«Wyobraźnia jest ważniejsza od wiedzy. Rzeczywiście wiedza jest ograniczona, podczas gdy wyobraźnia obejmuje cały świat, stymulując postęp, tworząc ewolucję„, - Albert Einstein.
Wiedza, którą zdobywamy na lekcjach fizyki, stanowi podstawę wszystkich innych niesamowitych rzeczy, których wciąż się uczymy. Ale nauka zdecydowanie nie kończy się w liceum, a gdy tylko przejdziesz edukację na wyższy poziom, sprawy stają się naprawdę interesujące.
Wszechświat to szalone miejsce. Z pomocą fizyki wiele się dowiedzieliśmy o jej tajemniczej naturze, ale przed nami jeszcze długa droga! Zacznijmy. Polecamy listę 10 interesujących faktów dotyczących fizyki dla dzieci w klasie 7: ciekawe zjawiska fizyczne i właściwości.
10. Woda destylowana jest dielektrykiem
„Kondensatory wodne”, w których woda jest dielektrykiem, są powszechnie stosowane w systemach przełączania bardzo wysokiego napięcia.
Na przykład lasery azotowe dużej mocy zwykle wykorzystują kondensatory wodne jako element magazynowania energii. W przypadku tych zastosowań dejonizator żywiczny stosuje się w celu drastycznego zmniejszenia przewodności wody.
Dużą zaletą stosowania wody jako dielektryka w tych zastosowaniach wysokiego napięcia jest to, że jest ona samolecząca, w przeciwieństwie do stałego dielektryka. Zatem woda dejonizowana może i jest stosowana jako dielektryk.
9. Szkło nie jest uważane za stałe, ponieważ jest cieczą
Czasami mówi się, że szkło w bardzo starych kościołach jest grubsze od dołu niż z góry, ponieważ szkło - cieczi dlatego przez kilka stuleci spływał na dno. To nie prawda.
W średniowieczu tafle szklane były często wykonywane metodą szkła koronowego. Kawałek stopionego szkła walcowano, dmuchano, rozszerzano, spłaszczano, a na koniec obracano w dysk, a następnie krojono w szkło. Arkusze były grubsze w kierunku krawędzi dysku i były zwykle ustawione tak, aby cięższy bok znajdował się poniżej.
Aby odpowiedzieć na pytanie „Czy szkło jest płynne czy stałe? ” musimy zrozumieć jego właściwości termodynamiczne i materiałowe. Wiele ciał stałych ma strukturę krystaliczną w skali mikroskopowej.
Cząsteczki są ułożone we właściwej sieci. Kiedy ciało stałe się nagrzewa, cząsteczki oscylują wokół swojej pozycji w sieci, aż kryształ rozpadnie się w punkcie topnienia i cząsteczki zaczną płynąć.
Istnieje wyraźne rozróżnienie między ciałem stałym i cieczą, które jest oddzielone przejściem fazowym pierwszego rzędu, to znaczy przerywaną zmianą właściwości materiału, takich jak gęstość. Zamrożenie charakteryzuje się wydzielaniem ciepła, znanym jako ciepło topnienia.
8. Jeśli wodór pali się w powietrzu, powstaje woda.
Wodór spala się w tlen tworząc wodę. Płomień jest prawie bezbarwny. Mieszaniny wodoru i tlenu (lub wodoru i powietrza) mogą być wybuchowe, gdy dwa gazy występują w określonym stosunku, więc z wodorem należy obchodzić się bardzo ostrożnie.
7. Światło ma masę, ale nie ma masy
Gdyby istniała prosta odpowiedź, ile waży światło, wszyscy byśmy to wiedzieli. W rzeczywistości Einstein udowodnił, że energia i masa mogą być jednym i tym samym - każda energia ma jakąś formę masy.
Światło może nie mieć spoczynkowej (lub niezmiennej) masy, która opisuje ciężar obiektu. Ale z powodu teorii Einsteina (i faktu, że światło zachowuje się tak, jakby miało masę, ponieważ podlega grawitacji), możemy powiedzieć, że masa i energia istnieją razem. W tym przypadku nazwalibyśmy to masą relatywistyczną - masą, gdy obiekt jest w ruchu, a nie w spoczynku. Zatem „waga”, którą mierzysz, jest formą energii.
6. Pluton nie krążył wokół Słońca od momentu jego odkrycia.
Plutona odkryto 18 lutego 1930 r. Planeta karłowata potrzebuje 248,09 lat ziemskich, aby ukończyć jedną orbitę wokół Słońca. Prosta arytmetyka i okazuje się, że Pluton dokończy pierwszą pełną rewolucję od momentu odkrycia 23 marca 2178 roku.
5. Większość wody jest na słońcu.
Według naukowca Charlesa Choi, gdy wiatr słoneczny wieje na kamienie bogate w tlen, połączenie wodoru i tlenu może doprowadzić do powstania wody. Proces ten może rozwijać się w dowolnym miejscu dzięki odpowiednim rodzajom kamieni, od powierzchni Księżyca do pojedynczej cząstki pyłu międzyplanetarnego.
A zatem, część wody, która stwarza warunki do powstania życia na Ziemi, mogła narodzić się ze Słońca.
4. Ciecz, gaz i ciała stałe zawsze rozszerzają się po podgrzaniu.
Po dodaniu ciepła do substancji cząsteczki i atomy wibrują szybciej. Gdy atomy wibrują szybciej, zwiększa się przestrzeń między atomami.
Ruch i odległość między cząsteczkami determinują stan materii. Efektem końcowym wzrostu ruchu molekularnego jest to, że obiekt rozszerza się i zajmuje więcej miejsca.
Jednak masa obiektu pozostaje taka sama. Substancje stałe, ciecze i gazy rozszerzają się po dodaniu ciepła. Kiedy ciepło opuszcza wszystkie substancje, cząsteczki wibrują wolniej. Atomy mogą się zbliżać, co prowadzi do kompresji substancji. Ponownie masa się nie zmieniła.
3. Dźwięk w powietrzu i wodzie porusza się z różnymi prędkościami
Dźwięk rozchodzi się z różnymi prędkościami w zależności od tego, przez co przechodzi. Spośród trzech mediów (gaz, ciecz i ciało stałe) fale dźwiękowe przemieszczają się przez gazy wolniej, szybciej przez ciecze i najszybciej przez ciała stałe. Temperatura wpływa również na prędkość dźwięku.
Szybkość dźwięku zależy od właściwości medium, przez które on przechodzi. Kiedy patrzymy na właściwości gazu, widzimy, że tylko wtedy, gdy cząsteczki zderzają się ze sobą, może wystąpić rzadkie rozerwanie fali dźwiękowej. Dlatego sensowne jest stwierdzenie, że prędkość dźwięku ma ten sam rząd wielkości, co średnia prędkość molekularna między zderzeniami.
W przypadku gazu szczególnie ważna jest znajomość temperatury. Wynika to z faktu, że w niższych temperaturach cząsteczki zderzają się częściej, co daje fali dźwiękowej większe szanse na szybki ruch.
Podczas zamarzania (0 ° C) dźwięk przemieszcza się w powietrzu z prędkością 331 metrów na sekundę (około 740 mil na godzinę). Ale w temperaturze pokojowej 20 ° C dźwięk przemieszcza się z prędkością 343 metrów na sekundę (767 mil na godzinę).
Dźwięk płynie szybciej w cieczach niż w gazach, ponieważ cząsteczki są gęstiej upakowane. W słodkiej wodzie fale dźwiękowe przemieszczają się z prędkością 1482 metrów na sekundę (około 3315 mil na godzinę). Jest ponad 4 razy szybszy niż w powietrzu!
Kilka zwierząt zamieszkujących ocean opiera się na falach dźwiękowych, aby komunikować się z innymi zwierzętami oraz znajdować pożywienie i przeszkody. Powodem, dla którego mogą skutecznie korzystać z tej metody komunikacji na duże odległości, jest to, że dźwięk przemieszcza się znacznie szybciej w wodzie.
2. Czysty śnieg topi się wolniej niż brudny śnieg
Brudny śnieg zwykle topi się szybciej niż świeży, ponieważ pochłania więcej energii słonecznej., i to jest problem nie tylko w okopconych, piaszczystych miastach.
Za wyjątkiem niektórych gór i wysokich płaskowyżów pokrywa śnieżna naturalnie cofa się z powierzchni Ziemi wiosną i wczesnym latem. Pył na tym śniegu znacznie przyspiesza proces.
1. Bicz jest uważany za pierwsze urządzenie, które przekroczyło barierę dźwiękową
Barierę dźwiękową udało się po raz pierwszy pokonać żyjącymi istotami około 150 milionów lat temu. Niektórzy paleobiolodzy informują, że na podstawie komputerowych modeli ich zdolności biomechanicznych niektóre dinozaury o długich ogonach, takie jak Brontozaur, Apatozaur i Diplodocus, mogły strzelić ogonem z prędkością naddźwiękową, tworząc trzaskający dźwięk. Wniosek ten jest teoretyczny i jest kwestionowany przez innych w tej dziedzinie.
Meteory wpływające do ziemskiej atmosfery zwykle, jeśli nie zawsze, spadają szybciej niż dźwięk. Jednak pierwszym urządzeniem, które przełamie barierę dźwiękową, jest zwykły bicz.. Koniec bata porusza się szybciej niż prędkość dźwięku, tworząc charakterystyczny dźwięk.