Cztery elementy Empedoklesa

Cztery elementy Empedoklesa

Konstantin Bogdanov
"Quantic" nr 4, nr 5, nr 6, nr 7 i nr 8 na rok 2014

W pamięci Konstantina Bogdanowa

Empedokles (ok. 490 rpne – ok. 430 rpne E.)

Empedokles jest starożytnym greckim filozofem, lekarzem i kapłanem, który żył na Sycylii 2500 lat temu.

Empedokles uważał, że wszystko, co istnieje, składa się z czterech oryginalnych elementów: ziemi, powietrza, ognia i wody. Dwie przeciwstawne siły – miłość i nienawiść, sympatia i niechęć – wpływają na te elementy, jednocząc je i oddzielając w nieskończonej liczbie różnych form (cytowane w encyklopedii Starożytnego Świata w 2 książkach, Księga 2. LI). M .: OLMA-PRESS Education, 2004).

W naszych czasach rozumowanie Empedoklesa czasami wywołuje śmiech, ponieważ wszyscy wiemy, że obiekty składają się z atomów i cząsteczek. A nieskończona różnorodność natury, o której mówił Empedokles, jest spowodowana licznymi reakcjami chemicznymi między cząsteczkami i atomami.

A gdzie jest miłość i nienawiść, współczucie i niechęć? Jak może na przykład kawałek papieru jak szklanka wody lub mecz nienawidzić mydła?

Aby odpowiedzieć na te pytania, przeprowadzamy proste eksperymenty, ponieważ, jak powiedział słynny Leonardo da Vinci, jedynym kryterium prawdy jest doświadczenie.

DOŚWIADCZENIE 1.Czy kawałek papieru przypomina szklankę wody?

Obetnijmy kwadrat o boku 15 cm z grubego papieru, najlepiej do tego celu służy okładka kalendarza ściennego. Wziąć szklankę zwykłą wodą z kranu, przykryć papierowym kwadratem i delikatnie obrócić, mocno dociskając arkusz do szkła.

Kiedy szkło zostanie odwrócone do góry nogami, a ruch wody w nim zatrzyma się, przestań trzymać liść i przesuń rękę w bok. Jeśli zrobimy wszystko dobrze, wtedy kartka papieru nie oderwie się od szklanki wodą i, jak to bywa, zostanie przyciągnięta do niego (patrz rysunek poniżej). Czy Empedokles miał rację i czy kawałek papieru zakochał się w szklance wody? Dlaczego tak się dzieje?

DOŚWIADCZENIE 2. Dlaczego mecz nienawidzi mydła?

Weź duży pojemnik (tacę do gotowania galaretowanych naczyń i galaretki, głęboką patelnię lub patelnię o średnicy co najmniej 30 cm, wiadro lub nawet kąpiel). Opłucz, aby usunąć pozostały roztwór mydła i napełnij zimną wodą z kranu. Następnie bierzemy zapałkę, obniżamy jej głowę na sekundę w dowolnym szamponie, a następnie ostrożnie umieszczamy ten mecz na powierzchni wody i puszczamy. Zobaczymy, że mecz szybko odpływa od "mydlanego miejsca", gdzie dotknął wody głową (patrz rysunek poniżej).Mecz wydaje się nienawidzieć rozwiązania mydła, jeśli używasz terminologii Empedokles i dąży do czystej wody. Dlaczego?

Filmy z eksperymentów 1 i 2, wykonane pod kierunkiem autora, można znaleźć na stronie internetowej "Quantics".

Blaise Pascal (1623-1662)

Aby wyjaśnić eksperymenty 1 i 2, musimy najpierw dowiedzieć się, co jest jednym z elementów Empedoklesa – powietrza. Każdy wie, że człowiek nie może żyć bez powietrza – nasz organizm potrzebuje tlenu zawartego w powietrzu. Wykryj obecność powietrza może być dość łatwe. Aby to zrobić, wystarczy wziąć kartkę papieru w dłonie – machając nią jak z wentylatorem, natychmiast poczujemy powiew poruszającego się powietrza na naszej twarzy.

Grubość warstwy powietrza nad ziemią wynosi około 100 kilometrów. Ta koperta powietrzna Ziemi nazywa się atmosferą. I choć powietrze jest prawie 1000 razy lżejsze od wody, atmosfera popycha wszystkie części powierzchni ciała z dość zauważalną siłą – siła równa masie kilograma działa na każdy centymetr kwadratowy. To ciśnienie nazywa się atmosferyczne.

Grubość atmosfery nad górami jest mniejsza niż nad morzem, dlatego powietrze wysoko w górach nie jest tak silnie ściśnięte, a tym samym ciśnienie atmosferyczne powietrza w górach jest mniejsze.Na przykład na szczycie Elbrusa ciśnienie atmosferyczne jest dwa razy mniejsze niż w Soczi.

Ciśnienie atmosferyczne zmienia się nie tylko podczas wspinaczki w górach, ale także przy zmianie temperatury i wilgotności powietrza. A jeśli w Moskwie ciśnienie atmosferyczne staje się niższe niż w Tule, to im bardziej sprężone powietrze z Tuły zacznie się przesuwać w kierunku Moskwy, czyli wieje południowy wiatr. Dlatego pomiar ciśnienia atmosferycznego pomaga w prognozowaniu pogody.

Słynny francuski naukowiec Blaise Pascal jako pierwszy udowodnił istnienie ciśnienia atmosferycznego i wykazał jego spadek podczas wspinaczki pod górę. Ponadto Pascal zaprojektował pierwszą mechaniczną maszynę obliczeniową, która nazywa się teraz maszyną dodającą. Nazwa Pascal nazywana jest jednostką miary ciśnienia (1 Pascal = 1N / m2) i jeden z języków programowania.

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 1 "Czy kawałek papieru przypomina szklankę wody?"

Kiedy przewracamy szklankę wody pokrytą kartką papieru, zwykle potrzeba jej kilku kropli, by wylać z niej, a czasami strużki wody. Ponadto arkusz lekko zakrzywiony w dół pod ciężarem wody. Wszystko to prowadzi do tego, że powietrze w odwróconym szkle dostaje więcej miejsca niż przedtem.Dlatego w odwróconym szkle ciśnienie powietrza powyżej wody, to jest pod dnem szklanki, jest mniejsze niż atmosferyczne (patrz rysunek po lewej u dołu).

W rezultacie dolna część kartki papieru bokołomocniejszą niż z góry, i wydaje się, że trzyma się odwróconego szkła.

Aby upewnić się, że to wyjaśnienie jest poprawne, przeprowadzimy podobny eksperyment, ale za pomocą szkła, na dnie którego zostanie wykonany mały otwór (patrz rysunek po prawej). Wlać do szklanki wody. Następnie zamknij otwór palcem wskazującym, włóż arkusz papieru na szybę i skręć je razem. Podobnie jak w poprzednich doświadczeniach, arkusz papieru jest trzymany przez szkło, ale gdy tylko podniesiemy palec wskazujący i wyrównamy ciśnienie powietrza w szybie atmosferycznym, natychmiast po wylaniu wody ze szkła.

W ten sposób udowodniliśmy, że przyczyną przylegania liścia do szklanki wody jest mniejsze ciśnienie powietrza. Innymi słowy, jeden z elementów Empedoklesa (powietrza) jest mniej gęsty w szkle niż na zewnątrz, a miłość nie ma z tym nic wspólnego.

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 2 "Dlaczego mecz nienawidzi mydła?"

Cząsteczki cieczy i ciał stałych przyciągają się nawzajem. W przeciwnym razie wszystkie płyny i ciała stałe rozpadną się na oddzielne molekuły i zamieni w gaz.

Cząsteczki wody są bardzo silnie przyciągane do siebie, a cząsteczki roztworu mydła są znacznie mniejsze.Dlatego, gdy na powierzchni wody pojawia się kropla roztworu mydła, cząsteczki mydła nie przenikają między cząsteczkami wody i czołgają się po powierzchni wody i tworzą cienki film.

Górna figura pokazuje schematycznie zapałkę, której głowa jest pokryta wodą z mydłem i kropkowaną linią otaczającą mydlaną plamę wokół niej. Natychmiast po zanurzeniu głowy w wodzie cząsteczki mydła rzucają się we wszystkich kierunkach, próbując zwiększyć powierzchnię plamy mydlanej. W trakcie meczu cząsteczki te przesuwają się od lewej do prawej, przeciągając z nimi mecz. W konsekwencji wzrost plamy mydlanej na powierzchni wody powoduje, że mecz się porusza. Nie mogliśmy wykryć nienawiści, o której mówił Empedokles.

Oczywiście, jeśli weźmiesz inną zapałkę, zanurz ją w roztworze mydła i włóż do już "mydlanej" wody, ten mecz będzie leżał nieruchomo. Postaraj się przekonać.

DOŚWIADCZENIE 3. Jak wydobywać powietrze z wody?

To doświadczenie najlepiej wykonywać w obecności dorosłych. Wlej niewielką ilość (30 ml) wody do plastikowego worka, wyciśnij z niego powietrze i mocno przymocuj do góry. Następnie włóż torbę do kuchenki mikrofalowej i włącz ją.Po kilku sekundach opakowanie zacznie się rozszerzać, a po upływie około minuty zacznie pęcznieć, co zajmie prawie całą objętość mikrofalówki.

Podejmij środki ostrożności, ponieważ torba może być bardzo gorąca. Odpowiedz na dwa pytania:
1. Skąd pochodzi powietrze w zamkniętej torbie?
2. Co stanie się z zamkniętą torebką w działającej kuchence mikrofalowej, jeśli nie wlejesz do niej wody?

Film z tego eksperymentu, a także wyjaśnienie eksperymentu 1 ("Czy kawałek papieru jak szklanka wody?") Można znaleźć na stronie internetowej Quantica.

W eksperymencie 3 "Jak wydobywać powietrze z wody?" jeden z elementów Empedoklesa (woda) dał początek jego drugiemu pierwiastkowi (powietrze). Z doświadczenia wynika, że ​​woda i powietrze są nieco podobne, jeśli przechodzą one do siebie podczas ogrzewania i chłodzenia. Jeśli nie zgadłeś, dlaczego zamknięta torba z wodą była nadmuchana po podgrzaniu w kuchence mikrofalowej, to oto wyjaśnienie.

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 3 "Jak wydobywać powietrze z wody?"

Gdy woda jest podgrzewana, prędkość jej cząsteczek wzrasta, a niektóre molekuły znajdujące się na powierzchni wody pękają z sąsiednimi cząsteczkami i odlatują, stając się parą wodną. Ten proces nazywany jest parowaniem. Im wyższa temperatura wody, tym większa gęstość i ciśnienie pary nad jej powierzchnią.W ten sposób zamknięta torebka z wodą po ogrzaniu w kuchence mikrofalowej puchła, ponieważ w jej wnętrzu powstała para wodna. To stąd pochodzi powietrze w hermetycznym opakowaniu.

Jeśli nie nalej wody do zamkniętej torby, włóż ją do kuchenki mikrofalowej i włącz ją, torba nie będzie puchnąć. Po minucie lekko się ociepla.

Powietrze nad ziemią, to jest jego atmosfera, zawiera również parę wodną, ​​ponieważ woda wyparowuje w sposób ciągły z powierzchni kałuż, jezior, rzek, mórz i oceanów. Para wodna jest lżejsza od powietrza i dlatego wznoszą się wysoko nad ziemią, a wiatr może przenosić je na duże odległości. Kiedy temperatura pary wodnej spada, jej cząsteczki ponownie się przyciągają, tworząc najmniejsze kropelki wody lub mgły. Ten proces nazywa się kondensacją. Chmury nad nami to także skupisko maleńkich kropelek wody lub płatków śniegu, jeśli jest bardzo zimno nad nimi. Duże krople lub śnieg spadają z chmur. Woda wraca więc do jezior, rzek, mórz i oceanów i, jak to się mówi, ma charakter wodny w naturze (patrz rysunek po prawej).

John Dalton (1766-1844)

Angielski naukowiec John Dalton (1766-1844) jako pierwszy udowodnił, że powietrze jest mieszaniną gazów i pary wodnej, które są częścią atmosfery.Dalton najpierw obliczył ilość wody przypadającej na Anglię wraz z deszczem i wypadając wraz z rosą, porównując ją z ilością wody wyparowującej i unoszoną przez rzeki. Wartości te okazały się prawie równe, skąd wynika, że ​​cała woda wokół jest zaangażowana w obieg i nie ma źródeł wody głęboko pod ziemią, o czym przekonali się starożytni naukowcy.

J. Dalton był pierwszym, który określił masę atomów dwudziestu pierwiastków (wodoru, azotu, węgla i innych). Dlatego nazwa Dalton jest jednostką do pomiaru masy atomów (1 dalton = 1/12 masy atomu węgla).

DOŚWIADCZENIE 4. Dlaczego oni śpiewają okulary?

To doświadczenie najlepiej zrobić w obecności dorosłych. Aby doświadczenie wymagało dwóch identycznych okularów. Wypełnij jedną z nich wodą o połowę, a drugą zostaw puste. Lewą ręką naciśnij nogę (stojak) pustego szkła na powierzchnię stołu. Następnie zwilż palec wskazujący prawej dłoni wodą i powoli przesuwaj go wzdłuż górnej krawędzi pustego szkła, stopniowo zwiększając nacisk palca na krawędź. Przy wystarczającym nacisku te okrężne ruchy palca doprowadzą do pojawienia się dźwięku. Następnie zrób to samo z szklanką do połowy wypełnioną wodą.Usłyszysz szklankę wody, która wyda mniej dźwięku.

Odpowiedz na dwa pytania:
1. Dlaczego szkło zaczyna śpiewać?
2. Dlaczego dźwięk dzwonu śpiewającego zmniejsza się podczas wlewania wody do szklanki?

Film z tego eksperymentu można znaleźć na stronie internetowej Quantica.

Robert Hooke (1635-1703)

Angielski naukowiec Robert Hooke (1635-1703) odkrył w 1660 r. Prawo, które wiąże siłę i deformację, które powoduje w ciele stałym. Prawo, które teraz nazywa się prawem Hooke'a, stwierdza, że ​​sprężyste odkształcenie ciała jest wprost proporcjonalne do wielkości przyłożonej siły. W języku łacińskim Hooke napisał tę ustawę w następujący sposób: "Ut tensio, sic uis"dosłownie oznacza" Jaka siła to wydłużenie ". W tamtych czasach naukowcy, ogłaszając swoje odkrycia, czasami szyfrowali je, ponieważ obawiali się, że ktoś zastosuje te odkrycia.Hooke zrobił to samo. zrobił anagram – uporządkował litery w kolejności alfabetycznej, wynik był następujący: "ceiiinosssttuu"Opublikował ten anagram w 1676 roku, aw 1678 roku go zdekodował.

Wśród wielu odkryć i wynalazków należących do Hooke'a wymieniamy jego najważniejszy wynalazek techniczny – zegarek kieszonkowy o niezwykle wysokiej dokładności na ten czas. Spadali lub biegali przez mniej niż minutę dziennie.Aby zapewnić tak wysoką dokładność, Hook zawierał mechanizm kotwiący (ryc. 1) i sprężynę spiralną (ryc. 2) w konstrukcji zegarka. Przed wynalazkiem Hooke'a zegar musiał być codziennie opuszczany, ponieważ w tym czasie mogły one uciec lub pozostawać w tyle przez ponad 15 minut. Pod koniec XIX wieku zegary wiosenne Hooke'a zostały ulepszone, a ich dokładność wzrosła o kolejne 10 razy, co pozwoliło żeglarzom na dokładniejsze rejestrowanie czasu południa i określenie długości geograficznej ich pozycji na otwartym morzu z dokładnością do 0,5 stopnia.

1. Koło spustowe obraca się przy pomocy akumulatora (wcześniej, sprężyna mechanizmu zegarowego lub ciężar spełniał swoją rolę). Kotwica oscyluje, zmuszając pokrętło spustu do obracania się nie w sposób ciągły, ale jedną dzielnicę przez ustalony czas. 2. Wahacz sprężynowy działa jak wahadło – wyważarka sprawia, że ​​oscylacje kotwicy nie są zbyt szybkie i dość jednolite, oszczędzając energię koła spustowego, a sprężyna wciąż poprawia te właściwości. 3. Koło spustowe przesuwa pasek równowagi przez kotwicę. W rezultacie wyważarka pracuje jako wahadło przez cały czas, gdy koło się obraca.

W eksperymencie 4: "Dlaczego oni śpiewają okulary?" szklany kielich zaczął brzmieć, gdy trzymał go na krawędzi mokrym palcem.Wiadomo, że szkło wytwarza się z piasku rzecznego, który wraz z innymi skałami (granit, marmur, wapień itp.) Jest częścią skorupy ziemskiej. Tak więc prawie wszystkie bryły można uznać za "ziemski" element Empedoklesa i wszystkie one mogą stać się źródłami dźwięku. A teraz odpowiedzmy na pytanie, dlaczego kontakt ciał stałych prowadzi do pojawienia się dźwięku.

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 4 "Dlaczego śpiewają okulary?"

Aby zrozumieć, dlaczego śpiewają okulary, najpierw musisz zrozumieć, czym jest dźwięk. Jest to temat na osobny artykuł, ale teraz wystarczy nam, że dźwięk jest oscylacjami powietrza.

Często powietrze zmienia się, ponieważ wibracje są przenoszone przez ciała stałe. Na przykład, gdy ktoś mówi, jego głos jest słyszany, ponieważ jego struny głosowe oscylują w jego gardle. Podczas gry na gitarze dźwięk pochodzi z tego, że struny oscylują – w tym celu muzyk ściąga je lub uderza palcami. Nieco inny dźwięk uzyskuje się grając na skrzypcach. Kiedy muzyk prowadzi cięciwę za pomocą łuku, sznur jest ciągnięty w pewnej odległości z powodu tarcia. Siła elastyczności ma tendencję do przywracania jej; jak tylko siła ta przekroczy siłę tarcia, sznur "zrywa się" z łuku, powodując wibrację, a łuk ponownie "chwyta" go i wszystko się powtarza – w rezultacie sznur oscyluje i słyszymy dźwięk.

Ze śpiewnym szkłem wszystko układa się prawie tak samo, jak ze skrzypcami: jeśli przesuniesz palcem wzdłuż krawędzi szkła, drobne nieregularności skóry przylgną do szkła, wtedy się zerwą, powodując wahania szkła. Różnica w stosunku do struny skrzypiec polega na tym, że wibracje są mikroskopijne, nie można ich zobaczyć za pomocą oka (chociaż można je wyczuć palcem). Jeśli jednak wleje się wodę do szklanki, to "grając" na szkle można zauważyć fale pojawiające się na powierzchni wody. Tak więc szklanka szkła naprawdę się waha: wibracje szkła są przenoszone do wody i stają się widoczne.

Aby eksperyment się powiódł, ważne jest, aby szkło i palec nie były tłuste (ponieważ działa tutaj siła tarcia); palec należy zwilżyć wodą dla lepszej przyczepności (łuk do podobnego celu pociera się kalafonią).

Ale dlaczego szklanka wody brzmi niżej niż szklanka bez wody? Dokładne wyjaśnienie nie jest łatwe, ale przybliżenie tego zjawiska można wyjaśnić w następujący sposób. Niższe dźwięki są dla nas tym, w których powietrze fluktuuje wolniej. A teraz wyobraźmy sobie wahadło sprężynowe – sprężynę z przyczepionym do niej ciężarem. Wideo zamieszczone na stronie internetowej "Quantika" pokazuje oscylacje wahadła sprężynowego, które można wykonać z plastikowego skoku sprężynowego i mandarynki. Z doświadczenia jasno wynika, że ​​sprężyna z mandarynkami waha się znacznie rzadziej niż bez niej.Rzeczywiście, im większe obciążenie, tym dłużej sprężyna przywraca pierwotną pozycję. W przybliżeniu tak samo dzieje się ze szkłem: napełniamy szklankę wodą, zwiększamy masę, która się waha, i dlatego częstotliwość oscylacji maleje, jak na wiosnę, kiedy dołącza się mandarynka.

DOŚWIADCZENIE 5. Dlaczego widły nie spadają?

Weź dwa widelce, połącz je, a w szczelinie między nimi włóż drewnianą wykałaczkę. Następnie umieść tę konstrukcję na szklanym kielichu (lub wysokim szkle) tak, aby dotykał krawędzi kielicha tylko wykałaczką (patrz rysunek po prawej). Jednocześnie staraj się nie dopuścić do upadku projektu, ale powolnie utrzymuj się na krawędzi. Fakt, że tak naprawdę można to zrobić, pokazano na filmie wideo na stronie internetowej Quantica.

Teraz odpowiedz na dwa pytania:
1. Dlaczego konstrukcja dwóch widelców i wykałaczek jest tak stabilna?
2. Gdzie znajduje się środek ciężkości tego projektu?

Archimedes (ok. 287-212 pne)

Słynny grecki uczony Archimedes (ok. 287-212 pne. E.) Mieszkał w mieście Syracuse (ok. Sycylia), która jest sto kilometrów od miasta Akragas (Agrigento dzisiaj), gdzie żył dwa wieki przed Empedokles, dzieli świat na czterech elementy.Archimedes bardzo lubił geometrię, co pomogło mu odkryć kilka praw fizyki, z których jedna została nazwana jego imieniem.

Prawo Archimedesa mówi: ciało zanurzone w cieczy (lub gazie) podlega działaniu siły pchającej równej ciężarowi cieczy (lub gazu) wypartego przez to ciało. Po raz pierwszy świat dowiedział się o prawie Archimedesa z księgi rzymskiego architekta Witruwiusza, który żył w I wieku p.n.e. i zaprojektował rzymski akwedukt za czasów Juliusza Cezara. Według Witruwiusza Archimedes odkrył swoje prawo podczas kąpieli, a zaraz potem wyskoczył z domu nago i zaczął krzyczeć "Eureka!", Co po grecku oznacza "Znalazłem!".

Nie mniej znane prawo, odkryte przez Archimedesa, to "zasada dźwigni". Starożytny grecki pisarz Plutarch (45-127) opowiedział nam o niezwykłym sposobie, w jaki Archimedes chciał użyć "zasady dźwigni": "Archimedes napisał kiedyś do króla Hierona, z którym był przyjacielem i pokrewieństwem, że dzięki tej mocy można przenosić wszelkie dane ładunek, jak donosi, zafascynowany przekonaniem o własnych dowodach, dodał w usposobieniu, że gdyby miał do swojej dyspozycji inną Ziemię, na której mógłby stanąć, poruszałby nasz ".Krótko mówiąc, "dajcie mi przyczółek, a ja obrócę świat".

Archimedes najpierw wprowadził pojęcie "środka ciężkości" ciała i znalazł położenie środka ciężkości dla płaskich ciał mających kształt trójkąta i równoległoboku. Tym, którzy zapomnieli, przypomnimy sobie, że środek ciężkości ciała jest punktem, do którego można przyjąć grawitację (siłę przyciągania do Ziemi).

Jeśli ciało jest zawieszone na gwoździu wbijanym w ścianę, to po kilku wahaniach ciało staje się nieruchome, a jego środek ciężkości znajduje się pod punktem zawieszenia, czyli na pionowej linii prostej schodzącej z punktu zawieszenia. Wykorzystując tę ​​właściwość środka ciężkości, znajdziemy jego położenie dla postaci przedstawionej na rysunku (patrz także wideo na stronie internetowej "Quantika"). Najpierw zawiesimy ciało za punkt A, a gdy się uspokoi, narysujemy czerwoną linię przez punkt A prosto w dół (jak na rysunku po prawej). Następnie zrobimy to samo, zawieszając ciało za punkt B i narysujemy niebieską linię (jak na rysunku po prawej). Widać, że linie przecinają się w punkcie C, który jest środkiem ciężkości tej figury. W wielu przypadkach środek ciężkości ciała może znajdować się poza tym ciałem. Wideo na stronie internetowej Quantica pokazuje, że środek ciężkości połączonych dwóch wideł znajduje się między nimi.

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 5 "Dlaczego wtyczki nie spadają?"

Doświadczenie 5 "Dlaczego widły nie spadają?" pokazuje, że konstrukcja dwóch widelców przymocowanych za pomocą wykałaczki okazuje się bardzo stabilna, jeśli zostanie umieszczona na krawędzi szkła. Przyczyną stabilności jest to, że środek ciężkości konstrukcji znajduje się pod punktem podparcia (patrz lewa figura ze środkiem ciężkości zaznaczonym niebieskim punktem i punktem wsparcia zaznaczonym na czerwono). Weryfikacja ważności tego wyjaśnienia pomoże w kolejnym doświadczeniu (zobacz wideo na stronie "Quantics"). Weź mały odcinek tuby, na przykład korpus długopisu.

Jeśli koniec rury jest prostopadły do ​​osi, możesz umieścić rurkę pionowo na poziomym stole, tak aby nie spadła. W tym przypadku środek ciężkości rury znajdzie się powyżej punktu podparcia i będzie łatwo wyjąć rurkę z jej położenia równowagi i wywrócić ją.

Teraz bierzemy rurkę na gwint przywiązany do jej końca i upewniamy się, że w tym przypadku waga będzie stabilna, ponieważ po odchyleniu rury od pozycji pionowej, powraca do niej po kilku wahaniach. W tym przypadku środek ciężkości rury znajduje się pod punktem zawieszenia.

DOŚWIADCZENIE 6. Jaka jest kula w szkle?

Weź piłkę do tenisa stołowego, szklankę i umieść je tak, jak pokazano na stole. Czy jest możliwe umieszczenie kulki w szklance bez dotykania piłki rękami i innymi częściami ciała? Przesuwanie piłki na krawędź stołu, a następnie łapanie jej za pomocą szkła jest również zabronione. Fakt, że tak naprawdę można to zrobić, pokazano na filmie wideo na stronie internetowej Quantica.

Teraz odpowiedz na dwa pytania:
1. Jaka siła zaciska i trzyma piłkę w szkle?
2. Czy jest to możliwe, gdy szkło rozszerza się w górę?

OBJAŚNIENIE DOŚWIADCZENIA 6 "Jaka jest kula w szkle?"

Podczas skręcania szkła przez cały czas naciskamy na ściany ściankami, aby obracały się wewnątrz szkła. Pod szyją ściany są wąskie i ze względu na ich nachylenie naciskają piłkę nie tylko na boki, ale również w górę. W inny sposób możesz odpowiedzieć "w kategoriach piłki". To, jak w wirówce lub na karuzeli, mocno naciska na ścianę szkła, wciskając ją w obszar najdalszy od osi szkła.

Ta metoda nie jest odpowiednia dla szkła z rozszerzającą się szyjką: piłka zostanie wypchnięta ze szkła.

Artysta Artyom Kostyukevich

Zobacz także:
Popularny wykład naukowy Konstantina Bogdanowa "Fizyka w nas", 13 grudnia 2007, Moskwa, FIAN.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: