Интеллектуальный форум Сила мысли

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Интеллектуальный форум Сила мысли » наука » Физика простых явлений: загадки и разгадки.


Физика простых явлений: загадки и разгадки.

Сообщений 1 страница 7 из 7

1

В этой теме будут вопросы-загадки о таких вещах, которые мы наблюдаем почти каждый день, но не задумывается, почему так происходит. Мы просто привыкли видеть это. Но почему??

Вопрос первый.

Почему чаинки на дне стакана с чаем собираются в кучку?
Казалось бы: чаинки осели на дно, значит, их плотность больше чем плотность чая. На более плотные предметы центробежная сила действует сильнее. Значит, когда я размешиваю ложкой чай в стакане, центробежная сила выталкивает чаинки из центра стакана к его стенкам.
Так почему же они, в конце концов, собираются в самом центре дна?

Вопрос второй.

Выпущенный из пушки снаряд летит по баллистической траектории, описывая параболу. На самом деле, это не так. Любой баллист скажет вам, что нужно учитывать сопротивление воздуха, и оно привносит свою коррекцию в траекторию полёта.
Но есть ещё одна сила, которая вносит коррекцию. Траектория снаряда, выпущенного в безвоздушном пространстве, тоже не будет параболой.
Почему, и что это за сила?

Вопрос третий.

Почему мокрые поверхности выглядят тёмными?
Намочите любую поверхность (дерево, бумага, песок, камень, асфальт...) любой бесцветной жидкостью ( водой, маслом, спиртом, соляркой...), и вы увидите, что смоченная поверхность потемнела. Дык, почему?

0

2

Old написал(а):

Вопрос первый.
Почему чаинки на дне стакана с чаем собираются в кучку?
Казалось бы: чаинки осели на дно, значит, их плотность больше чем плотность чая. На более плотные предметы центробежная сила действует сильнее. Значит, когда я размешиваю ложкой чай в стакане, центробежная сила выталкивает чаинки из центра стакана к его стенками.
Так почему же они, в конце концов, собираются в самом центре дна?

"Проблема" движения чаинок в стакане с чаем оказалась интересной и я решил найти ответ. В процессе поиска появились некоторые мысли, и по мере поступления новой информации вродебы задача разъяснилась, хотя может я и упустил какието факторы. Но оставим пустословие и перейдем к самому вопросу. При помешивании чая чаинки начинают вращаться вокруг центральной оси стакана и скапливаются ближе к оси по мере замедления вращения по нескольким физическим законам. Первое - за счет разности давлений в центре и по краям стакана - давление по мере удаления от центра увеличивается за счет образования воронки. И второе - сила трения - замедляет вращения жидкости в напралении от краев стакана к центру. Чаинки захватываются потоком и продолжают вращаться, и чем ближе к оси стакана, тем быстрее вращение. А так же сила трения на дне стакана совместно с гравитацией, которая препятствует разбеганию чаинок.

Ответ на сайте fizportal.ru:

 За счет разности давлений чая у стенок чашки и около оси вращения, при вращении чая вокруг оси, проходящей через центр чашки, возникает центростремительное ускорение равное отношению результирующей силы к массе чаинок.
 Эта разность давлений приводит также к образованию еще одного, так называемого вторичного потока, который и собирает чаинки в центре чашки. Рассмотрим два горизонтальных слоя чая − верхний и нижний.
 В обоих слоях давление по мере удаления от центра увеличивается. Но в нижнем слое для обеспечения центростремительного ускорения необходима меньшая разность давлений, так как из-за трения о дно чашки чай в этом слое не может вращаться так же быстро, как в верхнем. Таким образом, в обоих слоях существует разность давлений, но в верхнем слое она больше. Любой малый объем чая, находившийся первоначально у края верхнего слоя, не только вращается вокруг центральной оси, но под действием разности давлений у стенки чашки в верхнем и нижнем слоях опускается вдоль стенки ко дну.
 Одновременно возникает ток жидкости вверх вдоль центральной оси, который затем расходится по радиусу к краю верхнего слоя. Поэтому помимо вращения все время происходит перемещение чая от края верхнего слоя к краю нижнего, оттуда к центру нижнего слоя, далее вверх к центру верхнего слоя и, наконец, к краю верхнего слоя.
 Чаинки, лежащие на дне чашки, увлекаются этим вторичным потоком и собираются в центре стакана, откуда жидкость поднимается вверх.

так же мне попалась тема в разделе флейм на форуме сайта radeon.ru, в которой больше флейма, чем информации по вопросу, но всё равно может будет интересно почитать.

0

3

Что же, прокомментирую.

Светлый написал(а):

давление по мере удаления от центра увеличивается за счет образования воронки.

Наоборот: это воронка образуется за счёт разницы давлений. Первоисточник всего процесса -- центробежная сила, которая обязательно сопутствует вращению вокруг вертикальной оси чашки. Эта центробежная сила создаёт избыточное давление по мере удаления от центра вращения к периферии чашки. А воронка образуется в результате этого избыточного давления: чай ограничен стенками и дном чашки, поэтому его выдавливает вверх.

Светлый написал(а):

И второе - сила трения - замедляет вращения жидкости в напралении от краев стакана к центру.

Это не так. Трение чего обо что? Трение чая о стенки и дно чашки происходит только в тонком слое, где чай соприкасается со стенками и дном, а не "в направлении от краёв стакана к центру" (с). Там и происходит замедление вращения и, следовательно, у стенок и дна уменьшается центробежная сила и вызванное ею избыточное давление.

Светлый написал(а):

и чем ближе к оси стакана, тем быстрее вращение.

Быстрее угловое вращение, но не энергия вращения. Частица с большим радиусом вращения ускоряет своё поступательное движение, в той же степени уменьшается её угловая скорость. К этому принуждает частицу закон сохранения энергии.

Светлый написал(а):

А так же сила трения на дне стакана совместно с гравитацией, которая препятствует разбеганию чаинок.

Сила трения на дне, сама по себе, не препятствует разбеганию чаинок. А гравитация здесь вообще ни при чём: эффект будет наблюдаться и в невесомости.

На физпортале дали правильный ответ. ))

0

4

я с физикой всегда плохо дружил..) в институте только задачки хорошо решал.. и только..)
да, про гравитацию действительно лишне..) поразмышлять захотелось, но видимо лучше бы не пробовал, и так физикой сильно не владел, да ещё и забылось многое. Вот сейчас читаю комментарии к моим высказываниям и вспоминаю и про угловую скорость и центробежную силу.. Раньше вообще физика не интересна была, а в последнее время интерес появился, но чтобы взяться за книгу по физике надо время для этого, а его даже выделять не охота, других дел хватает.. хотя как-то раз и по химии решил восполнить знания, с учебника восьмого класса начать решил, прочитал несколько страниц и подумал, что не так уж это и надо, так и осталась закладка на странице пятнадцатой примерно..)))

0

5

Физику и химию нам дурно преподавали в школе. Хотя физика меня всегда интересовала, потому что мне было интересно, почему мир устроен именно так, а не иначе, -- я не мог получить эти знания в школе. А в седьмом классе средней школы у нас сменилось 11 учителей химии за один учебный год.
Вот в техникуме нас учили уже по-настоящему. Физику преподавали отменно. Она была нужна для моей технической специальности. Ещё несколько предметов содержали в себе много физики. Но я вошёл во вкус (это в моём характере, вообще-то), и прочитал вдобавок несколько научно-популярных книжек. Так что с физикой я подружился, почему так выглядит мир, я понял. Хоть это и общие теоретические знания, и я, к примеру, не скажу навскидку, что такое бозон, но скажу, что такое глюон. А про энергию глюона я не помню ничего.
С химией было хуже. Скорее всего, потому, что химию не умеют преподавать. Химия -- это не самостоятельная наука, а специфическая область физики. Настоящие физики в химию не идут, туда идут гуманитарии от физиков. И вот, эти гуманитарии толком ничего не умеют объяснить! Учась на первом курсе техникума, я купил и проштудировал с удовольствием учебники по химии за 7 и 8 классы средней школы. Это очень мне помогло. Но оставались "белые пятна",  поэтому задачи я решал иногда Отлично, а иногда с вопиющими ошибками.

К примеру, я на своём веку задавал один элементарный вопрос более чем десятку профессиональных химиков, и ни разу не получил вразумительного ответа.
Вопрос самый элементарный (без ответа на него -- никуда!) --
"ЧТО ТАКОЕ ВАЛЕНТНОСТЬ И КАК ЕЁ ОПРЕДЕЛИТЬ?"

Ответы были: от "Выучи формулировку" до "Посмотри таблицу Менделеева". Это всё ложные ответы: попросту говоря, враньё.

В итоге, я разобрался: оказалось, что валентность -- это не качество, присущее химическому элементу, а его свойство, проявляемое во взаимодействии с другими элементами. Это свойство для каждого элемента (и даже для некоторых соединений) индивидуально , и нужно его просто запомнить.

А вы говорите: "Традиционная наука..." Ха, нету её, традиционной науки! Наука ещё ребёнок, и ветер у ней в голове!

0

6

У меня когда я учился, в школе, техникуме, академии, тяги к учебе особо не было, но был интерес к некоторым предметам, и то только в стенах учебного заведения, дома чаще всего делать ничего ни хотелось. Например мне нравилась математика, но поскольку дома мало времени уделялось, а то и вообще не находилось, я разбирался на занятиях, и чаще всего на контрольных, из-за чего получалось решить только половину заданий, каждый раз мне не хватало времени. :) И поскольку я ленился, знания были поверхностные, и обучаясь в учебных заведениях мне все время не хватало базы. Сейчас есть желание восполнить то, что проленился узнать ранее, но всему свое время..
Кстати в учебнике химии за восьмой класс я как раз на валентности и остановился, не смог понять что это такое и ка её определить. Но поскольку объяснить это мне было не кому, я благополучно отложил это до лучших времен.. Может в очередной раз взявшись что-то понять я сделаю это с большим рвением.. :)

0

7

Old написал(а):

Вопрос третий.
Почему мокрые поверхности выглядят тёмными?
Намочите любую поверхность (дерево, бумага, песок, камень, асфальт...) любой бесцветной жидкостью ( водой, маслом, спиртом, соляркой...), и вы увидите, что смоченная поверхность потемнела. Дык, почему?

Первое, что пришло мне в голову, это разница в отражающей способности смоченной и сухой поверхности материала, но в этот раз свои измышления оставлю при себе, и более конкретное объяснение предоставлю более компетентному человеку, тем более нашлось, на мой взгляд, довольно грамотное. :)

На сайте "Теории и практики" читаем тему

Почему мокрые предметы темнее сухих

http://assets.tnp.com/system/images/7048/default/deep%20dark.png?1316068433
Иллюстрация: Максим Чатский

Чем ярче нам кажется предмет, тем больше света от него отражается нам в глаз. Если пролить на футболку воду, пятно будет темнее, чем сухая ткань. Так происходит не со всеми материалами: налейте воды на лист полированного железа, и он совсем не потемнеет. Только пористые структуры, способные впитывать воду, темнеют. Так темнеет асфальт от луж, ткань, бетон, дерево, бумага.
Когда в пористом материале содержится вода, свет проникает глубже. Если в сухом бетоне свет проникает только на 1мм вглубь, то в мокром, благодаря тому, что луч света многократно преломляется в воде, он проникает на трехмиллиметровую глубину. Это значит, что больше света поглотится и меньше отразится — в результате мы видим более темную поверхность. В случае с мокрой бумагой свет проникает на всю толщину бумаги и вылетает с другого конца, и видим мы прозрачный лист.

Тут уместно вспомнить, что гладкие материалы кажутся темнее, чем их шершавые версии. Если протереть шкуркой насыщенно красное пластмассовое ведерко, то оно превратится в невнятно розовое. Когда поверхность ровная, свет отражается от нее почти в одном направлении (потому там возможен яркий блик), но стоит нам нарушить эту гладкую структуру — и свет будет отражается хаотически во всех направлениях. И с какой бы стороны мы не посмотрели, получим примерно одинаковое количество света в глаз.

Тучи кажутся темными тоже из-за свойств света: ведь и темные, и светлые облака одинаково состоят из пара. Сверху облака всегда белые. Но если облако толще – свет больше рассеивается в нем и до основания доходит мало света, поэтому снизу, откуда мы обычно их наблюдаем, тучи выглядят темными. То есть, туча темнее облака не потому, что она мокрее, а потому что толще.

Автор Леша Ивановский

0


Вы здесь » Интеллектуальный форум Сила мысли » наука » Физика простых явлений: загадки и разгадки.


Рейтинг форумов | Создать форум бесплатно © 2007–2017 «QuadroSystems» LLC