Naše predstavy o realite okolo nás nie sú vždy správne. Tu je sedem fyzikálne pravdivých faktov, ktoré sa na prvý pohľad môžu zdať nepravdivé alebo absurdné.
1. Plachetnica nejde rýchlo, keď je zadný vietor.
Neplatí to pre všetky konštrukcie plachiet, ale platí to pre väčšinu plachiet. Prekvapivo, zadný vietor nie je pre lode z hľadiska rýchlosti „najpriaznivejší“. Vietor s najvyššou rýchlosťou, takzvaný backstay, je nasmerovaný pod miernym uhlom k trati, zvyčajne okolo 15-30°. Dôležitý je samozrejme aj tvar plachty, no práve tento efekt má slúžiť len na jej spevnenie.
V skutočnosti sa pri pohybe lode objavuje protiprúd vzduchu v smere opačnom k jej smeru. Toto protichodné prúdenie vzduchu tlmí časť vetra, ktorá smeruje priamo za vás. Ak je vietor len zadný, bude úplne oslabený „fúkaním“ protivetra. V dôsledku toho zostane len časť priameho zadného vetra.
Ak vietor fúka šikmo, prichádzajúci prúd vymaže iba jeho priamu časť, pričom bočná zostane nezmenená. V dôsledku toho je prúdenie pozostávajúce z priamej a bočnej časti silnejšie ako v prípade zadného vetra. Samozrejme, ak je vietor úplne zboku, loď dopredu veľmi nezrýchli. Existuje však škála uhlov, kde je prúdenie vzduchu „dostatočne rovné“, aby účinne pôsobilo na plachtu, ale nie také priame, aby plachtu výrazne oslaboval protivietor.
2. Žiarovky sú skôr vykurovacie zariadenia než osvetľovacie zariadenia.
Štandardné žiarovky s volfrámovým vláknom sú veľmi neefektívne. Len 5 % energie spotrebovanej lampou sa premení na viditeľné svetlo. Takmer všetko ostatné vyžaruje infračervené žiarenie, ktoré je viac teplom ako svetlom. Nejde však o to, že hlavným výsledkom činnosti lampy je teplo, ale skôr o to, že takéto konštrukcie boli pôvodne navrhnuté na teplo.
Je dobre známe, že predmety zohriate na vysoké teploty vyžarujú svetlo. Obrázok rozžeravený materiál pod kováčskym kladivom. V tejto situácii nepotrebujete vôbec žiadne svetlo, ale tento efekt môžete využiť. Na získanie svetla je potrebné predmety zahriať.
Najjednoduchšie je ohrievať ho elektrickým prúdom, čo sa deje v žiarovkách. Preto je hlavným výsledkom lampy zahrievanie a svetlo je vedľajším produktom. Čím vyššie je zahrievanie, tým viac viditeľného svetla vzniká.
Problém je, že ak ho veľmi silno zahrejete, kov v závite sa začne topiť. Thomas Edison, tradične považovaný za vynálezcu žiarovky, v skutočnosti žiarovku nevynašiel, ale jednoducho objavil dokonalý materiál pre vlákno: špeciálne uhlíkové vlákno, ktoré vydržalo až 40 hodín prevádzky. To bolo v tej dobe prelomové. čas. Použitie volfrámu navrhol o niečo neskôr ruský elektrotechnik Alexander Nikolajevič Lodygin, aj keď nebol taký slávny ako Edison, ale to nie je úplne fér.
Toto zariadenie v skutočnosti vyžaruje viac tepla ako vyžaruje svetlo, takže po zákaze predaja vysokovýkonných žiaroviek pred niekoľkými rokmi si predajcovia a výrobcovia takýchto zariadení v Rusku uvedomili. Ľudia si ešte nestihli zvyknúť na nové a veľmi drahé plynové výbojové „energeticky úsporné“ svetelné zdroje, a tak sa žiarovky predávali s nápisom „vykurovacie zariadenie, 100 W“. Fyzicky je názov správny a nie je mu čo vytknúť.
3. Pád z 200 metrov sa nelíši od pádu z 2 kilometrov.
Naša myseľ má tendenciu myslieť si, že pád predmetu alebo osoby z väčšej výšky spôsobí vážnejšie škody, ale nie je to celkom pravda. Hlavným dôvodom je odpor vzduchu, ktorý sme pre školskú fyziku museli tvrdohlavo ignorovať, no neúspešne. Vývojári hier si to však zapamätali a väčšina najzaujímavejších hračiek na mygamecore presne popisuje fyziku nášho sveta. N
Odpor vzduchu má dôležité vlastnosti. To znamená, že čím rýchlejšie sa pohybujeme, tým silnejší je odpor vzduchu. Keď padáme, zemská gravitácia sa pokúša zvýšiť našu rýchlosť, ale bez atmosféry by to mohlo pokračovať donekonečna. Avšak v prítomnosti vzduchu sa odporová sila vzduchu tiež zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou. A počnúc od určitej hodnoty rýchlosti sa stáva taká veľká, že gravitácia úplne zmizne. Výsledkom je, že objekt prestane zrýchľovať a pokračuje v lete konštantnou rýchlosťou, ktorú už nadobudol.
Ako rýchlo sa to stane, závisí od tvaru a hmotnosti padajúceho predmetu. Ak človek padne „naplocho“, teda vodorovne s vystretými rukami a nohami, maximálna rýchlosť je približne 190 km/h. Človek by dosiahol podobnú postavu, keby spadol z približne 200 metrov. To znamená, že počas prvých 200 metrov „letu“ zrýchli a potom sa pohybuje konštantnou rýchlosťou bez ohľadu na to, ako dlho bude pokračovať v lete. Aj keď ste teda preleteli niekoľko kilometrov dopredu, vaša rýchlosť v momente dopadu na povrch nepresiahne maximálnu hodnotu.
4. Veľmi hlboko v oceáne je svetlo.
Hĺbku okolo 5000 metrov vnímame ako nepreniknuteľnú tmu. Svetlo z povrchu ním v skutočnosti nemôže prejsť a vo vodnom stĺpci sa rozptýli oveľa skôr. Napriek tomu tam je, aj keď veľmi matne. Voda samotná žiari vplyvom takzvaného Vavilov-Čerenkovho žiarenia.
V morskej vode prebieha mnoho fyzikálnych procesov, vrátane rádioaktívneho rozpadu, ktorý uvoľňuje nabité častice, ktoré sa pohybujú veľmi rýchlo. Podľa fyzikálnych zákonov sa takéto častice nemôžu pohybovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla vo vákuu. Rýchlosť svetla vo vode je však pomalšia, asi 75 % známej konštanty 300 000 km/s. Preto môžu častice (napríklad elektróny) vo vode prevyšovať svetlo.
Zatiaľ čo častice „lietajú“ cez jednotlivé molekuly vody, zhruba povedané, začnú vyžarovať svetelné vlny, pretože sa pri svojej ceste „zrážajú“. Za normálnych okolností sa častice pohybujú pomaly a vlny sa pohybujú rýchlo (rýchlosťou svetla), takže sa tieto svetelné vlny navzájom rušia. To znamená, že následné takéto vlny nemajú čas „dohnať“ časticu. Ten z minulej doby.
Ale keď sa častica pohybuje rýchlejšie ako vlna, vytvorí sa nová vlna v blízkosti prednej časti predchádzajúcej vlny (aby ste pochopili, čo je „čelo vlny“, predstavte si kruh rozprestretý na vodnej hladine spadnutým kameňom) ). Preto sú nové vlny superponované na predchádzajúce vlny, pretože zdroje týchto vĺn ich dokážu dobehnúť. Výsledné žiarenie sa objavuje vo forme tlmeného modrého svetla.
5. Lúče svetla môžu tlačiť predmety
Je úžasné, že svetlo dokáže doslova vyvíjať tlak na predmety. V skutočnosti je sila tohto tlaku taká malá, že ju pravdepodobne nebudete cítiť. Objekty sa však môžu pohybovať vo vesmíre, ak je v blízkosti silný zdroj svetla, napríklad slnko.
Na vytvorenie tohto efektu potrebujete reflexnú plochu s čo najväčšou plochou. Taktiež čím bližšie ste k svetelnému zdroju, tým vyššia je hodnota intenzity. Napríklad sila, ktorou Slnko pôsobí na 1 meter štvorcový takéhoto povrchu na obežnej dráhe Zeme, je ekvivalentná hmotnosti 0,5 miligramu. Preto štvorcový kilometer lesklého povrchu zažije tlak 0,5 kilometra.
Keďže fyzici ešte neurčili, či je svetlo častica alebo vlna (tzv. vlnovo-časticová dualita), bol tento efekt vysvetlený z rôznych uhlov pohľadu. Keď je svetlo časticou, jeho fotóny dopadnú na povrch a časť ich hybnosti sa prenesie na povrch.
Ak je svetlo vlnou, povrch sa po vystavení svetlu zmení na striedavé elektromagnetické pole. Toto pole generuje elektrický prúd na povrchu. Vodič prenášajúci prúd v magnetickom poli zažíva Lorentzovu silu a je tlačený v určitom smere.
V súčasnosti sa uskutočňujú rôzne experimenty so štartom kozmických lodí, ktoré využívajú účinok ľahkého tlaku, aby sa zabránilo plytvaniu palivom a majú potenciál cestovať pomocou takzvaných solárnych plachiet.
6. Kov nie je taký studený.
Je zvláštne myslieť si, že teplota kovu je o niečo nižšia ako teplota všetkých ostatných predmetov v tej istej miestnosti. Koniec koncov, situácia, v ktorej sú teploty rôznych látok v rovnakom prostredí v rovnováhe, sa nám zdá veľmi známa a bežná vec. Čaj doma vychladne, no vaše znecitlivené prsty udrží v teple.
Ale je ťažké ignorovať naše emócie a metal sa nám stále zdá chladný. V skutočnosti, samozrejme, nie je chladnejšie ako ostatné v okolí.
Cítime chlad, keď je teplota predmetu, ktorého sa dotýkame, nižšia ako teplota nášho tela. Za normálnych podmienok sa hlavné teleso zahreje na 36,6 ℃ a miestnosť sa vyhreje na 22-28 ℃. Avšak plast, drevo, tkanina a mnohé ďalšie materiály majú veľmi nízku tepelnú vodivosť, takže teplo sa cez takéto materiály prenáša veľmi pomaly. Keď sa dotkneme materiálu prstami, kontaktná plocha sa rýchlo zahreje. Teplota je vyrovnaná a cítite sa teplo.
Kov, sklo a betón vedú teplo rýchlo. Teplo sa po predmete šíri okamžite, takže vaše prsty nemajú čas zahriať oblasť kontaktu. Teplota v mieste kontaktu nestúpa a je na alebo pod izbovou teplotou, takže je pocitovo chladný.
Podobne, keď sa kov zahrieva, zdá sa, že je teplejší ako napríklad drevo zahriate na rovnakú teplotu. Kov rýchlo prenáša tepelnú energiu do tela a môže spôsobiť popáleniny.
7. Hladiny morí sa líšia od miesta k miestu na Zemi.
Čo sa týka vodných plôch, na fyziku, ktorá tu funguje, sme si už zvykli. Vodováha naplnená kvapalinou sa používa na zavesenie police prísne vodorovne, čím sa komunikujú rôzne variácie hladín lodí a svetových oceánov na určenie výšky. Keďže na našej planéte je veľa vody, ktorá medzi sebou komunikuje, je užitočné mať neustále možnosť vidieť jej vertikálnu polohu. alebo nie?
Bohužiaľ, nie všetko je také ružové. Po prvé, rozdiel medzi odlivom a odlivom.
