Ciekawe fakty o fizyce. Zjawiska fizyczne to otaczający nas świat
Bilet numer 1
1. Co studiuje fizyka. Niektóre terminy fizyczne. Obserwacje i eksperymenty. Wielkości fizyczne. Pomiar wielkości fizycznych. Dokładność i błąd pomiarów.
Fizyka jest nauką najbardziej właściwości ogólne ciała i zjawiska.
Jak człowiek poznaje świat? Jak bada zjawiska przyrody, odbiera wiedza naukowa o nim?
Pierwsza wiedza, z której człowiek otrzymuje obserwacje za naturą.
Aby zdobyć odpowiednią wiedzę, czasami prosta obserwacja nie wystarczy i trzeba przeprowadzić eksperyment – specjalnie przygotowany eksperyment .
Eksperymenty są przeprowadzane przez naukowców przemyślany plan z określonym celem .
Podczas eksperymentów dokonywane są pomiary za pomocą specjalnych przyrządów wielkości fizycznych. Przykłady wielkości fizyczne są: odległość, objętość, prędkość, temperatura.
Tak więc źródłem wiedzy fizycznej są obserwacje i eksperymenty.
Prawa fizyczne opierają się i są sprawdzane na faktach ustalonych przez doświadczenie. Nie mniej niż ważny sposób wiedza - teoretyczny opis zjawiska . Teorie fizyczne pozwalają wyjaśniać znane zjawiska i przewidywać nowe, jeszcze nie odkryte.
Zmiany zachodzące w ciałach nazywane są zjawiskami fizycznymi.
zjawiska fizyczne dzielą się na kilka rodzajów.
Rodzaje zjawisk fizycznych:
1. Zjawiska mechaniczne (np. ruch samochodów, samolotów, ciał niebieskich, przepływ płynów).
2. Zjawiska elektryczne (np. Elektryczność, przewodniki grzejne z prądem, elektryzacja ciał).
3. Zjawiska magnetyczne (np. wpływ magnesów na żelazo, efekt pole magnetyczne Ziemia na igle kompasu).
4. Zjawiska optyczne (np. odbicie światła od luster, emisja promieni świetlnych z różnych źródeł światła).
5. Zjawiska termiczne (topienie lodu, wrzenie wody, rozszerzalność cieplna ciał).
6. Zjawiska atomowe (np. praca reaktorów jądrowych, rozpad jąder, procesy zachodzące wewnątrz gwiazd).
7. Dźwięk zjawiska (dzwonienie dzwonka, muzyka, grzmot, hałas).
Terminy fizyczne to specjalne słowa używane w fizyce dla zwięzłości, określoności i wygody.
Ciało fizyczne to każdy przedmiot, który nas otacza. (Pokazuje ciała fizyczne: długopis, książkę, ławkę szkolną)
Substancja- tylko z tego są zrobione ciała fizyczne. (Pokazuje ciała fizyczne składające się z różnych substancji)
Materiał- to wszystko, co istnieje we Wszechświecie niezależnie od naszej świadomości (ciała niebieskie, rośliny, zwierzęta itp.)
zjawiska fizyczne to zmiany zachodzące w ciałach fizycznych.
Wielkości fizyczne są mierzalnymi właściwościami ciał lub zjawisk.
Instrumenty fizyczne- Są to specjalne urządzenia, które są przeznaczone do pomiaru wielkości fizycznych i przeprowadzania eksperymentów.
Wielkości fizyczne:
wysokość h, masa m, droga s, prędkość v, czas t, temperatura t, objętość V itd.
Jednostki miary wielkości fizycznych:
System międzynarodowy Jednostki SI:
(system międzynarodowy)
Główny:
Długość - 1 m - (metr)
Czas - 1 s - (sekunda)
Waga - 1 kg - (kilogram)
Pochodne:
Objętość - 1 m³ - (metr sześcienny)
Prędkość - 1 m/s - (metr na sekundę)
W tym wyrażeniu:
liczba 10 to wartość liczbowa czasu,
litera „s” to skrót oznaczający jednostkę czasu (sekundy),
a kombinacja 10 s jest wartością czasu.
Przedrostki nazw jednostek:
Aby wygodniej mierzyć wielkości fizyczne, oprócz jednostek podstawowych stosuje się wiele jednostek, którymi są 10, 100, 1000 itd. bardziej podstawowe
g - hekto (×100) k - kilogram (× 1000) M - mega (× 1000 000)
1 km (kilometr) 1 kg (kilogram)
1 km = 1000 m = 10³ m 1 kg = 1000 g = 10³ g
1. Rozpowszechnianie. Z tym zjawiskiem spotykamy się w kuchni cały czas. Jego nazwa pochodzi od łacińskiego diffusio – interakcja, rozproszenie, dystrybucja. Jest to proces wzajemnego przenikania się cząsteczek lub atomów dwóch przylegających substancji. Szybkość dyfuzji jest proporcjonalna do pola przekroju poprzecznego ciała (objętości) oraz różnicy stężeń, temperatur mieszanych substancji. Jeśli występuje różnica temperatur, wówczas ustala kierunek propagacji (gradient) - od gorącego do zimnego. W rezultacie następuje spontaniczne wyrównanie stężeń cząsteczek lub atomów.
Zjawisko to w kuchni można zaobserwować wraz z rozprzestrzenianiem się zapachów. Dzięki dyfuzji gazów, siedząc w innym pokoju, możesz zrozumieć, co się gotuje. Jak wiadomo, gaz ziemny jest bezwonny, a dodaje się do niego dodatek ułatwiający wykrycie wycieku gazu domowego. Ciąć nieprzyjemny zapach dodaje środek zapachowy, taki jak merkaptan etylu. Jeśli palnik nie zapali się za pierwszym razem, możemy wyczuć specyficzny zapach, który znamy z dzieciństwa, jak zapach domowego gazu.
A jeśli wrzucisz ziarna herbaty lub torebkę herbaty do wrzącej wody i nie mieszasz, możesz zobaczyć, jak się rozprzestrzenia napar z herbaty w objętości czystej wody. To jest dyfuzja cieczy. Przykładem dyfuzji w ciele stałym może być marynowanie pomidorów, ogórków, grzybów lub kapusty. Kryształy soli w wodzie rozkładają się na jony Na i Cl, które poruszając się w sposób losowy przenikają pomiędzy cząsteczki substancji w składzie warzyw czy grzybów.
2. Zmiana stanu skupienia. Niewielu z nas zauważyło, że w szklance wody pozostawionej na kilka dni w temperaturze pokojowej odparowuje taka sama część wody, jak gotowana przez 1-2 minuty. A zamrażając jedzenie lub wodę na kostki lodu w lodówce, nie myślimy o tym, jak to się dzieje. Tymczasem te najzwyklejsze i najczęstsze kuchenne zjawiska można łatwo wytłumaczyć. Ciecz ma stan pośredni między ciałami stałymi a gazami. W temperaturach innych niż temperatura wrzenia lub zamarzania siły przyciągania między cząsteczkami w cieczach nie są tak silne ani słabe, jak w ciałach stałych i gazach. Dlatego np. tylko odbieranie energii (z promienie słoneczne, cząsteczki powietrza w temperaturze pokojowej) cząsteczki cieczy z otwartej powierzchni stopniowo przechodzą do fazy gazowej, tworząc ciśnienie pary nad powierzchnią cieczy. Szybkość parowania wzrasta wraz ze wzrostem powierzchni cieczy, wzrostem temperatury i spadkiem ciśnienia zewnętrznego. Jeśli temperatura zostanie podniesiona, wówczas prężność pary tej cieczy osiągnie ciśnienie zewnętrzne. Temperatura, w której to się dzieje, nazywana jest temperaturą wrzenia. Temperatura wrzenia spada wraz ze spadkiem ciśnienia zewnętrznego. Dlatego w wyżyny woda gotuje się szybciej.
I odwrotnie, gdy temperatura spada, cząsteczki wody tracą energię kinetyczną do poziomu sił przyciągania między sobą. Nie poruszają się już losowo, co pozwala na tworzenie sieci krystalicznej ciała stałe. Temperatura 0°C, w której to się dzieje, nazywana jest temperaturą zamarzania wody. Po zamrożeniu woda rozszerza się. Wielu mogło zapoznać się z takim zjawiskiem, gdy włożyli plastikową butelkę z napojem do zamrażarki w celu szybkiego schłodzenia i zapomnieli o tym, a następnie butelka pękła. Po schłodzeniu do temperatury 4°C najpierw obserwuje się wzrost gęstości wody, przy której osiągana jest jej maksymalna gęstość i minimalna objętość. Następnie w temperaturze od 4 do 0°C wiązania w cząsteczce wody ulegają przegrupowaniu, a jej struktura staje się mniej gęsta. W temperaturze 0°C woda ze stanu ciekłego przechodzi w stan stały. Po całkowitym zamrożeniu wody i zamianie w lód jej objętość wzrasta o 8,4%, co prowadzi do pęknięcia plastikowa butelka. Zawartość płynów w wielu produktach jest niska, więc po zamrożeniu nie zwiększają one tak zauważalnie objętości.
3. Absorpcja i adsorpcja. Te dwa niemal nierozłączne zjawiska, nazwane od łacińskiego sorbeo (wchłaniać), obserwuje się na przykład podczas podgrzewania wody w czajniku lub rondlu. Gaz, który nie działa chemicznie na ciecz, może jednak zostać przez nią wchłonięty w kontakcie z cieczą. Zjawisko to nazywa się absorpcją. Kiedy gazy są pochłaniane przez ciała stałe drobnoziarniste lub porowate, większość z nich gromadzi się gęsto i zatrzymuje na powierzchni porów lub ziaren i nie jest rozprowadzana w całej objętości. W tym przypadku proces ten nazywa się adsorpcją. Zjawiska te można zaobserwować podczas gotowania wody - bąbelki oddzielają się od ścianek garnka lub czajnika podczas podgrzewania. Powietrze uwalniane z wody zawiera 63% azotu i 36% tlenu. Ale generalnie powietrze atmosferyczne zawiera 78% azotu i 21% tlenu.
Sól w niezamkniętym pojemniku może ulec zawilgoceniu ze względu na swoje właściwości higroskopijne - pochłanianie pary wodnej z powietrza. A soda działa jak adsorbent, gdy jest umieszczana w lodówce w celu usunięcia zapachu.
4. Manifestacja prawa Archimedesa. Gotowy do ugotowania kurczaka, napełniamy garnek wodą mniej więcej do połowy lub ¾, w zależności od wielkości kurczaka. Zanurzając tuszkę w garnku z wodą zauważamy, że waga kurczaka w wodzie zauważalnie spada, a woda podnosi się do brzegów garnka.
Zjawisko to wyjaśnia siła wyporu lub prawo Archimedesa. W tym przypadku na ciało zanurzone w cieczy działa siła wyporu równa ciężarowi cieczy w objętości zanurzonej części ciała. Siła ta nazywana jest siłą Archimedesa, podobnie jak samo prawo wyjaśniające to zjawisko.
5. Napięcie powierzchniowe. Wiele osób pamięta eksperymenty z filmami cieczy, które pokazywano na szkolnych lekcjach fizyki. Mała druciana rama z jedną ruchomą stroną została zanurzona w wodzie z mydłem, a następnie wyciągnięta. Siły napięcia powierzchniowego w folii utworzonej wzdłuż obwodu unosiły dolną ruchomą część ramy. Aby utrzymać go w bezruchu, po powtórzeniu eksperymentu zawieszono na nim ciężarek. Zjawisko to można zaobserwować w durszlaku - po użyciu woda pozostaje w otworach w dnie tego naczynia. To samo zjawisko można zaobserwować po umyciu wideł - wł wewnętrzna powierzchnia między niektórymi zębami znajdują się również smugi wody.
Fizyka cieczy wyjaśnia to zjawisko w następujący sposób: cząsteczki cieczy są tak blisko siebie, że siły przyciągania między nimi tworzą napięcie powierzchniowe w płaszczyźnie swobodnej powierzchni. Jeśli siła przyciągania cząsteczek wody filmu cieczy jest słabsza niż siła przyciągania do powierzchni durszlaka, wówczas film wody pęka. Również siły napięcia powierzchniowego są zauważalne, gdy do garnka z wodą wsypujemy płatki zbożowe lub groch, fasolę lub dodajemy okrągłe ziarenka pieprzu. Niektóre ziarna pozostaną na powierzchni wody, podczas gdy większość pod ciężarem reszty opadnie na dno. Jeśli lekko naciśniesz pływające ziarna opuszką palca lub łyżką, pokonają one napięcie powierzchniowe wody i opadną na dno.
6. Zwilżanie i rozprowadzanie. Na kuchence z tłustym filmem rozlany płyn może tworzyć małe plamki, a na stole - jedna kałuża. Chodzi o to, że w pierwszym przypadku cząsteczki cieczy są silniej przyciągane do siebie niż do powierzchni talerza, gdzie znajduje się warstwa tłuszczu, która nie jest zwilżona wodą, a na czystym stole przyciąganie cząsteczek wody do cząsteczek powierzchni stołu jest większe niż wzajemne przyciąganie cząsteczek wody. W rezultacie kałuża się rozprzestrzenia.
Zjawisko to należy również do fizyki cieczy i jest związane z napięciem powierzchniowym. Jak wiadomo, bańka mydlana lub kropelki cieczy mają kulisty kształt ze względu na siły napięcia powierzchniowego. W kropli cząsteczki cieczy są przyciągane do siebie silniej niż cząsteczki gazu i dążą do wnętrza kropli cieczy, zmniejszając jej powierzchnię. Ale jeśli mamy zwilżoną powierzchnię ciała stałego, to część kropli w kontakcie rozciąga się wzdłuż niej, ponieważ cząsteczki ciała stałego przyciągają cząsteczki cieczy, a siła ta przewyższa siłę przyciągania między cząsteczkami cieczy. płyn. Stopień zwilżenia i rozprowadzenia po powierzchni stałej będzie zależał od tego, która siła jest większa - siła przyciągania cząsteczek cieczy i cząsteczek ciała stałego między sobą lub siła przyciągania cząsteczek wewnątrz cieczy.
Od 1938 roku to zjawisko fizyczne jest szeroko stosowane w przemyśle, w produkcji artykułów gospodarstwa domowego, kiedy to w laboratorium DuPont zsyntetyzowano teflon (politetrafluoroetylen). Jego właściwości wykorzystywane są nie tylko do produkcji naczyń kuchennych z powłoką nieprzywierającą, ale także do produkcji wodoodpornych, hydrofobowych tkanin oraz powłok do odzieży i obuwia. Teflon jest wymieniony w Księdze Rekordów Guinnessa jako najbardziej śliska substancja na świecie. Charakteryzuje się bardzo niskim napięciem powierzchniowym i przyczepnością (sklejaniem), nie jest zwilżany wodą, tłuszczami ani wieloma rozpuszczalnikami organicznymi.
7. Przewodność cieplna. Jednym z najczęstszych zjawisk w kuchni, które możemy zaobserwować, jest podgrzewanie czajnika lub wody w garnku. Przewodność cieplna to przenoszenie ciepła poprzez ruch cząstek, gdy występuje różnica (gradient) temperatury. Wśród rodzajów przewodnictwa cieplnego znajduje się również konwekcja. W przypadku identycznych substancji przewodność cieplna cieczy jest mniejsza niż ciał stałych, a większa niż gazów. Przewodność cieplna gazów i metali rośnie wraz ze wzrostem temperatury, natomiast cieczy maleje. Z konwekcją spotykamy się cały czas, niezależnie od tego, czy mieszamy łyżką zupę lub herbatę, czy otwieramy okno, czy włączamy wentylację, aby przewietrzyć kuchnię. Konwekcja – z łac. convectiō (przenoszenie) – rodzaj wymiany ciepła, kiedy energia wewnętrzna gazu lub cieczy jest przenoszona przez strumienie i przepływy. Rozróżnij konwekcję naturalną i wymuszoną. W pierwszym przypadku warstwy cieczy lub powietrza mieszają się podczas ogrzewania lub chłodzenia. A w drugim przypadku następuje mechaniczne mieszanie cieczy lub gazu - łyżką, wachlarzem lub w inny sposób.
8. Promieniowanie elektromagnetyczne. Kuchenka mikrofalowa jest czasami nazywana kuchenką mikrofalową lub kuchenką mikrofalową. Głównym elementem każdej kuchenki mikrofalowej jest magnetron, który zamienia energię elektryczną na energię mikrofalową. promieniowanie elektromagnetyczne do 2,45 gigaherca (GHz). Promieniowanie podgrzewa żywność poprzez interakcję z jej cząsteczkami. W produktach znajdują się cząsteczki dipolowe zawierające dodatnie ładunki elektryczne i ujemne na swoich przeciwległych częściach. Są to cząsteczki tłuszczów, cukru, ale przede wszystkim cząsteczki dipolowe znajdują się w wodzie, która jest zawarta w prawie każdym produkcie. Pole mikrofalowe, stale zmieniające swój kierunek, powoduje, że cząsteczki wibrują z wysoką częstotliwością, które ustawiają się w jednej linii linie siły tak, że wszystkie dodatnio naładowane części cząsteczek „patrzą”, to w jednym kierunku, to w drugim. Następuje tarcie molekularne, uwalniana jest energia, która podgrzewa żywność.
9. Indukcja. W kuchni coraz częściej można spotkać kuchenki indukcyjne, które bazują na tym zjawisku. Fizyk angielski Odkrycie Michaela Faradaya Indukcja elektromagnetyczna w 1831 roku i od tego czasu nie sposób sobie wyobrazić naszego życia bez niego. Faraday odkrył występowanie prądu elektrycznego w obwodzie zamkniętym w wyniku zmiany strumienia magnetycznego przechodzącego przez ten obwód. Znane jest doświadczenie szkolne, gdy płaski magnes porusza się wewnątrz spiralnego obwodu z drutu (solenoidu) i pojawia się w nim prąd elektryczny. Istnieje również proces odwrotny - zmienny prąd elektryczny w elektromagnesie (cewce) wytwarza zmienne pole magnetyczne.
Nowoczesna kuchenka indukcyjna działa na tej samej zasadzie. Pod szklanym ceramicznym panelem grzewczym (neutralny do wibracje elektromagnetyczne) taką płytką jest cewka indukcyjna, przez którą przepływa prąd elektryczny o częstotliwości 20–60 kHz, tworząc zmienne pole magnetyczne, które indukuje prądy wirowe w cienkiej warstwie (naskórku) dna metalowego naczynia. z powodu opór elektryczny naczynia się nagrzewają. Prądy te nie są bardziej niebezpieczne niż rozpalone do czerwoności naczynia na zwykłych piecach. Naczynia muszą być stalowe lub żeliwne, które mają właściwości ferromagnetyczne (przyciągają magnes).
10. Załamanie światła. Kąt padania światła jest równy kątowi odbicia, a rozchodzenie się światła naturalnego lub światła z lamp tłumaczy się podwójną, korpuskularno-falową naturą: z jednej strony fale elektromagnetyczne, az drugiej strony cząstki-fotony poruszające się z największą możliwą prędkością we Wszechświecie. W kuchni można zaobserwować takie zjawisko optyczne jak załamanie światła. Na przykład, gdy na kuchennym stole znajduje się przezroczysty wazon z kwiatami, łodygi w wodzie wydają się przesuwać na granicy powierzchni wody w stosunku do ich kontynuacji poza cieczą. Faktem jest, że woda, jak soczewka, załamuje promienie światła odbite od łodyg w wazonie. Podobną rzecz obserwuje się w przezroczystej szklance z herbatą, do której opuszcza się łyżkę. Możesz także zobaczyć zniekształcony i powiększony obraz fasoli lub zboża na dnie głębokiego garnka z czystą wodą.
Otaczający nas świat przyrody po prostu roi się od różnych tajemnic i tajemnic. Naukowcy od wieków szukają odpowiedzi i czasami próbują to wyjaśnić, ale nawet najtęższe umysły ludzkości wciąż przeciwstawiają się niektórym niesamowitym zjawiskom naturalnym.
Czasami można odnieść wrażenie, że niezrozumiałe błyski na niebie, spontanicznie poruszające się kamienie nie oznaczają nic szczególnego. Ale zagłębiając się w tajemnicze manifestacje obserwowane na naszej planecie, rozumiesz, że nie można odpowiedzieć na wiele pytań. Natura skrupulatnie skrywa swoje tajemnice, a ludzie stawiają nowe hipotezy, próbując je rozwikłać.
Dzisiaj przyjrzymy się zjawiskom fizycznym w dzikiej przyrodzie, które sprawią, że spojrzysz na nie świeżym okiem świat.
zjawiska fizyczne
Każde ciało składa się z pewnych substancji, ale zauważ to różne aktywności oddziaływać na ten sam organizm na różne sposoby. Na przykład, jeśli papier zostanie rozdarty na pół, papier pozostanie papierem. Ale jeśli go podpalisz, popioły z niego pozostaną.
Kiedy zmienia się rozmiar, kształt, stan, ale substancja pozostaje ta sama i nie przekształca się w inną, takie zjawiska nazywamy fizycznymi. Mogą być różne.
Zjawiska naturalne, których przykłady możemy zaobserwować w zwyczajne życie, są:
- Mechaniczny. Ruch chmur po niebie, lot samolotu, upadek jabłka.
- Termiczny. spowodowane zmianami temperatury. W trakcie tego zmieniają się cechy ciała. Jeśli podgrzejesz lód, stanie się wodą, która zamieni się w parę.
- Elektryczny. Pewnie o godz szybkie wycofanie Czy słyszałeś kiedyś charakterystyczny trzask swoich wełnianych ubrań, podobny do wyładowania elektrycznego. A jeśli robisz to wszystko w ciemnym pokoju, nadal możesz obserwować iskry. Obiekty, które po tarciu zaczynają przyciągać lżejsze ciała, nazywane są naelektryzowanymi. Zorza polarna, błyskawica podczas burzy - jasne przykłady
- światło. Ciała, które emitują światło to tzw. Słońce, lampy, a nawet przedstawiciele świata zwierzęcego: niektóre rodzaje głęboko osadzonych ryb i świetlików.
Fizyczne zjawiska przyrody, których przykłady rozważaliśmy powyżej, są z powodzeniem wykorzystywane przez ludzi Życie codzienne. Ale są takie, które wciąż ekscytują umysły naukowców i budzą powszechny podziw.
Zorza polarna
Być może słusznie ma to status najbardziej romantycznego. Wysoko na niebie tworzą się wielobarwne rzeki, które pokrywają nieskończoną liczbę jasnych gwiazd.
Jeśli chcesz cieszyć się tym pięknem, najlepiej zrobić to w północnej części Finlandii (Laponia). Istniało przekonanie, że przyczyną zdarzenia był gniew najwyższych bogów. Bardziej popularna była jednak legenda Lapończyków o bajecznym lisie, który uderzał ogonem na zaśnieżonych równinach, dzięki czemu kolorowe iskry wzbijały się w górę i rozświetlały nocne niebo.
Chmury w postaci rur
Takie zjawisko natury potrafi wciągnąć każdego człowieka w stan relaksu, natchnienia, złudzeń na długi czas. Takie wrażenia powstają dzięki kształtowi dużych rur, które zmieniają swój odcień.
Widać to w miejscach, gdzie zaczyna się formować front burzowy. To naturalne zjawisko najczęściej obserwuje się w krajach o klimacie tropikalnym.
Kamienie, które poruszają się w Dolinie Śmierci
Istnieją różne zjawiska naturalne, których przykłady można całkiem wyjaśnić punkt naukowy wizja. Ale są też takie, które wymykają się ludzkiej logice. Rozważana jest jedna z tajemnic natury, zjawisko to można zaobserwować w amerykańskim parku narodowym zwanym Doliną Śmierci. Wielu naukowców próbuje wyjaśnić ten ruch silne wiatry, które często występują na obszarach pustynnych, oraz obecność lodu, ponieważ to zimą ruch kamieni stał się bardziej intensywny.
Podczas badań naukowcy dokonali obserwacji 30 kamieni, których waga nie przekraczała 25 kg. W ciągu siedmiu lat 28 z 30 głazów przesunęło się o 200 metrów od miejsca startu.
Niezależnie od domysłów naukowców, nie mają oni jednoznacznej odpowiedzi dotyczącej tego zjawiska.
Piorun kulisty
Pojawienie się po burzy lub w jej trakcie nazywane jest piorunem kulistym. Istnieje przypuszczenie, że Nikoli Tesli udało się stworzyć piorun kulisty w swoim laboratorium. Napisał, że czegoś takiego w naturze nie widział (chodziło o kule ognia), ale domyślił się, jak one powstają, a nawet udało mu się odtworzyć to zjawisko.
Współcześni naukowcy nie byli w stanie osiągnąć takich wyników. A niektórzy nawet kwestionują istnienie tego zjawiska jako takiego.
Rozważaliśmy tylko niektóre zjawiska naturalne, których przykłady pokazują, jak niesamowity i tajemniczy jest nasz świat wokół nas. O ileż więcej nieznanych i ciekawych rzeczy musimy się dowiedzieć w procesie rozwoju i doskonalenia nauki. Ile odkryć czeka nas przed nami?
Z reguły niewielu uczniów lubi szkolną przyrodoznawstwo o właściwościach i budowie materii. I rzeczywiście - żmudne rozwiązywanie problemów, skomplikowane formuły, niezrozumiałe kombinacje znaków specjalnych itp. Ogólnie ciągły przygnębienie i melancholia. Jeśli tak myślisz, to ten artykuł jest zdecydowanie dla Ciebie.
W artykule opowiemy o najciekawszych faktach z fizyki, na które spojrzy nawet osoba obojętna naturalna nauka różnie. Bez wątpienia fizyka jest bardzo przydatna i ciekawa nauka, i z nim związane interesujące fakty o Wszechświecie - masa.
1. Dlaczego słońce jest czerwone rano i wieczorem? Wspaniały przykład faktu ze zjawisk fizycznych w przyrodzie. W rzeczywistości światło gorącego ciała niebieskiego jest białe. Biała poświata ze swoją widmową zmianą ma tendencję do nabywania dla siebie wszystkich kolorów tęczy.
Rano i wieczorem promienie słoneczne przechodzą przez liczne warstwy atmosferyczne. Cząsteczki powietrza i najmniejsze cząsteczki suchego pyłu są w stanie opóźnić przejście światła słonecznego, najlepiej przechodząc przez nie tylko promienie czerwone.
2. Dlaczego czas zatrzymuje się z prędkością światła? Zgodnie z ogólną teorią względności zaproponowaną przez całkowita wartość prędkość rozchodzenia się fal elektromagnetycznych w ośrodku próżniowym jest stała i wynosi trzysta milionów metrów na sekundę. W rzeczywistości jest to zjawisko wyjątkowe, biorąc pod uwagę, że nic w naszym wszechświecie nie może przekroczyć prędkości światła, jednak jest to nadal opinia teoretyczna.
W jednej z teorii, której autorem jest Einstein, znajduje się interesujący fragment, który mówi, że im bardziej nabierasz prędkości, tym wolniej zaczyna płynąć czas w porównaniu z otaczającymi obiektami. Na przykład, jeśli prowadzisz samochód przez godzinę, zestarzejesz się trochę mniej, niż gdybyś po prostu leżał w łóżku w domu i oglądał programy telewizyjne. Jest mało prawdopodobne, aby nanosekundy znacząco wpłynęły na twoje życie, ale udowodniony fakt pozostaje.
3. Dlaczego ptak siedzący na przewodzie elektrycznym nie umiera z powodu wyładowania prądowego? Ptak siedzący na linii energetycznej nie jest narażony na porażenie prądem, ponieważ jego ciało ma niewystarczającą przewodność. W miejscach, w których ptak styka się z drutem, powstaje tak zwane połączenie równoległe i od tego momentu. drut wysokiego napięcia jest najlepszym przewodnikiem prądu, tylko minimalna moc prądu przepływa przez ciało samego ptaka, co nie jest w stanie wyrządzić znacznej szkody zdrowiu ptaka.
Ale gdy tylko kręgowiec pokryty piórami i puchem, stojąc na drucie, zetknie się z uziemionym przedmiotem, na przykład z metalową częścią linii wysokiego napięcia, natychmiast się wypala, ponieważ rezystancja w ta sprawa staje się zbyt wysoka, a cały prąd elektryczny przeszywa ciało nieszczęsnego ptaka.
4. Ile jest ciemnej materii we Wszechświecie?Żyjemy w świecie materialnym, a wszystko, co widzimy wokół, to materia. Mamy możliwość dotknąć go dotykiem, sprzedać, kupić, możemy rozporządzać materią według własnego uznania. Jednak we Wszechświecie istnieje nie tylko obiektywna rzeczywistość w postaci materii, ale także ciemna materia (fizycy często mówią o niej jako o „czarnym koniu”) – jest to rodzaj materii, która nie ma tendencji do emitowania fal elektromagnetycznych i wchodzić z nimi w interakcje.
Z oczywistych względów nikt nie mógł go zobaczyć ani dotknąć Ciemna materia. Naukowcy doszli do wniosku, że jest ona obecna we wszechświecie, nieraz obserwując pośrednie dowody jej istnienia. Ogólnie przyjmuje się, że jego udział w składzie Wszechświata wynosi 22%, podczas gdy znana nam materia zajmuje tylko 5%.
5. Czy we wszechświecie istnieją planety podobne do Ziemi? Pewnie, że istnieją! Biorąc pod uwagę skalę Wszechświata, prawdopodobieństwo tego jest oceniane przez naukowców dość wysoko.
Jednak dopiero niedawno naukowcy z NASA zaczęli aktywnie odkrywać takie planety, znajdujące się nie dalej niż 50 lat świetlnych od Słońca, zwane egzoplanetami. Egzoplanety to planety typu ziemskiego, które krążą wokół osi innych gwiazd. Do tej pory odkryto ponad 3500 planet typu ziemskiego, a naukowcy coraz częściej odkrywają alternatywne miejsca bytowania ludzi.
6. Wszystkie przedmioty spadają z tą samą prędkością. Niektórym może się wydawać, że przedmioty o dużej masie spadają znacznie szybciej niż lekkie – to całkowicie logiczne założenie. Z pewnością krążek hokejowy spada znacznie szybciej niż ptasie pióro. W rzeczywistości tak jest, ale nie z winy powszechnej grawitacji - głównym powodem, dla którego możemy to zaobserwować, jest to, że gazowa powłoka otaczająca planetę zapewnia potężny opór.
Minęło 400 lat, odkąd po raz pierwszy zdałem sobie sprawę, że powszechna grawitacja dotyczy jednakowo wszystkich obiektów, niezależnie od ich grawitacji. Gdybyś mógł powtórzyć eksperyment z krążkiem hokejowym i ptasim piórem w kosmosie (gdzie nie ma Ciśnienie atmosferyczne), spadną z tą samą prędkością.
7. Jak zorza polarna pojawia się na Ziemi? Przez całe swoje życie ludzie obserwowali jeden z cudów natury naszej planety - zorzę polarną, ale jednocześnie nie mogli zrozumieć, co to jest i skąd pochodzi. Na przykład starożytni ludzie mieli swój własny pomysł: grupa rdzennych Eskimosów wierzyła, że jest to święte światło, które promieniowało z dusz zmarłych ludzi, a w starożytności kraje europejskie przypuszczał, że tak walczący którzy są wiecznie skazani na przewodzenie obrońcom swojego państwa, którzy zginęli w wojnach.
Pierwsi naukowcy podeszli do rozwiązania tajemnicze zjawisko trochę bliżej - wysunęli teorię do ogólnoświatowej dyskusji, że poświata powstaje w wyniku odbicia promieni świetlnych od brył lodu. Współcześni badacze uważają, że wielobarwne światło jest wywoływane przez zderzenia milionów atomów i cząstek pyłu z naszej atmosferycznej powłoki. Fakt, że zjawisko to jest rozpowszechnione głównie na biegunach, tłumaczy się tym, że w tych regionach siła ziemskiego pola magnetycznego jest szczególnie silna.
8. Głęboko wysysające ruchome piaski. Siła wyciągania utkniętej stopy z piasków przesyconych powietrzem i wilgocią z wznoszących się źródeł z prędkością 0,1 m/s jest równa sile podnoszenia przeciętnego samochodu osobowego. Godny uwagi fakt: ruchome piaski odnoszą się do płynu nienewtonowskiego, który nie jest w stanie wchłonąć ludzkiego ciała w całości.
Dlatego pogrążony w ruchome piaski ludzie umierają z wycieńczenia lub odwodnienia, nadmiernego promieniowanie ultrafioletowe lub z innych powodów. Broń Boże, jesteś w takiej sytuacji, warto pamiętać, że wykonywanie gwałtownych ruchów jest surowo zabronione. Postaraj się odchylić ciało jak najwyżej do tyłu, rozłóż szeroko ramiona i poczekaj na pomoc ekipy ratowniczej.
9. Dlaczego jednostka miary mocy napojów alkoholowych i temperatury nazywa się tak samo - stopień? W XVII-XVIII wieku obowiązywała ogólnie przyjęta naukowa zasada kaloryczności - tzw. materii nieważkiej, która znajdowała się w ciałach fizycznych i była przyczyną zjawisk termicznych.
Zgodnie z tą zasadą bardziej ogrzane ciała fizyczne zawierają wielokrotnie więcej skoncentrowanych kalorii niż mniej ogrzane, dlatego moc napojów alkoholowych określono jako temperaturę mieszaniny substancji i kalorii.
10. Dlaczego kropla deszczu nie zabija komara? Fizykom udało się dowiedzieć, jak komary latają w deszczową pogodę i dlaczego krople deszczu nie zabijają krwiopijców. Wielkość owadów jest taka sama jak kropla deszczu, tylko jedna kropla waży 50 razy więcej niż komar. Siłę uderzenia można porównać do zderzenia samochodu lub nawet autobusu z ludzkim ciałem.
Mimo to deszcz nie przeszkadza owadom. Powstaje pytanie - dlaczego? Prędkość kropli deszczu wynosi około 9 metrów na sekundę. Kiedy owad wchodzi do skorupy kropli, działa na niego ogromny nacisk. Na przykład, gdyby człowiek został poddany takiemu naciskowi, jego ciało nie przeżyłoby, ale komar jest w stanie bezpiecznie wytrzymać takie obciążenia ze względu na specyficzną budowę szkieletu. A żeby dalej latać w określonym kierunku, komar musi tylko strząsnąć włosy z kropli deszczu.
Naukowcy twierdzą, że objętość kropli wystarczy, aby zabić komara, jeśli jest na ziemi. A brak konsekwencji po uderzeniu kropli deszczu w komara przypisują temu, że ruch związany z kroplą pozwala zminimalizować przenoszenie energii na owada.
W tej nauce wciąż istnieje nieograniczona liczba faktów. A gdyby znani dzisiaj naukowcy nie lubili fizyki, nie wiedzielibyśmy o wszystkich ciekawych rzeczach, które dzieją się wokół nas. Osiągnięcia słynnych fizyków pozwoliły nam zrozumieć znaczenie uzasadnienia praw-zakazów, praw-stwierdzeń i praw absolutnych dla życia ludzkości.
Człowiek żyje w świecie przyrody. Ty sam i wszystko, co cię otacza – powietrze, drzewa, rzeka, słońce – to jest coś innego przedmioty natury. Obiekty przyrody podlegają ciągłym zmianom, które są tzw Zjawiska naturalne.
Od czasów starożytnych ludzie próbują zrozumieć: jak i dlaczego zachodzą różne zjawiska? Jak latają ptaki i dlaczego nie spadają? Jak drzewo może unosić się na wodzie i dlaczego nie tonie? Niektóre zjawiska naturalne - grzmoty i błyskawice, słoneczne i zaćmienie Księżyca- straszyli ludzi, dopóki naukowcy nie zorientowali się, jak i dlaczego powstają.
Obserwując i badając zjawiska zachodzące w przyrodzie, ludzie znaleźli zastosowanie w swoim życiu. Obserwując lot ptaków (ryc. 1), ludzie skonstruowali samolot (ryc. 2).
 |  |
| Ryż. jeden | Ryż. 2 |
Obserwując pływające drzewo, człowiek nauczył się budować statki, podbijał morza i oceany. Po zbadaniu sposobu poruszania się meduzy (ryc. 3) naukowcy opracowali silnik rakietowy (ryc. 4). Obserwując błyskawice, naukowcy odkryli elektryczność, bez której współcześni ludzie nie mogą żyć i pracować. Wszędzie otaczają nas wszelkiego rodzaju domowe urządzenia elektryczne (lampy oświetleniowe, telewizory, odkurzacze). Różne narzędzia elektryczne (wiertarka elektryczna, piła elektryczna, maszyna do szycia) są wykorzystywane w warsztatach szkolnych i przy produkcji.
Naukowcy podzielili wszystkie zjawiska fizyczne na grupy (ryc. 6):
 |
| Ryż. 6 |
zjawiska mechaniczne- są to zjawiska zachodzące w ciałach fizycznych, gdy poruszają się one względem siebie (obrót Ziemi wokół Słońca, ruch samochodów, wahadło).
zjawiska elektryczne- są to zjawiska zachodzące podczas pojawiania się, istnienia, ruchu i oddziaływania ładunków elektrycznych (prąd elektryczny, wyładowania atmosferyczne).
Zjawiska magnetyczne- są to zjawiska związane z występowaniem właściwości magnetycznych w ciałach fizycznych (przyciąganie przedmiotów żelaznych przez magnes, obracanie igły kompasu na północ).
zjawiska optyczne- są to zjawiska zachodzące podczas propagacji, załamania i odbicia światła (odbicie światła od lustra, miraże, pojawienie się cienia).
zjawiska termiczne- są to zjawiska związane z ogrzewaniem i ochładzaniem ciał fizycznych (gotowanie czajnika, tworzenie się mgły, przemiana wody w lód).
Zjawiska atomowe są zjawiskami, które występują, gdy Struktura wewnętrzna substancje ciał fizycznych (blask Słońca i gwiazd, eksplozja atomowa).
Obejrzyj i wyjaśnij. 1. Podaj przykład zjawiska naturalnego. 2. Do jakiej grupy zjawisk fizycznych należy? Czemu? 3. Wymień ciała fizyczne, które uczestniczyły w zjawiskach fizycznych.