Багато учнів бояться вивчати фізику просто тому, що вона є поєднанням двох найстрашніших шкільних предметів: математики та природничих наук.
Але, як і в кожному союзі, є як безтурботні, так і складніші аспекти. Проте більшість знає, що, створюючи віддані стосунки, зосередження на світлій стороні часто робить темні часи більш терпимими.
Отже, давайте розглянемо дивовижні, круті, веселі, неочікувані та цікаві факти з фізики: аспекти цієї дуже серйозної науки, які роблять її такою інтригуючою для багатьох.
Сподіваємось, до кінця цієї статті ви теж захопитеся фізикою, як Шелдон Купер!
Цікаві фізичні факти про ваш телефон
У наші дні не обов’язково бути вченим-ядерником або мати ступінь астрофізика, щоб керувати таким високотехнологічним гаджетом, як смартфон, навіть незважаючи на те, що в його концепції та роботі задіяна значна кількість фізики.
Чи замислювалися ви коли-небудь про те, як дотик до екрана телефону може призвести до певного процесу?
Але спочатку трохи передісторії.
Люди є електричними істотами: у всьому нашому тілі існують позитивні та негативні заряди, які посилають повідомлення по нашій нервовій системі, регулюють наше серцебиття і навіть захищають окремі клітини.
Ці позитивно або негативно заряджені іони особливо помітні, коли ми торкаємося чогось із протилежним електричним зарядом, особливо взимку.
Статична електрика – це накопичення електричного заряду, який очікує на звільнення, на відміну від поточної електрики, яка тече від настінних розеток до пристроїв, котрі цього потребують.
Тертя, як от ходьба по килиму в панчохах, призведе до накопичення електронів, які розряджаються, коли ви торкаєтеся предмета з протилежним зарядом, наприклад, дверної ручки.
Електричну активність у нашому мозку можна виміряти за допомогою ЕЕГ – електроенцефалографа, котрий, як не дивно, працює за тим самим принципом, що й екрани наших смартфонів!
Результати ЕЕГ і смартфона отримані завдяки іонному струму.
Електрони на кінчиках ваших пальців відштовхують подібно заряджені електрони на екрані вашого телефону, спричиняючи розмикання електричного кола в конкретній точці дотику, а запрограмований датчик виконує дію, закодовану в програмному забезпеченні телефону.
Ось чому ви не можете керувати своїм смартфоном нігтем або гумкою для олівця - вони не мають належного електричного заряду!
Ви також не можете торкнутися екрану в рукавичках, щоб відтворити своє улюблене відео (звісно, якщо у вас немає спеціальних рукавичок, що пропускають іони).
Ще один чудернацький фізичний факт, пов’язаний із телефонами: вони використовують спеціальну теорію відносності Ейнштейна.
GPS-навігація залежить від тих самих факторів, які складають надзвичайно елегантну формулу найвідомішого фізика-теоретика: енергія, маса та швидкість (час).
Непомітно для вашого ока телефон знаходиться під постійним наглядом щонайменше чотирьох точно відкаліброваних супутників, які вимірюють відстань, що ви подолали між точно визначеними імпульсами сигналу, і фіксують ваше місцезнаходження на картах.
Ви цілком можете вимкнути служби визначення місцезнаходження свого телефону, але дані про локацію однаково залишаться
Збір подібних даних є однією з причин, чому Google зараз як на розпеченій сковорідці!
ЗНО фізика онлайн - легко та доступно!
Цікаві фізичні факти про воду
Оскільки ми щойно згадали про воду, давайте зануримося в цю життєво необхідну речовину, щоб виявити поверхневий натяг і заломлення світла.
Але спочатку питання: хто з вас обожнює желатинові десерти? Здається, ми зачіпаємо пласт - фізика для дітей.
Можливо, не тоді, коли дмуть холодні вітри та дошкуляють зимові хурделиці... давайте сфокусуємося на літечкові, коли спека нестерпна...
Хто з любителів желе не стукав ложкою по поверхні десерту, щоб просто спостерігати, як воно звивається, але не піддається?
Це явище називається поверхневим натягом: коли зовнішня поверхня тіла функціонує як еластична мембрана.
Концепція поверхневого натягу досить відокремлена від флотації, яка означає, що об’єкт, що плаває в речовині, є більш плавучим, ніж сама речовина.
Дерево, наприклад, менш щільне, ніж вода, й це дозволяє йому плавати
Однак якщо гілка дерева, що плаває в річці, вбере достатньо води, вона стане важчою і зрештою потоне.
Желатин має відносно високий поверхневий натяг, отже вам доведеться проколювати десерт, а не ковзати по його поверхні, як у випадку з морозивом.
Вода має дивовижну властивість: будучи цілісним тілом, кожна її молекула має поверхневий натяг!
Тому, коли ви дивитесь крізь склянку з водою, зображення спотворюється сильніше, ніж якби ви дивилися крізь склянку окремо.
Це пов’язано з тим, що вода уповільнює світло: поки воно досягає вашого ока, ви не отримуєте повної картини.
Коли світло проходить через воду, його протони рухаються лише зі швидкістю 3/4.
Це не означає, що класична фізика помиляється: світло справді швидко поширюється... але у вакуумі
Якби ви наповнили Великий адронний колайдер водою і пропустили промінь світла, він рухався б набагато повільніше!
А тепер давайте поговоримо про водойму, у якої поверхневий натяг щільніший, ніж будь-який інший на землі.
Вміст солі в Мертвому морі такий, що звичайна людина не може потонути (хоча ви не побачите кристали солі, що плавають у воді, але вони роблять її надзвичайно щільною).
Виникає запитання: чому тіла потопельників тонуть, а потім знову спливають на поверхню?
Причиною утоплення є потрапляння води в легені, що робить тіло важчим за воду. Коли тіло розкладається, воно наповнюється газом і так воно стає легшим за воду.
Фе, жахливо!
Ну і останній найвідоміший приклад того, як вода сприяла відкриттю: Архімед і його ванна.
Архімеду було доручено обчислити, чи не обдурили ювеліри короля, змішавши срібло із золотом, яке король надав їм для своєї нової корони. При цьому королю не дозволили розплавити корону, щоб перевірити її вміст.
Розмірковуючи над проблемою, коли опускався у ванну, Архімед помітив, що рівень води піднявся точно пропорційно об’єму його тіла. Таким чином, він зрозумів, що може занурити корону, про яку йдеться, виміряти зміщення води та обчислити щільність корони.
Як ви, мабуть, знаєте, золото є набагато щільнішим металом, ніж срібло
Він був настільки схвильований своїм постулатом, що зовсім забув про ванну, а на ньому ж не було жодного стібка одягу. Так він і бігав вулицями, вигукуючи “Еврика!” - давньогрецький еквівалент слову “Знайшов!”
Цікаві факти з фізики про людей
Деякі науковці, повернені на будь-чому, що стосується квантової механіки чи обчислювальної фізики, часто нарікають на те, що народилися надто пізно, щоб спілкуватися з Леонардо да Вінчі, найпліднішим ерудитом людства.
Але чому не тішитися факту, що ми живемо у часи, коли на землі був Стівен Хокінг!?
І абсолютно точно через століття якась душа познайомиться з фізикою через його Теорію всього і оплакуватиме той факт, що він/вона теж народився запізно.
Вступ до цього сегменту відкриває шляхи до двох захоплюючих областей вивчення фізики: фізики конденсованого середовища та аспектів космології. Серед іншого, чорні діри, темна матерія та випромінювання Хокінга.
Чи знаєте ви, що весь людський рід можна стиснути в щось розміром зі звичайний кубик цукру?
Ми всі складаємося з атомів: протонів, електронів і нейтронів... та цілої купи порожнього простору між ними.
Якби ми прибрали цей простір у кожному людському тілі, все людство було б розміром із кубик цукру. Проте цей кубик був би неймовірно важким через надзвичайну щільність!
Більше цікавого - на уроках фізика підготовка до ЗНО!
Це означає, що теорія, яка лежить в основі дослідження квантової сфери в фільмі “Людина-мураха та Оса”, справжня, але візуальні ефекти - ні: зморщені автомобілі, будівлі та люди були б надто важкими, щоб підняти їх однією рукою.
У космосі така ж проблема: те, що ми можемо бачити, становить лише близько 5% усього Всесвіту.
Справа не в тому, що нам потрібні кращі телескопи чи обладнання, просто більша частина Всесвіту складається з простору... наповненого темною енергією та темною матерією
Можливо, саме ця темна енергія змушує віртуальні частинки з’являтися та зникати.
Наступного разу, коли ви наллєте собі склянку коли чи іншого газованого напою, подумайте про життєвий цикл однієї бульбашки: вона утворюється, здавалося б, із нічого, піднімається наверх і лопається, вивільняючи свій крихітний газоподібний заряд.
Те ж саме відбувається в космосі, з явищем, відомим як квантова піна. Її звинувачують у постійному порушенні законів фізики... але ніхто не знає, чому це не впливає на інші аспекти космологічних подій або балансу.
Крім того, є чорні діри.
Загальна теорія відносності передбачає, що достатньо компактна маса, можливо, з атомами, як описано вище, висмоктує простір, може деформувати простір-час і спричиняти таке гравітаційне тяжіння, що ніщо, навіть світло, не зможе уникнути її.
Покійний великий дослідник космічних явищ Стівен Хокінг не лише постулював, що чорні діри поширюють випромінювання, але й що вони зберігають пам’ять про кожне космічне явище, котре потрапляє в них.
Цю концепцію більш зрозуміло висловив улюблений всіма вигаданий Доктор, який може бачити все, що коли-небудь було, і все, що коли-небудь буде.
А під час останнього публічного виступу більш справжнього доктора пана Хокінга обговорювалися гравітаційні хвилі, що виникають в результаті зіткнення двох нейтронних зірок. Яке ж то було благо для астрофізиків!
Вам не обов’язково бути Шелдоном, Леонардом, Раджем або Стівеном Хокінгом, щоб оцінити теоретичну фізику та наш Всесвіт, і вам не потрібно бути Говардом, щоб полюбити науку, яка стоїть за статистичною математикою, електрикою чи магнетизмом.
Визнайте, що ви є втіленням чистої фізики: сповнені електрики та магнетизму, з додаванням принципу невизначеності!
Тепер, коли ви втішилися та захопилися фізикою, вам залишилося лише визначитися з напрямком бакалаврату в університеті:
- фізика твердого тіла;
- квантова електродинаміка;
- математична фізика;
- ядерна фізика;
- термодинаміка;
- прикладна фізика;
- фізика елементарних частинок.
І давайте не забувати про зростаючу роль жінок у фізиці!
Дівчата, щоб опанувати фізику, стать та гендер не мають значення!
Отже, що вам до вподоби - експериментальна чи квантова фізика?
Вам сподобалась ця стаття? Оцініть її!
Loading...
