Интересные факт из молекулярной физики. Интересные факты о физике. Можно ли превратить воду из проводника в диэлектрик

Молекулярная физика часто ассоциируется со скучной и сложной темой. Но зачастую мы даже не осознаем, сколько физических явлений мы видим и используем в нашей повседневной жизни.

Физика может быть довольно интересной. Вместо того чтобы говорить о сложных уравнениях мы расскажем вам о забавных, интересных и полезных фактах из физики.

ФИЗИКАМ УДАЛОСЬ ОХЛАДИТЬ МОЛЕКУЛЫ ПОЧТИ ДО АБСОЛЮТНОГО НУЛЯ

Ученые смогли охладить молекулы монофторида стронция практически до абсолютного нуля «одним махом». Физики описали использованную ими технологию в статье в журнале Nature. В отличие от молекул и атомов, находящихся при комнатной температуре, вещество, охлажденное до температур, близких к абсолютному нулю (минус 273,15 градуса Цельсия, или 0 градусов кельвина), начинает демонстрировать квантовые свойства (у нагретой материи они «забиваются» тепловыми эффектами).

Физики часто охлаждают атомы, используя лазер - атомы поглощают фотоны, а затем испускают их. При многократном повторении этого процесса атомы постепенно теряют свою кинетическую энергию, то есть охлаждаются. Для молекул такой метод до сих пор не применялся - они более тяжелые и хуже теряют энергию. Кроме того, в молекулах «лишняя» энергия запасается в связях между атомами, а также во вращательных движениях молекулы целиком.

В большинстве более ранних работ охлаждались атомы, а потом из них «собирались» молекулы. Авторы нового исследования решили охладить непосредственно молекулы. Ученые экспериментировали с монофторидом стронция, энергия колебаний которого меньше, чем у многих других молекул. Кроме того, физики подобрали цвет лазера так, чтобы его воздействие не вызывало вращение молекул. Наконец, исследователи особым образом предварительно охлаждали монофторид стронция.

В итоге авторам удалось охладить молекулы до 300 микрокельвинов (микрокельвин - это одна миллионная кельвина). Расчеты показывают, что использованная учеными технология позволяет понизить их температуру до еще более низких значений.

В начале 2010 года другой коллектив исследователей, работая с охлажденными до сверхнизких температур молекулами калия и рубидия, смог непосредственно пронаблюдать квантово-механические эффекты.

Еще немного фактов...

• Среднестатистический человек привык думать, что любая жидкость по сути своей не имеет собственной формы, однако, это заблуждение. Примечательно, что даже школьная программа говорит об этом. Но естественная форма любой жидкость шарообразная. Единственная причина по которой она не находиться в такой форме – сила притяжения.

• Скорость движение молекул в воды может достигать 650 метров в одну секунду. Конечно, когда она доходит до кипения.

• Знаете ли вы, что самолет, который вылетает из Москвы во Владивосток может прибыть одновременно с временем отлета? Дело в том, что разница в часовых полюсах составляет 9 часов . То есть , если самолет сможет пройти путь за три часа, то вы прибудете в тоже время , в которое отбыли.

• Стоит заметить, что физика имеет много неточностей и недоработок, но на сегодняшний день это единственная наука, которая может объяснить происходящие вещи с точки зрения общего подхода. То, что изложено в этой статье, в большинстве своем является школьной программой современного западного школьника, так что узнавайте больше и учитесь думать, чтобы не отставать от них.

Все окружающие нас предметы состоят из атомов. Атомы настолько малы, что за время, пока мы дописываем это предложение могло бы образоваться 100 00 атомов.

На самом деле первым о существование атомов заговорили греки еще 2400 лет назад. Но идея об атомах пришла и ушла и к ней не возвращались до 1808 года, когда Джон Дэлтон показал на опыте, что атомы действительно существуют.

Атомы входят в состав молекул предметов, которыми мы пользуемся каждый день, которое мы трогаем и видим. В одной песчинке настолько много атомов, что их количество можно сравнить с числом самих песчинок на пляже.

Твердые тела и жидкости

В жидкости, с другой стороны, молекулы тоже плотно держаться друг за друга, но не настолько сильно как в твердых телах, поэтому они могут двигаться вокруг и изменять форму. Однако, жидкость невозможно сжать.

Молекулы газа слабо связаны друг с другом, поэтому они могут распространяться и заполнять пространство. Кроме того, молекулы газа могут сжиматься до более мелких размеров.

Любопытно, но стекло не является твердым телом. В действительности стекло-это жидкость, но оно настолько вязкое, что мы не можем заметить как оно течет.

• Самые большие запасы воды в Солнечной системе находятся, как ни странно это может показаться на первый взгляд, на Солнце. Молекулы воды в виде пара сконцентрированы в солнечных пятнах, температура в которых на полторы тысячи градусов ниже, чем в окружающих их областях, а также в области температурного минимума - узком слое под поверхностью звезды.

• Существует особое состояние вещества под названием «неупорядоченная сверходнородность», при котором вещество обладает свойствами кристалла и жидкости одновременно. Сначала его обнаружили физики в жидком гелии и простых плазмах, но недавно с ним столкнулись и биологи при изучении кур иного глаза. Как и у других дневны х птиц, у куриц есть пять видов фоторецепторов: красные, синие, зелёные, фиолетовые и отвечающие за восприятие освещённости. Все они располагаются на сетчатке в один слой на первый взгляд беспорядочно, однако при детальном изучении паттернов выяснилось, что вокруг каждой колбочки есть так называемая запретная зона, в которой исключено появление других колбочек того же типа. В итоге система не может принять единую упорядоченную форму, но стремится быть максимально однородной.

• Иногда под толщей морского льда могут возникать большие сосульки, похожие на сталактиты. Когда формируется лёд, в его кристаллической решётке не остаётся соли, и в некоторых точках образуются нисходящие потоки очень холодной и очень солёной воды. При определённых условиях вокруг такого потока начинает расти вниз опять же слой льда. Если в данном месте море неглубокое, сосулька достигает дна и продолжает расти в каком-нибудь горизонтальном направлении.

Интересные факты о физике, естественной школьной науке, позволят вам узнать самые обычные, на первый взгляд, процессы с необычной стороны.

Капля дождя весит больше, чем комар. Но волоски, которые размещены на поверхности тела насекомого, практически, не передают импульс от капли к комару. Поэтому насекомое выживает даже под проливным дождем. Этому способствует еще один фактор. Столкновение воды с комаром происходит на незакрепленной поверхности. Поэтому если удар приходится в центр насекомого, оно некоторое время падает с каплей, а потом быстро освобождается. Если дождь попадает не в центр, траектория движения комара немного отклоняется.

Интересные факты об атоме

Расщепление атомов - это не только химический процесс, в некоторых случаях это может являться человеческим увлечением. И тому есть пример из Швеции - мужчина (по-видимому, от нечего делать) обустроил на своей небольшой кухне мини-лабораторию в виде "ядерного реактора" и там, собственно, ставил такие немудреные эксперименты, вложив всего менее 1000$ в эту увлекательную экспедицию.

Интересные факторы о температуре.

Знаете ли вы, что человек смог создать живому организму невероятно высокую температуру -4 млрд градусов Цельсия? А это, что бы вы смогли ориентироваться, в 250 раз более, нежели температура солнечного ядра!

Интересные факты о свете.

Свет обладает нулевой массой, но имеет огромную кинетическую энергию, оказывая давление на любой объект, который он освещает. Эту удивительную способность света конструкторы пытаются применить для перемещения спутников в космосе.

Интересный факт о грозе .

Не все знают, почему нельзя купаться во время грозы. Так как вода является великолепным проводником электричества, благодаря растворенным в ней различным минеральным солям, вероятность попадания молнии достаточно велика. Если же воду дистилировать, то она, напротив, превратится в диэлектрик.

Интересный факт о работе лифта.

Любой человек хоть раз в жизни ездил в лифте. И многим приходила в голову мысль о том, что делать, если он начнет падать с высоты. Большинство решили бы, что в таких обстоятельствах шансов выжить нет. Или что в момент удара необходимо подпрыгнуть. На самом деле рассчитать это время нереально. Но если сделать так, чтобы сила удара пришлась на как можно большую площадь поверхности тела, возможно, все обойдется. То есть попросту нужно лечь на пол. Как видно, интересные факты о физике способны спасти жизнь.

Почему сидящая на проводе птица не погибает от удара током?

Сидящая на проводе высоковольтной ЛЭП птица не страдает от тока, потому что её тело - плохой проводник тока. В местах прикосновения птичьих лап к проводу создаётся параллельное соединение, а так как провод гораздо лучше проводит электричество, по самой птице бежит очень малый ток, который не может причинить вреда. Однако стоит птице на проводе коснуться ещё какого-нибудь заземлённого предмета, например металлической части опоры, она сразу погибает, ведь тогда уже сопротивление воздуха по сравнению с сопротивлением тела слишком велико, и весь ток идёт по птице.

Какие элементарные частицы названы в честь крика уток?

Мюррей Гелл-Манн, выдвинувший гипотезу о том, что адроны состоят из ещё более мелких частиц, решил назвать эти частицы звуком, который производят утки. Оформить этот звук в подходящее слово ему помог роман Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану», а именно строка: « Three quarks for Muster Mark !». Отсюда частицы и получили название кварки, хотя совершенно не ясно, какое значение это несуществующее ранее слово имело у Джойса.

Занимательный факт об инфразвуке.

Известно, что инфразвук это звук с колебаниями меньше 16 герц. Так вот, однажды для спектакля про средневековье, в театр где должно было происходить действия привезли трубу длиной почти в 40 метров. Так как известно, что чем длиннее труба, тем ниже получается звук, что она издает. Рассчитали, что частота звука новой трубы должна быть 8Гц, и по идее, человек не должен его услышать, но произошел аншлаг. Когда заиграли на трубе, звук вышел частотой 5 Гц, что соответствует альфа-ритму человеческого мозга. В зале случилась паника так, как данный звук вызвал у всех присутствующих страх. В результате публика разбежалась кто-куда.

Еще немного физики.

1) Ничто не может гореть еще раз, если уже сгорело.

2) Пузырь круглый, так как воздух внутри него одинаково давит на все его части, поверхность пузыря равноудалена от его центра.

3) Черный цвет притягивает тепло, белый отражает его.

4) Кнут издает щелчок, потому что его кончик двигается быстрее скорости звука.

5) Бензин не имеет определенной точки замерзания - он может замерзнуть при любой температуре от -118 С до -151 С. При замерзании бензин не становится полностью твердым, скорее напоминает резину или воск.

6) Яйцо будет плавать в воде, в которую добавили сахар.

7) Грязный снег тает быстрее, чем чистый.

8) Гранит проводит звук в десять раз быстрее воздуха.

9) Вода в жидкой форме имеет большую молекулярную плотность, чем в твердой. Поэтому лед плавает.

10) Если стакан с водой увеличить до размера Земли, то молекулы, из которых она состоит, будут размером с большой апельсин.

11) Если в атомах убрать свободное пространство и оставить только составляющие их элементарные частицы, то чайная ложка такого "вещества" будет весить 5.000.000.000.000 килограмм. Из него состоят так называемые нейтронные звезды.

12) Скорость света зависит от материала, в котором он распространяется. Ученым удалось замедлить движение фотонов до 17 метров в секунду, пропуская их через слиток рубидия, охлажденный до температуры, очень близкой к абсолютному нулю (-273 по Цельсию)

Трудно найти человека, который бы не интересовался окружающим его миром и теми явлениями, которые в нем происходят. С их помощью можно расширить круг своих знаний. Предлагаем обратить внимание на наиболее интересные факты о физике.

1. Спектральным изучением радуги интересовался Аристотель, однако заключение смог дать Исаак Ньютон в начале 18 столетия, представив миру свой труд под названием «Оптика». Самые внимательные наблюдатели при взгляде на нее отметят, насколько плавно каждый цвет перетекает в другой, образуя множество оттенков. Ньютон изначально выделил 5 основных цветов радуги: голубой, фиолетовый, зеленый, красный и желтый . А вот появление последних двух цветов (оранжевый, синий) связано с увлечением его нумерологией и стремлении приблизить число цветов к магической цифре «7».
2. В зависимости от температуры воздуха в Париже высота Эйфелевой баши может колебаться на 12 см . Подобное явление, прежде всего, связано со способностью металлов расширяться под воздействием длительного нагрева.

   

3. Тело птицы является не самым лучшим проводником электричества . Более того, лапки птичек создают параллельное соединение, характеризующееся подачей малого тока. Электричество в данном случае предпочитает более эффективный проводник. Однако достаточно птице прервать цепь, например, коснуться любого другого постороннего предмета, как электричество устремится к ее телу, что приведет к гибели.

   

4. В привычном понимании жидкость не имеет своей формы, что является глубочайшим заблуждением. Истинная форма жидкости – шар .

   

5. Свечение воды на глубине, не пропускающей солнечный свет, обусловлено присутствием изотопов кальция , растворенных в воде, и их способностью выпускать быстрые электроны. Именно они и вызывают естественное свечение.

   

6. В процессе формирования льда кристаллическая решетка теряет содержание соли , что становится причиной появления в некоторых точках нисходящих потоков ледяной и соленой воды. При определенных условиях вокруг этой точки начинается расти по направлению вниз ледяная глыбы, образующая масштабную подводную сосульку.

   

7. Французский священник Жан-Антуан Нолле в рамках своих экспериментов использовал в качестве материала людей . Так эксперимент по обнаружению скорости электрического тока происходил на 200 монахах, соединенных между собой металлическими проводами.

   

8. Прислонив газету к стене, можно открыть бутылку без использования штопора . Для этого достаточно ударить дном бутылки строго перпендикулярно по отношению к стене, в результате чего пробка выйдет настолько, что ее можно будет извлечь руками.

   

9. На самом деле Эйнштейн еще с детства проявлял интерес к точным наукам . А в швейцарскую высшую школы математики не поступил с первой попытки только лишь потому, что не добрал необходимое количество баллов по другим дисциплинам.

   

10. Для того чтобы повысить шансы спасения в падающем лифте, необходимо принять положение лежа и постараться занять максимальную площадь пола. В данном случае сила удара будет равномерно распределена по телу.

    

11. Температура разряда молнии может достигать 29 000-30 000 К . Для сравнения, температура Солнца составляет 6 000 К.

    

12. Почему комарам не страшен дождь? Масса капли дождя намного больше, чем вес комара . В сочетании с этим фактором волоски, покрывающие все тело насекомого, помогают снижать передачу импульса от капли комару, что и помогает насекомому выжить.

    

13. В прозрачной воде свет распространятся с куда меньшей скоростью, чем это происходит в вакууме .

    

14. Щелчок кнута после удара обусловлен тем, что скорость движения кончика кнута превосходит скорость движения звука . По правде говоря, кнут стал первым изобретением человечества, которому удалось преодолеть звуковой барьер.

    

15. Воздух нагревается от воздействия Солнца не напрямую . Солнечное излучение, проходя через слои атмосферы, поглощается сушей, которая в последствии отдает свое тепло атмосфере. Именно поэтому, несмотря на то, что поверхность гор ближе к Солнцу, чем равнина, там намного холоднее.

    

Как правило, школьную науку естествознания о свойствах и строении материи любит мало кто из учеников. И в самом деле - нудное решение задач, сложные формулы, непонятные комбинации специальных знаков и т.д. В целом, сплошная хмурь и тоска. Если вы так считаете, то данный материал - определенно для вас.

В статье мы расскажем самые интересные факты о физике, которые даже равнодушного к ней человека заставят взглянуть на естественную науку по-другому. Вне всяких сомнений, физика - очень полезная и интересная наука, а относящихся к ней интересных фактов о Вселенной - масса.

1. Почему солнце утром и вечером красное? Замечательный пример факта из физических явлений в природе. Вообще-то, свет раскалённого небесного тела - белый. Белому свечению при его спектральном изменении свойственно приобретать для себя все цвета радуги.

По утрам и вечерам солнечные лучи проходят через многочисленные атмосферные слои. Молекулы воздуха и мельчайшие сухие частицы пыли способны задерживать прохождение солнечных лучей, лучше всего пропуская сквозь себя только красные лучи.

2. Почему времени свойственно останавливаться на скорости света? Если верить общей теории относительности, предложенной , абсолютная величина скорости распространения электромагнитных волн в вакуумной среде является неизменной и равняется тремстам миллионам метров в секунду. На самом деле это уникальное явление, учитывая, что ничто в нашей Вселенной не может превышать скорость светового движения, однако это все еще остается теоретическим мнением.

В одной из теорий, автором которой является Эйнштейн, есть интересный раздел, в котором говорится, что чем большую вы набираете скорость движения, тем медленнее начинает двигаться время в сравнении с окружающими предметами. К примеру, если вы будете передвигаться на автомобиле в течение часа, вы постареете чуть меньше, чем если бы просто лежали у себя дома на кровати, просматривая телевизионные программы. Наносекунды навряд ли ощутимо повлияют на вашу жизнь, однако доказанный факт остается фактом.

3. Почему сидящая на электрическом проводе птичка не погибает от разряда тока? Сидящая на линии электропередачи птица не подвергается электрическому удару, потому что ее тело имеет недостаточную проводимость. В местах соприкосновения птицы с проводом создается так называемое параллельное соединение, а т.к. высоковольтный провод лучший проводник тока, по телу самой птицы перемещается лишь минимальной мощности ток, который не в состоянии причинить значительного вреда здоровью птицы.

Но стоит покрытому перьями и пухом позвоночному животному, стоящему на проводе, соприкоснуться с заземленным предметом, например, с металлической частью высоковольтной ЛЭП, она моментально сгорает, ведь сопротивление в таком случае становится слишком большим, а весь электрический ток пронзает тело несчастной птицы.

4. Сколько темной материи во Вселенной? Мы обитаем в материальном мире, и все, что мы можем видеть вокруг, - это материя. У нас есть возможность потрогать ее на ощупь, продать, купить, можно распоряжаться материей на свое усмотрение. Однако во Вселенной существует не только объективная реальность в виде материи, но и темная материя (физики часто про нее говорят «темная лошадка») - это разновидность материи, которой не свойственно излучать электромагнитные волны и взаимодействовать с ними.

По понятным причинам никому не удавалось увидеть или потрогать темную материю. Ученые пришли к выводу, что она присутствует во Вселенной, не единожды наблюдая косвенные доказательства ее существования. Принято считать, что ее доля в составе Вселенной занимает 22%, в то время как привычная для нас материя занимает всего 5%.

5. Существуют ли во Вселенной землеподобные планеты? Несомненно, существуют! Принимая к сведению масштабы Вселенной, вероятность этого оценивается учеными достаточно высоко.

Однако лишь с недавних пор ученые из NASA начали активно открывать такие планеты, находящиеся не далее, чем на расстоянии 50 световых лет от Солнца, названные экзопланетами. Экзопланеты - планеты земного типа, обращающиеся вокруг оси других звезд. На сегодняшний день удалось найти более 3500 планет земного типа, и ученые открывают альтернативные места для существования людей все чаще.

6. Все предметы падают с идентичной скоростью. Некоторым может показаться, что предметы с большим весом падают вниз значительно быстрее, чем легкие, - это вполне логичное предположение. Наверняка хоккейная шайба падает с гораздо большей скоростью, чем птичье перышко. На самом деле это так, однако не по вине всемирного тяготения - основная причина, благодаря которой мы можем наблюдать за этим, заключается в том, что окружающая планету газовая оболочка обеспечивает мощнейшее сопротивление.

Прошло уже 400 лет с момента, когда впервые осознал, что всемирное тяготение относится ко всем предметам одинаково, независимо от их тяжести. Если бы у вас была возможность повторить эксперимент с хоккейной шайбой и птичьим перышком в космосе (где отсутствует атмосферное давление), они с идентичной скоростью упали бы вниз.

7. Как возникает северное сияние на Земле? На протяжении всего своего существования люди наблюдали за одним из природных чудес нашей планеты - северным сиянием, но при этом не могли понять, что же это такое и откуда берется. Древние люди, к примеру, имели свое представление: группа коренных эскимосских народов считала, что это священный свет, который излучался душами почивших людей, а в древних европейских странах предполагали, что это - боевые действия, которые вечно обречены вести погибшие в войнах защитники своего государства.

Первые ученые подошли к разгадке загадочного явления несколько ближе - они выдвинули на всемирное обсуждение теорию, что свечение возникает в результате отражения световых лучей от ледяных глыб. Современные исследователи полагают, что разноцветный свет спровоцирован столкновением многомиллионных атомов и частиц пыли из нашей атмосферной оболочки. Тот факт, что явление широко распространено в основном на полюсах, находит объяснение в том, что в этих районах мощность магнитного поля Земли особенно сильная.

8. Засасывающие вглубь зыбучие пески. Сила вытаскивания увязшей ноги из песков, перенасыщенных воздухом и влагой восходящих источников, со скоростью 0,1 м/с равняется силе поднятия среднестатистического легкового автомобиля. Примечательный факт: зыбучие пески относятся к неньютоновской жидкости, которая не в состоянии поглотить тело человека в полном объеме.

Поэтому погрязнувшие в зыбучих песках люди погибают от истощения или обезвоживания организма, чрезмерного ультрафиолетового облучения или по другим причинам. Не дай Бог, вы попали в такую ситуацию, стоит помнить, что категорически запрещено делать резкие движения. Постарайтесь как можно выше опрокинуть туловище назад, широко раскинуть руки и ждать спасательную бригаду на помощь.

9. Почему единица измерения крепости спиртных напитков и температуры называется одинаково - градус? В XVII-XVIII веках действовал общепринятый научный принцип о теплороде - так называемой невесомой материи, которая находилась в физических телах и являлась причиной тепловых явлений.

Согласно этому принципу, в более нагретых физических телах содержится в разы больше концентрированного теплорода, чем в менее нагретых, поэтому крепость спиртных напитков определялась как температура смеси вещества и теплорода.

10. Почему капля дождя не убивает комара? Физикам удалось выяснить, как комарам удается летать в дождливую погоду и почему капли дождя не убивают кровопийц. Размер насекомых совпадает с размером капли дождя, только вот одна капелька весит в 50 раз больше комара. Удар капли можно приравнять к врезавшемуся в тело человека легковому автомобилю или даже автобусу.

Несмотря на это, дождь не тревожит насекомых. Возникает вопрос - почему? Скорость полета капли дождя - около 9 метров в секунду. Когда насекомое попадает внутрь оболочки капли, на нее действует огромнейшее давление. К примеру, если бы человек подвергся такому давлению, его организм бы не выдержал, однако комар способен благополучно выдерживать подобные нагрузки благодаря специфическому строению скелета. А чтобы продолжить полет в заданном направлении, комару достаточно просто отряхнуть свои волоски от капли дождя.

Ученые говорят, что объема капли вполне хватит для того, чтобы убить комара, если тот находится на земле. А связывают отсутствие последствий после попадания капли дождя на комара с тем, что связанное с каплей движение позволяет свести к минимуму передачу энергии к насекомому.

В этой науке существует еще неограниченное количество фактов. И если бы известные на сегодняшний день ученые не увлекались физикой, не знать нам всего того интересного, что происходит вокруг нас. Достижения известных физиков позволили нам понять важность обоснования законов-запретов, законов-утверждений и абсолютных законов для жизнедеятельности человечества.