даже больше, чем атомов у Вселенной.
Все мы много слышали о них еще в школе. Благодаря блестящим умам величайших физиков мира, человечество имеет телефон, электрический свет, понимание законов Вселенной. Мы изучали их теории и принципы, изобретения и открытия, их успехи и достижения по сухим параграфам в учебниках. Но гениальные физики – тоже люди, со своими особенностями и причудами.
Ньютон: алхимия или физика
Не все научные открытия Исаака Ньютона выдержали испытание временем так же хорошо, как закон силы тяжести. Например, он посвящал многие часы алхимии. На самом деле, он был настолько заинтересован в ней, что в настоящее время алхимия считается его основным направлением, а настоящая наука была не более, чем времяпрепровождением. В отличие от математики и физики, Ньютон даже не пытается добавить в алхимию новые знания, предпочитая вместо этого заниматься теориями, выдвинутыми до него. Как алхимик, он был в основном поглощен созданием философского камня, который может превращать другие металлы в золото и подарить людям бессмертие. После его смерти исследования показали, что он страдал от хронического отравления ртутью, мышьяком и свинцом, что доказывает его любовь к алхимии.
Эйнштейн: затрудненность речи великого ученого
В детстве Альберт Эйнштейн говорил очень медленно. До 5 лет его речь была нечеткой, ребенку требовалось некоторое время, чтобы составить все слова в предложения, а затем говорить сразу на одном дыхании. Родители Альберта были обеспокоены, полагая, что он может страдать отсталостью.
Это не единственный случай, когда будущие ученые в детстве имели проблемы с речью и дикцией. Это нарушение развития речи было позже названо психологами синдромом Эйнштейна.
Эдисон: странное изобретение — бетонный дом
Томас Эдисон одно время пытался попасть в цементный бизнес. Ради этого он планировал решить жилищную проблему Нью-Йорка. Эдисон задумал строительство дома с помощью заливки цемента в одну пресс-форму. Также были предусмотрены пресс-формы различной формы для окон, лестниц, ванн. Но на практике идея оказалась нереализуема, и Эдисон отказался от этой идеи, хотя он и построил один бетонный дом для себя. Он даже создал бетонное пианино и бетонную мебель, но людей такое «ноу-хау» не привлекло.
Паули: мистика и наука
Вы знаете кого-то, кто может уничтожить электрооборудование, просто находясь в одной комнате с ним? Вольфганг Паули был одним из таких людей. Согласно рассказам, когда физик-теоретик входил в комнату, лабораторное оборудование просто было не в состоянии работать. Его друг Отто Штерн фактически запретил Паули вход в его лабораторию. Сам ученый верил в эту свою особенность. Паули полагал, что ум и материя взаимосвязаны, что человеческое сознание может оказывать влияние на внешний мир. Таким образом, физик считал себя психокинетиком.
Галилей: преследования Церкви и признание после смерти
Борьба против католической римской церкви заставила Галилео Галилея столкнуться с испытаниями. Церковь признала его виновным в распространении неэтичной и лживой информации в обществе. Он был заключен в тюрьму и принужден поносить собственные исследования и теории. Все работы Галилея была запрещена к публикации.
Почти четыреста лет после его смерти, Римско-католическая церковь осознала ошибку, сделанную несколько веков назад. И даже извинилась за нее. В 2008 году было принято решение поставить статую Галилео в Ватикане.
Тесла: навязчивые мысли
Никола Тесла подал более 300 различных патентов
, в том числе на конструкции для радио, двигатель переменного тока и электромагниты. Но по свидетельствам современников он, как никто другой, соответствовал стереотипному образу сумасшедшего ученого. Все началось с его интересной причуды – начинать работу в 3:00 утра, часто засиживаясь до 11:00. После болезни в возрасте 25 лет, Тесла продолжал свой строгий режим в течение еще 38 лет, прибавив к этому другие странности. Например, он возненавидел ювелирные изделия всех видов, но особенно жемчуг, и почувствовал подобное отвращение к присутствию женщин с избыточным весом.
Пьер Кюри: наука и сверхъестественное
Пьер Кюри, физик и муж Марии Склодовской-Кюри, имел весьма глубокий интерес к медиумам. В частности, он был дружен Эвсапией Палладино, итальянской женщиной-медиумом, которая утверждала, что может передвигать столы усилием мысли и общаться с духами. Кюри присутствовал на спиритических сеансах, и был поражен, что не смог найти никаких доказательств обмана.
За несколько дней до смерти в 1906 году, Пьер написал другу о своем последнем опыте участия в одном из сеансов Палладино: «На мой взгляд, это область совершенно новых фактов и физических состояний в пространстве, о которых мы не имеем ни малейшего понятия».
Если бы Кюри жил немного дольше, он узнал, что Палладино разоблачена как мошенница. Обнаружено, что она тайно использовала ногу, чтобы манипулировать объектами. В следующем году она была поймана, когда использовала прядь волос, чтобы незаметно перемещать вещи.
Бор: хитрый способ избежать трудных вопросов
Нильс Бор, преподавая физику в Копенгагенском университете, разработал замечательный способ избежать трудных и неудобных вопросов. Когда кто-либо из студентов загонял его в угол во время семинара или лекции, он брал спичечную коробку, по-видимому, чтобы зажечь огонь для опытов, и якобы случайно ронял на пол. Спички рассыпались, и Бор некоторое время собирал их. Спрашивающий либо терял нить разговора, либо понимал, что его на его вопросы профессор отвечать не хочет.
Хаббл: аристократ не по рождению
Блестящий астроном Эдвин Хаббл был известным ученым, который сыграл огромную роль в понимании человечеством законов Вселенной. Однако, по мнению большинства, он был несколько странным человеком. Несмотря на то, что он вырос в сельской Америке, он решил, что будет аристократом. После пребывания в Оксфордском университете в Англии он стал говорить на фальшивом британском акценте и начал ходить, одетый в классические накидки и опираясь на трость.
Физика в переводе с древне греческого - «природа». Физика — это область естествознания, наука, которая изучает наиболее фундаментальные закономерности, определяющие общую структуру и эволюцию материального мира. Являясь одним из трех китов, на которых зиждется современная система мироустройства, физика, является наукой о природе в самом широком понимании этого слова! Кроме того, что она изучает материальные и энергетические параметры организации вселенной, она также ставит перед собой задачи пояснения и логического обоснования фундаментальных взаимодействий в природе, управляющих движением материи.
На самом деле, именно физика является основным двигателем технического прогресса человечества в целом. Не умаляя в этом заслуг и иных отраслей научной мысли, все же хочется упомянуть о таких величайших гениях рода человеческого как Исаак Ньютон, Альберт Эйнштейн, Никола Тесла и пр., и пр. Именно физики позволили человечеству сделать не просто шаг в направлении своего технического развития, но совершить гигантский скачок!!!
За последние 100 лет человек овладел энергией атома, повсеместно внедрил электричество во все сферы жизни, создал то, без чего вы не смогли бы прочитать эти строки - интернет, завоевал воздушное, водное и начал исследование подводного пространства нашей планеты. Создал супер-прочные материалы, обладающие невиданными до селе свойствами, вычислительные машины, выполняющие миллиарды логических операций в секунду, проник в бескрайние глубины человеческого мозга, увидел мельчайших обитателей нашей планеты, которых теперь мы называем вирусами, научился искусственно выращивать и трансплантировать человеческие органы и вырвался за пределы атмосферы планеты земля. Всего не перечесть. Но и этого я думаю достаточно, чтобы понять в полной мере, что же из себя представляет физическая наука.
Может возникнуть вопрос, - зачем физика нужна Вам? Позволим себе ответить на него опять же таки вопросом, - а зачем сороконожке ноги, птицам крылья, а растениям солнце? Правильно, - да потому, что без всего этого им не обойтись!!! :) Физика сегодня необходима нам как никогда раньше. Ведь вы используете законы физики каждый день, в своей повседневной жизни…- когда готовите еду, смотрите телевизор или же просто нежитесь в ванной. Законы Архимеда, законы, применяемые в оптике, или физические законы из раздела гидро-газо-динамики стали для нас чем-то на столько обыденным, что мы уже просто не обращаем на них своего внимания, а зря…Физика - это в первую очередь, возможность человека как можно более глубже познать окружающий его мир, упорядочить систему его мировосприятия и осознать себя неотъемлемой его частью!
Физическая наука всеобъемлюща в своем стремлении охватить как можно больше и как можно более детально описать то, что попадает в поле зрения ее апологетов, и поэтому с полным правом может претендовать на почетное звание королевы наук!
Почему поезд сдаёт назад перед началом движения вперёд?
Если машинист тяжёлого грузового поезда попытается начать его движение резко вперёд, то поезд может не сдвинуться с места, так как суммарная сила трения покоя, действующая со стороны рельсов на колёса вагонов, превысит силу скольжения ведущих колёс локомотива. Зачастую машинисту нужно сначала сдать назад, чтобы ослабить натяжение сцепок. И только затем ехать вперёд, приводя в движение вагоны один за другим.
Какой физик не смог получить Нобелевскую премию, хотя номинировался 84 раза?
Немецкий физик Арнольд Зоммерфельд, отметившийся достижениями в квантовой теории, электронной теории, электродинамике и многих других научных областях, с 1917 по 1951 годы 84 раза номинировался на Нобелевскую премию, но так её и не получил. Зоммерфельд по сей день держит рекорд в этом показателе. Зато Нобелевскими лауреатами стали семеро его студентов: Вернер Гейзенберг, Вольфганг Паули, Петер Дебай, Ханс Альбрехт Бете, Лайнус Полинг, Исидор Айзек Раби и Макс фон Лауэ.
Могут ли существовать две идентичные снежинки?
Формирование снежинок зависит от температуры и влажности воздуха внутри ледяного облака, а также траектории их движения, при котором постоянно меняются очертания их лучей. Поэтому во многих источниках утверждается, что одинаковых снежинок в природе не существует. Однако целенаправленные поиски Центра атмосферных исследований США в 1988 году опровергли эту гипотезу - специалистам удалось обнаружить два одинаковых кристалла снега. А в 2015 году физик Кеннет Либбрехт получил таковые в лаборатории, обеспечив им идентичные начальные условия роста. Стоит заметить, что в обоих случаях, несмотря на внешнее сходство, атомная структура кристаллов всё же была различной.
Какой физический закон помог уличить биржевых игроков в незаконной инсайдерской торговле?
В 2013 году власти США начали расследование в отношении некоторых игроков на Чикагской фондовой бирже. Они были уличены в незаконном использовании инсайдерских сведений, когда начали торговать фьючерсами на совершенно других, чем прежде, условиях уже через 2 миллисекунды после важного объявления от Федеральной резервной системы. Однако простейший расчёт показал, что для прохождения информации между Вашингтоном и Чикаго даже на скорости света потребовалось бы 7 миллисекунд.
При каких условиях жидкость может течь, «игнорируя» силы трения и тяготения?
В состоянии сверхтекучести жидкость имеет нулевую вязкость и может перемещаться с эффектом игнорирования сил трения и притяжения. Наиболее хорошо данный феномен изучен на примере жидкого гелия при температурах, близких к абсолютному нулю. Если поместить такую жидкость в контейнер, обеспечив микроскопический слой гелия на стенках, она будет подниматься по ним и вытекать через край.
Какой знаменитый учёный любил работать над своими теориями в стрип-клубе?
Американский физик Ричард Фейнман, обладатель Нобелевской премии, иногда уходил работать в стрип-клуб. При наступлении усталости от вычислений очередной теории он смотрел на обнажённых девушек, что помогало освежить голову.
Какая известная физическая теория получила название от её критика?
Термин «Большой взрыв» для характеристики раннего развития Вселенной впервые употребил британский астроном Фред Хойл в лекции, которая была посвящена критике этой модели. Тем не менее, термин прижился, войдя в обиход и сторонников теории Большого взрыва. Кстати, с английского «Big Bang» уместнее переводить как «Большой хлопок», что точнее передаёт негативный оттенок, подразумеваемый Хойлом.
В какой области пространства человек может увидеть свою спину без помощи приборов?
Свет состоит из элементарных частиц фотонов, не имеющих массы и заряда. Вблизи чёрных дыр существуют так называемые фотонные сферы - области, где гравитация настолько сильна, что фотоны начинают вращаться по орбитам. Если наблюдатель попадёт в фотонную сферу, он теоретически может увидеть свою спину.
Какие учёные упросили Кустодиева написать их портрет, только собираясь стать знаменитыми?
В 1921 году к художнику Борису Кустодиеву обратились двое молодых учёных с просьбой написать их портрет. Их аргументом было то, что Кустодиев рисует только знаменитостей, а они уверены, что тоже прославятся, пусть сейчас особо и никому не известны. Этими учёными были Пётр Капица и Николай Семёнов, будущие нобелевские лауреаты по физике и химии соответственно. В качестве гонорара они отдали художнику мешок пшена и петуха, полученных за ремонт мельницы.
Где находятся самые большие запасы воды в Солнечной системе?
Самые большие запасы воды в Солнечной системе находятся, как ни странно это может показаться на первый взгляд, на Солнце. Молекулы воды в виде пара сконцентрированы в солнечных пятнах, температура в которых на полторы тысячи градусов ниже, чем в окружающих их областях, а также в области температурного минимума - узком слое под поверхностью звезды.
Какое особое состояние вещества обнаружено в курином глазе?
Существует особое состояние вещества под названием «неупорядоченная сверходнородность», при котором вещество обладает свойствами кристалла и жидкости одновременно. Сначала его обнаружили физики в жидком гелии и простых плазмах, но недавно с ним столкнулись и биологи при изучении куриного глаза. Как и у других дневных птиц, у куриц есть пять видов фоторецепторов: красные, синие, зелёные, фиолетовые и отвечающие за восприятие освещённости. Все они располагаются на сетчатке в один слой на первый взгляд беспорядочно, однако при детальном изучении паттернов выяснилось, что вокруг каждой колбочки есть так называемая запретная зона, в которой исключено появление других колбочек того же типа. В итоге система не может принять единую упорядоченную форму, но стремится быть максимально однородной.
При каких условиях разматывание рулона скотча создаёт рентгеновское излучение?
При разматывании рулона скотча в вакууме возникает как видимое свечение, так и рентгеновское излучение. Учёные полагают, что причиной этому служит эффект, аналогичный триболюминесценции - возникновению электромагнитного излучения при разрушении асимметричных связей в кристалле. Однако клейкая масса не имеет кристаллической структуры, поэтому для объяснения создаваемого скотчем свечения требуется другая теоретическая модель. Мощность появляющегося рентгеновского излучения достаточна для получения снимков частей тела, но это только в вакууме, а разматывание скотча в воздухе абсолютно безопасно.
При каких условиях в воде можно превратить звук в свет?
В водной среде можно наблюдать сонолюминесценцию, то есть превращение звук в свет. Для этого нужно опустить в воду резонатор, создающий стоячую сферическую ультразвуковую волну. В фазе разрежения волны из-за очень низкого давления возникает кавитационный пузырёк, который некоторое время растёт, а затем в фазе сжатия быстро схлопывается. В этот момент в центре пузырька возникает вспышка света, а наблюдатель видит постоянное голубоватое свечение, так как пузырьки зарождаются и схлопываются с очень большой скоростью. Согласно господствующей в научных кругах точке зрения, данное излучение имеет тепловую природу.
Связано ли открытие Ньютоном теории гравитации с падением яблока?
Популярная легенда объясняет открытие Ньютоном теории гравитации случаем, когда ему на голову упало яблоко. Однако если удар по голове действительно можно считать лишь карикатурным мифом, сам факт наблюдения падения яблока описывается как минимум двумя разными авторами. В биографии Ньютона от Уильяма Стьюкли рассказывается об их беседе в яблоневом саду в 1726 году за чашкой чая - тогда знаменитый учёный вспомнил о своих мыслях о гравитации, возникших в похожей обстановке. Ассистент Ньютона Джон Кондуит в своей книге уточняет, что инцидент с падающим яблоком имел место в 1666 году, когда учёный отдыхал в поместье своей матери. Стоит заметить, что книга «Математические начала натуральной философии», в которой и доказывается закон всемирного тяготения, вышла не сразу после этого, а двадцать лет спустя.
Какую кружку изобрёл Пифагор, желая оградить людей от чрезмерного увлечения вином?
В греческих сувенирных магазинчиках большой популярностью пользуется так называемая кружка Пифагора. Это сосуд, в который можно наливать жидкость только до определённой отметки, но если налить выше, всё вытечет. Данный эффект достигается с помощью вдвое изогнутого канала в центре кружки, один конец которого открыт со дна, а другой выходит вовнутрь. Выливание жидкости происходит в соответствии с законом Паскаля о сообщающихся сосудах. По легенде, Пифагор изобрёл эту кружку для умеренного потребления вина и наказания тех, кто слишком жаден.
Чем вызвано слабое свечение воды на глубинах, куда не доходит солнечный свет?
На глубинах в несколько сотен метров и больше не наблюдается полной темноты, как можно предположить. Солнечный свет сюда не доходит, но растворённые в воде изотопы кальция и других элементов испускают быстрые электроны, которые вызывают слабое свечение вследствие эффекта Вавилова-Черенкова. По-видимому, именно это обстоятельство является причиной тому, что глубоководные рыбы в ходе эволюции не потеряли глаза.
Какие отец и сын получили Нобелевские премии за разные исследования одних частиц?
Электрон как частица был обнаружен в 1897 году английским физиком Джозефом Джоном Томсоном. Через 9 лет ему дали Нобелевскую премию с формулировкой «за исследования проводимости электричества газами». Его сын, Джордж Паджет Томсон, в 1927 году обнаружил волновые свойства электрона и впоследствии тоже удостоился Нобелевки «за экспериментальное открытие дифракции электронов на кристаллах».
Каким образом под толщей морского льда могут возникать сосульки, доходящие до дна моря?
Иногда под толщей морского льда могут возникать большие сосульки, похожие на сталактиты. Когда формируется лёд, в его кристаллической решётке не остаётся соли, и в некоторых точках образуются нисходящие потоки очень холодной и очень солёной воды. При определённых условиях вокруг такого потока начинает расти вниз опять же слой льда. Если в данном месте море неглубокое, сосулька достигает дна и продолжает расти в каком-нибудь горизонтальном направлении.
Каким образом можно использовать воду в качестве диэлектрика?
Многим известно, что вода является хорошим проводником электричества - именно поэтому, например, нельзя купаться во время грозы, так как можно стать жертвой попавшей в водоём молнии. Однако ток проводят не сами молекулы воды, а содержащиеся в ней примеси, ионы различных минеральных солей. Дистиллированная вода, в которой почти нет солей, является диэлектриком.
У какой планеты на северном полюсе наблюдается почти правильный шестиугольник?
На северном полюсе Сатурна наблюдается вихрь из облаков в форме почти правильного шестиугольника. Строгое научное объяснение данному феномену отсутствует, однако учёные Оксфордского университета смогли создать подобные вихри в лабораторном эксперименте. В баллон с водой, стоявший на вращающемся столе, опускали маленькие кольца, которые вращались ещё быстрее. Возникающие вихри создавали потоки жидкости различных форм - не только шестиугольные, но и квадратные, треугольные и овальные.
Какой учёный измерял скорость электрического тока на соединённых в цепь живых людях?
Скорость электрического тока почти равна скорости света. В 1746 году, когда это ещё не было известно, французский священник и физик Жан-Антуан Нолле захотел измерить скорость тока экспериментально. Он расставил 200 монахов, соединённых друг с другом железными проводами, по окружности длиной свыше полутора километров, а затем разрядил в эту цепь батарею из лейденских банок, изобретённых годом ранее. Все монахи среагировали на ток в одно мгновение, что убедило Нолле в очень высоком значении искомой величины.
Как с помощью стены и газеты можно открыть бутылку вина в отсутствии штопора?
Чтобы открыть бутылку вина без штопора, потребуется твёрдая поверхность, например, стена, а также смягчающий предмет - книга, газета или просто ботинок. Прислонив газету к стене, нужно взять бутылку и ударить её донышком строго перпендикулярно стене один или несколько раз, пока пробка не выйдет на достаточное расстояние, чтобы вынуть её остаток рукой. Это явление объясняется тем, что при столкновении скорость потока жидкости внутри бутылки резко меняется, отчего возникает воздействующий на пробку гидроудар. Стоит заметить, что при неумелом обращении бутылка может разбиться, так что эксперимент лучше проводить, замотав её полотенцем.
Где и когда действовал самопроизвольный природный ядерный реактор?
На территории уранового месторождения Окло в Габоне обнаружены рудные тела, в которых почти 2 миллиарда лет назад происходила самопроизвольная цепная реакция деления ядер урана. Другими словами, здесь был природный ядерный реактор, и работал он несколько сотен тысяч лет. Это открытие было сделано в 1972 году, когда на французском обогатительном заводе в Габоне проводили масс-спектрометрический анализ породы и выявили меньшую по сравнению с обычным значением концентрацию изотопа урана 235U, что свидетельствовало о наличии отработанного ядерного топлива.
Какие оценки по математике получал Эйнштейн в школе?
Во многих источниках, зачастую с целью ободрения плохо успевающих учеников, встречается утверждение, что Эйнштейн завалил в школе математику или, более того, вообще учился из рук вон плохо по всем предметам. На самом деле всё обстояло не так: Альберт ещё в раннем возрасте начал проявлять талант в математике и знал её далеко за пределами школьной программы. Позднее Эйнштейн не смог поступить в Швейцарскую высшую политехническую школу Цюриха, показав высшие результаты по физике и математике, но не добрав нужное количество баллов в других дисциплинах. Подтянув эти предметы, он через год в возрасте 17 лет стал студентом данного заведения.
Каким образом можно превратить наушники в микрофон?
Если подключить обычные наушники ко входу микрофона, их можно использовать как микрофон. Упрощённо конструкция наушников и микрофона одинакова: мембрана подключена к катушке с проводом, находящейся в магнитном поле постоянного магнита. В наушниках при обычном использовании подаваемый на катушку ток преобразуется в колебания мембраны, а в микрофоне - наоборот.
Что нужно сделать, чтобы максимально увеличить шансы на выживание в падающем лифте?
Если вы оказались в падающем лифте, самой лучшей стратегией для увеличения шансов выжить будет лечь на спину и постараться занять как можно большую площадь пола. В таком случае сила удара будет максимально распределена по поверхности тела. Распространено мнение, что нужно просто подпрыгнуть во время удара, но это заблуждение - вряд ли кто-то способен точно угадать время столкновения и прыгнуть с той же скоростью, с какой лифт падает.
Чем объясняется неподвижность некоторых облаков даже при очень сильном ветре?
В горной местности можно увидеть облака, которые могут висеть неподвижно даже при очень сильном ветре - они называются лентикулярными. Объясняется это тем, что ветер движет воздушные массы определёнными потоками, или волнами, обтекая различные препятствия. На гребнях таких волн или между двумя слоями воздуха и образуются лентикулярные облака. Их устойчивость обусловлена одновременными процессами конденсации водяного пара на высоте точки росы и испарениями водяных капель при нисходящем движении воздуха. Эти облака обычно имеют округлую форму, поэтому их часто принимают за НЛО.
Почему человеческие глаза бывают голубыми и зелёными, хотя в них нет таких пигментов?
В радужной оболочке человеческого глаза не бывает пигментов синего или зелёного цвета. Единственный окрашивающий пигмент в глазу - это меланин: при его определённых концентрациях цвет глаз становится от светло-карего до почти чёрного. Однако при низком содержании меланина короткие волны светового спектра не поглощаются оболочкой, а отражаются, в результате чего мы фиксируем синий, голубой, зелёный или серый цвет глаз. Этот эффект обусловлен рэлеевским рассеянием света, которое аналогично объясняет видимый нами синий или серый цвет неба.
Кто из жителей нашей планеты является рекордсменом по путешествиям во времени?
Российский космонавт Геннадий Падалка провёл на орбите в общей сложности 878 дней, что является мировым рекордом. Одновременно его можно считать обладателем другого рекорда - самого продолжительного путешествия во времени среди жителей нашей планеты. Согласно теории относительности, чем больше скорость, с которой движется объект, тем сильнее для него замедляется время. Рассчитано, что благодаря космическим полётам Падалка на 1/45 секунды моложе, чем если бы он оставался всё время на Земле. Другими словами, космонавт вернулся с орбиты во временную точку на 1/45 секунды позже ожидаемого при нормальных условиях значения.
Почему комары не гибнут под дождём?
Масса капли дождя во много раз больше массы комара. Этот фактор, а также волоски на всей поверхности тела приводят к очень малой передаче импульса от капли к комару, что даёт насекомым способность выживать под дождём. Другим важным фактором является то, что столкновение происходит в воздухе, а не на закреплённой поверхности. При попадании капли на комара возможны два сценария: если удар приходится не по центру, насекомое немного вращается и летит дальше; иначе капля ненадолго увлекает комара за собой, но тот довольно быстро освобождается.
Какой привычный предмет помогает смотреть сквозь непрозрачное матовое стекло?
Чтобы посмотреть сквозь стекло с матовой поверхностью, достаточно наклеить на него кусочек прозрачного скотча. Из-за неровностей матового стекла свет рассеивается, но клеевая сторона скотча сглаживает эти неровности, и в результате свет проходит как будто сквозь обычное стекло. Нужно добавить, что если поверхность матовая с двух сторон, этот трюк уже не сработает.
До какой температуры ниже нуля вода может оставаться жидкой?
В нормальном состоянии вода начинает превращаться в лёд при температуре 0 °C. Процесс замерзания воды происходит вблизи центров кристаллизации, которые образуются вблизи мест микроскопических возмущений. Однако если убрать эти возмущения, вода может оставаться жидкой вплоть до −43 °C - такое состояние называют переохлаждённой водой. Одно из коммерческих применений этого эффекта внедрено производителями напитков. Специальные партии газировки поставляются именно с переохлаждённой водой, и когда бутылку открывают, внутри сразу же образуется смесь из напитка и льда.
При каких условиях возникает перевёрнутая радуга?
Существует оптическое явление, которое можно назвать перевёрнутой радугой, хотя случается оно очень редко. Такая радуга появляется только при выполнении нескольких условий. В небе на высоте 7-8 км должна быть тонкая завеса перистых облаков, состоящих из кристалликов льда, а солнечный свет должен упасть на них под определённым углом, чтобы разложиться на спектр и отразиться в атмосферу. Цвета в радуге «вверх ногами» располагаются тоже наоборот: фиолетовый вверху, а красный - внизу.
Почему в горах холоднее, чем в низинах, хотя они находятся ближе к солнцу?
Солнце нагревает земной воздух не напрямую. Его излучение проходит сквозь слои атмосферы и поглощается сушей и водой на поверхности планеты, а уже затем от них воздух получает тепловую энергию. Поэтому хотя горы и ближе к солнцу, в них холоднее, чем на равнинах, так как в среднем при подъёме на каждый километр температура уменьшается на 6 °C из-за адиабатического расширения воздуха. Но даже на самых больших высотах могут встречаться долины, которые благодаря особому рельефу и отражению солнечных лучей от снега могут хорошо нагреваться. Например, в так называемом Западном цирке, который находится на одном из маршрутов к пику Эвереста на высоте более 6 000 метров, в солнечные безветренные дни температура может подниматься до 35 °C.
Что исследуется в самом длинном непрерывном лабораторном эксперименте в истории?
В 1927 году Томас Парнелл, профессор австралийского университета Квинсленда, поставил эксперимент по демонстрации студентам жидкостных свойств битумной смолы - вещества, твёрдого в обычном состоянии. Нагрев смолу, он залил её в закупоренную стеклянную воронку и закрыл сверху, а через три года отрезал нижнюю часть воронки, позволив формироваться каплям. Первая капля упала в 1938 году, следующие падали примерно с таким же интервалом - всего на сегодняшний день зафиксировано 9 капель. Этот опыт считается самым длинным непрерывным лабораторным экспериментом в истории.
В какой среде можно полностью остановить свет?
Предельно возможная скорость частиц называется скоростью света в вакууме и является константой. Однако вне вакуума свет может распространяться со скоростью гораздо ниже этой постоянной величины. Существует особое агрегатное состояние материи, конденсат Бозе - Эйнштейна, в котором свет замедляется наиболее сильно. Экспериментально свет был даже полностью остановлен в конденсате Бозе - Эйнштейна рубидия путём образования стационарных, не смещающихся солитонов.
Почему в пиве «Гиннесс» пузырьки движутся не вверх, а вниз?
В пиве «Гиннесс» хорошо видно, как пузырьки спускаются по стенкам бокала вниз вместо того, чтобы подниматься вверх. Это объясняется тем, что в центральной части бокала пузырьки быстро поднимаются, выталкивая жидкость у краёв с более сильным вязким трением вниз. Но этот эффект характерен не только для «Гиннесса», а вообще для любой жидкости, просто в данном пиве он более заметен. В первую очередь это связано с тем, что вместо углекислого газа «Гиннесс» наполняется азотом, который меньше растворяется в воде. Во-вторых, светлые пузырьки просто лучше видны на фоне очень тёмного пива.
Какой учёный и с какой целью срезал кожу со своих пальцев?
Русский учёный Василий Петров, первым в мире в 1802 году описавший явление электрической дуги, не жалел себя при проведении экспериментов. В то время не было таких приборов, как амперметр или вольтметр, и Петров проверял качество работы батарей по ощущению от электрического тока в пальцах. А чтобы чувствовать очень слабые токи, учёный специально срезал верхний слой кожи с кончиков пальцев.
Может ли человек утонуть в зыбучем песке?
Чтобы вытащить ногу из зыбучего песка со скоростью 0,1 м/с, нужно приложить силу, аналогичную силе поднятия легковой машины средних размеров. Однако, являясь неньютоновской жидкостью, зыбучий песок не может поглотить человека целиком. Смерть увязших вызывают другие причины, такие, как обезвоживание, прилив или солнечное облучение. При попадании в зыбучий песок лучше не делать резких движений, а попытаться лечь на спину и, раскинув руки, ждать помощи.
Какой физический эффект был доказан на практике музыкантами, два дня подряд игравшими одну ноту?
Австрийский физик Кристиан Доплер в 1842 году теоретически обосновал, что частота колебаний, которую воспринимает наблюдатель, зависит от скорости и направления движения источника волн и наблюдателя относительно друг друга. Через три года голландский метеоролог Христофор Бейс-Баллот взялся доказать это утверждение на практике. Он нанял на пару дней паровоз с платформой, посадив на неё двух трубачей, держащих ноту соль, а на перроне разместил нескольких музыкантов с абсолютным слухом. На втором этапе эксперимента слушатели перемещались, а музыканты играли неподвижно. Всё это время наблюдатели отмечали, что слышат разные ноты, в результате чего истинность эффекта Доплера была подтверждена.
Какое изобретение человека первым преодолело звуковой барьер?
Характерный щелчок после взмаха кнутом обусловлен тем, что его кончик движется со сверхзвуковой скоростью. Аналогичный эффект происходит, когда со скоростью больше скорости звука летит самолёт: от созданной им ударной волны наблюдатель может услышать громкий звук, похожий на взрыв. Однако именно кнут можно признать первым изобретением человека, преодолевшим звуковой барьер.
Почему сидящая на проводе птица не погибает от удара током?
Сидящая на проводе высоковольтной ЛЭП птица не страдает от тока, потому что её тело - плохой проводник тока. В местах прикосновения птичьих лап к проводу создаётся параллельное соединение, а так как провод гораздо лучше проводит электричество, по самой птице бежит очень малый ток, который не может причинить вреда. Однако стоит птице на проводе коснуться ещё какого-нибудь заземлённого предмета, например металлической части опоры, она сразу погибает, ведь тогда уже сопротивление воздуха по сравнению с сопротивлением тела слишком велико, и весь ток идёт по птице.
Какой памятью могут обладать сплавы металлов?
Некоторым металлическим сплавам, например нитинолу (55% никеля и 45% титана), присущ эффект памяти формы. Он заключается в том, что деформированное изделие из такого материала при нагреве до определённой температуры возвращается к своей первоначальной форме. Это связано с тем, что данные сплавы имеют особую внутреннюю структуру под названием мартенсит, обладающую свойством термоупругости. В деформированных частях структуры возникают внутренние напряжения, которые стремятся вернуть структуру в исходное состояние. Материалы с памятью формы нашли широкое применение в производстве - например, для соединительных втулок, которые при очень низкой температуре сжимаются, а при комнатной - распрямляются, формируя соединение гораздо надёжнее сварки.
Каким образом эффект Паули предотвратил розыгрыш самого Паули?
Эффектом Паули учёные называют отказ в работе приборов и незапланированный ход экспериментов при появлении известных физиков-теоретиков - например, нобелевского лауреата Вольфганга Паули. Однажды его решили разыграть, соединив настенные часы в зале, где он должен был читать лекцию, с входной дверью с помощью реле, чтобы при открытии двери часы остановились. Однако этого не произошло - когда Паули вошёл, неожиданно отказало реле.
Какие цветные шумы, помимо белого шума, существуют?
Широко известно понятие «белый шум» - так говорят о сигнале с равномерной спектральной плотностью на всех частотах и дисперсией, равной бесконечности. Пример белого шума - это звук водопада. Однако помимо белого выделяют большое число других цветных шумов. Розовым шумом называют сигнал, у которого плотность обратно пропорциональна частоте, а у красного шума плотность обратно пропорциональна квадрату частоты - на слух они воспринимаются более «тёплыми», чем белый. Также существуют понятия синий, фиолетовый, серый шумы и много других.
Какие элементарные частицы названы в честь крика уток?
Мюррей Гелл-Манн, выдвинувший гипотезу о том, что адроны состоят из ещё более мелких частиц, решил назвать эти частицы звуком, который производят утки. Оформить этот звук в подходящее слово ему помог роман Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», а именно строка: «Three quarks for Muster Mark!». Отсюда частицы и получили название кварки, хотя совершенно не ясно, какое значение это несуществующее ранее слово имело у Джойса.
Почему небо днём синее, а во время заката - красное?
Коротковолновые составляющие солнечного спектра рассеиваются в воздухе сильнее, чем длинноволновые. Именно поэтому мы видим небо синим - ведь синий цвет находится на коротковолновом конце видимого спектра. По аналогичной причине во время заката или рассвета небо на горизонте окрашивается в красные тона. В это время свет идёт по касательной к земной поверхности, и его путь в атмосфере гораздо длиннее, в результате чего значительная часть синего и зелёного цвета из-за рассеяния покидает прямой солнечный свет.
Чем отличается механизм лакания воды у кошек и собак?
В процессе лакания кошки не погружают язык в воду, а, слегка коснувшись изогнутым кончиком поверхности, тут же втягивают его обратно вверх. При этом образуется столбик жидкости благодаря тончайшему балансу гравитации, которая тянет воду вниз, и силы инерции, заставляющей воду продолжать движение вверх. Похожий механизм лакания используют собаки - хотя наблюдателю может показаться, что собака зачерпывает жидкость языком, сложенным в лопатку, рентгеновский анализ показал, что внутри рта эта «лопатка» разворачивается, а создаваемый собакой водяной столбик аналогичен кошачьему.
Кто обладает как Нобелевской, так и Шнобелевской премиями?
Голландский физик российского происхождения Андрей Гейм в 2010 году получил Нобелевскую премию за опыты, которые помогли изучить свойства графена. А 10 годами раньше он получил ироничную Шнобелевскую премию за эксперимент по диамагнитной левитации лягушек. Таким образом, Гейм стал первым человеком в мире, который владеет как Нобелевской, так и Шнобелевской премиями.
Чем опасны обычные городские улицы для гоночных болидов?
Когда гоночный болид едет по трассе, между его днищем и дорогой может создаваться очень низкое давление, достаточное для поднятия крышки канализационного люка. Так произошло, например, в Монреале в 1990 году на гонке спортпрототипов - крышка, поднятая одним из болидов, ударила следующий за ним болид, из-за чего начался пожар, и гонка была остановлена. Поэтому сейчас во всех гонках болидов по городским улицам крышки привариваются к ободу люка.
Зачем Ньютон запускал себе в глаз инородный предмет?
Исаак Ньютон интересовался многими аспектами физики и других наук и не боялся проводить некоторые эксперименты на себе. Свою догадку о том, что мы видим окружающий мир из-за давления света на сетчатку глаза, он проверял так: вырезал из слоновой кости тонкий изогнутый зонд, впускал его себе в глаз и надавливал на заднюю сторону глазного яблока. Возникающие цветные вспышки и круги подтвердили его гипотезу.
Почему единица измерения и температуры, и крепости спиртных напитков называется одинаково - градус?
В 17-18 веках существовала физическая теория о теплороде - невесомой материи, находящейся в телах и являющейся причиной тепловых явлений. Согласно этой теории, в более нагретых телах содержится больше теплорода, чем в менее нагретых, поэтому температура определялась как крепость смеси вещества тела и теплорода. Именно поэтому единица измерения и температуры, и крепости спиртных напитков называется одинаково - градус.
Почему два германо-американских спутника получили имена Том и Джерри?
В 2002 году Германия совместно с США запустила систему из двух космических спутников для измерения гравитации Земли под названием GRACE. Они летают по одной орбите на высоте около 450 километров один за другим, с промежутком 220 километров. Когда первый спутник подлетает к области с повышенной гравитацией, например, большому горному массиву, он ускоряется и удаляется от второго спутника. А через некоторое время сюда долетает и второй аппарат, тоже ускоряется и тем самым восстанавливает исходную дистанцию. За подобную игру в «догонялки» спутникам дали имена Том и Джерри.
Почему американский самолёт-разведчик SR-71 Blackbird нельзя полностью заправить на земле?
Американский самолёт-разведчик SR-71 Blackbird при обычной температуре имеет в своей обшивке зазоры. В полёте обшивка разогревается из-за трения о воздух, и зазоры исчезают, а охлаждает обшивку топливо. Но в обычном состоянии на земле самолёт теряет, пусть и в небольших количествах, топливо через эти щели. По этой причине (а также для уменьшения взлётной скорости путём экономии массы) сначала в самолёт заправляется только небольшое количество горючего, и уже в воздухе происходит дозаправка.
Метки : ,
