«Физика — это наука понимать природу», — так сказал однажды английский писатель и преподаватель физики Эрик Роджерс. Действительно, многие природные явления подчинены законам физики. Каждый замечал, как сложно устроен мир вокруг нас. Мы с детства наблюдаем, как в период потепления снег начинает рыхлеть и покрываться коркой, а также как тает снег под солнечными лучами. А по утрам, когда мы спешим на работу, хотим, чтобы чай остыл как можно скорее. Мы начинаем его переливать из одной чашки в другую или размешивать чайной ложкой. Ведь при переливании чай охлаждается быстрее, так как отдаёт часть своего тепла воздуху. С уверенностью можно сказать, что физика сопровождает нас везде. С данной наукой связано множество интересных фактов, которые мы сейчас и рассмотрим.
Почему Солнце красное?
Интересно, что Солнце в определённое время суток меняет свой цвет. Казалось бы, как может такое произойти, ведь даже в школьных учебниках Солнце всегда изображается желтым.
На самом деле, солнечный свет представляет собой комбинацию из разных форм электромагнитного излучения. Большая часть солнечного света включает в себя видимый свет, ультрафиолетовые лучи, инфракрасные лучи. Ещё со школьной скамьи нам известно, что солнечный свет является чисто белым. В связи с этим, он по своей сути является комбинацией всех семи цветов радуги. Каждая из них имеет различную длину волны.
красное солнце
Солнечный свет, который включает в себя цвета разной длины волны, достигает Земли и попадает в слои атмосферы. Частицы, которые находятся в последней волне, рассеивают свет с наиболее короткой длиной волны (это касается синего и фиолетового цветов) и пропускают цвета с более длинной длиной волны (красный, оранжевый, желтый). Как известно, они проникают в слои атмосферы намного лучше по сравнению с другими цветами радуги. Именно поэтому солнце зачастую выглядит красным, особенно во время рассвета и заката. В физике известно такое явление, как Рэлеевское рассеивание. Оно заключается в том, что короткие длины волн света (синий и фиолетовый) рассеиваются намного легче, чем самые длинные (красный). В связи с этим, небо нам кажется голубым, а солнце — оранжевым или красным. Из всего сказанного следует, что Солнце зачастую приобретает красный оттенок для наблюдателя с Земли, так как проникновение красного цвета в атмосферу происходит наиболее эффективно по сравнению с другими цветами. Интересные факты из физики объясняют все, что мы видим вокруг.
Откуда берётся полярное сияние?
Северное сияние (или полярное) получается в результате взаимодействия космического излучения и верхних слоев атмосферы нашей планеты. Происходит столкновение заряженных частиц, которые прилетают из космического пространства, и атомов в атмосфере. В результате они получают способность излучать свет. Данное явление очень заметно на полюсах. Это связано с тем, что магнитное поле планеты «поглощает» частицы и защищает Землю от «бомбардировки» космическим лучами.
Недавно канадскими учёными был открыт новый вид полярного сияния. Ему дали название «Стив». Необычное явление представляет собой свечение в виде лент фиолетового и зелёного цвета. Исследователи обнаружили, что температура внутри данного сияния может достигать до трех тысяч градусов. Также было установлено, что «Стив» может охватывать сотни и даже тысячи километров. При этом ширина ленты составляет от двадцати пяти до тридцати километров. Также поражает скорость потока — шесть километров в секунду.
Какая температура у молнии?
Как известно, молния представляет собой электрический искровой разряд, который наблюдается во время грозы и сопровождается яркой вспышкой. Исследователи установили, что молния имеет колоссально высокую температуру. Научные эксперименты показали, что она составляет примерно двадцать пять тысяч градусов по Цельсию. Для сравнения: температура на поверхности Солнца — пять тысяч градусов.
температура молнии
Ежегодно с наступлением летнего сезона специалисты предупреждают граждан об опасности грозы и молнии. Человеку в непогоду необходимо избегать открытой местности, ведь в поле он и есть та самая высокая точка, куда норовит угодить молния. Если случилось так, что вы оказались в поле одни, нужно найти любое углубление (канавка и другие), сесть на корточки и опустить голову. Также нельзя лежать на мокрой траве во время раскатов грома. Ни в коем случае нельзя прятаться под деревьями! Не стоит также прятаться под металлическим зонтом, ведь все детали, сделанные из металла, очень привлекательны для молнии. Нужно также избегать воды, ведь она прекрасно проводит ток. Очень часто гроза бьёт в берега. В связи с этим во время грозы запрещается купаться и отдыхать рядом с водоёмом.
Если человек оказался в городе, лучше всего спрятаться в помещении: в магазине, подъезде и так далее. Если вы в автомобиле, нужно закрыть все окна и терпеливо ждать окончания природного явления. Ни в коем случае нельзя прятаться от грозы у линии электропередач, ведь они притягивают молнию. Стоит помнить, что в непогоду опасно разговаривать по мобильному телефону. Даже если предстоит важный звонок, лучше подумать о своей безопасности.
Специфические свойства воды и её влияние на организм
Многим интересно узнать, чем вода отличается от других жидкостей? И мы сейчас ответим на этот вопрос. Физики утверждают, что одно из главных свойств воды — плотность в жидком и твёрдом состояниях. Как известно, лёд легче жидкой воды, именно поэтому он никогда не тонет — плавает на поверхности. Также интересный физический факт состоит в том, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная.
Законы физики также могут объяснить вредное влияние ледяной воды на человеческий организм. Многие специалисты утверждают, что чрезмерное употребление холодной воды может привести к отечности, изменению цвету лица, образованию мешков под глазами. Если обратиться к физике, то данному факту можно найти следующее объяснение. Холодная вода, которая попадает в желудок, должна сначала нагреться. Это связано с тем, что человек — теплокровное создание, и все процессы жизнедеятельности происходят при нормальной температуре — 36,6 градусов (возможно — плюс/минус один-два градуса). Необходимо большое количество энергии для того, чтобы жидкость нагрелась. Если человек выпил много холодной воды, это повлечёт за собой охлаждение стенок желудка и охлаждение почек. Это приведёт к сбоям в работе этих органов. В результате произойдет снижение объемов выведения жидкости из организма. Вода будет накапливаться в межклеточных пространствах, то есть будут отёки.
интересные факты из физики
Чтобы не нанести вреда своему здоровью, врачи советуют пить воду комнатной температуры. Также специалисты категорически против запивания пищи холодной водой, ведь это может привести к нарушению процесса пищеварения.
Особенно интересными являются физические свойства минеральной воды. Такая вода является прозрачной, либо имеет желтоватый или зеленоватый оттенок. Она содержит осадок содержащихся в ней минеральных веществ и характеризуется повышенным содержанием солей, наличием углекислого газа, сероводорода. В ней также могут присутствовать йод, магний, железо. Уже не одно десятилетие врачи говорят о полезных свойствах минеральной воды. Так, например, она способна нормализовать артериальное давление, улучшить моторику кишечника, помогает снять напряжение и усталость, способствует снижению образования камней в мочевыводящих путях. Это, в первую очередь, связано с тем, что минеральная вода содержит в составе магний. Однако специалисты утверждают, что не стоит часто употреблять воду высокого уровня минерализации. Огромное количество минеральных солей негативно сказывается на функционировании почек, органов сердечно-сосудистой системы, может вызвать отеки и повысить артериальное давление. Так что всему своя мера!
Почему в космосе невесомость?
Всем известно понятие гравитации. Физические законы гласят, что это не только притяжение Земли, но и притяжение всех вещей и предметов друг к другу. Именно гравитация придаёт вес всем телам, расположенным на нашей планете. Человек в космосе подобен пушинке, которая ничего не весит. В космосе гравитация очень слабая. Именно поэтому космонавты на орбите ощущают состояние невесомости. Они словно плывут по станции.
Дело в том, что человек чувствует гравитацию лишь тогда, когда он оказывает ей сопротивление. Так, например, пока парашютист летит в самолёте, он чувствует гравитацию, так как упирается в пол кабины. Но как только он прыгнет, чувство гравитации он уже не сможет ощутить, в течение небольшого промежутка времени он будет находиться в невесомости. Таковы законы физики!
невесомость
Каждый человек ощущал невесомость хоть раз в жизни, даже об этом не подозревая. Каждый из нас катался на качелях, особенно в детстве. Так вот, в это прекрасное времяпрепровождение мы тоже испытываем невесомость. Качели на секунду застыли перед изменением направления движения, а затем опустились вниз — вот она невесомость!
Еще один интересный факт заключается в том, что в космосе, в условиях невесомости, гиря и перо упадут вниз с одинаковой скоростью, ведь здесь любой предмет не будет иметь веса. Таковы интересные факты о физике космоса.
Загадочный элемент, который обнаружили на Солнце раньше, чем на Земле
Так случилось, что в 1868 году французский астроном Пьер Жансен и английский астроном Норман Локьер независимо друг от друга занялись исследованием солнечного спектра. Наблюдения позволили им увидеть довольно яркую линию жёлтого цвета. Было установлено, что она имеет длину волны, которая составляет 587,56 нм.
Обнаруженный элемент нельзя было сопоставить ни с одним известным в то время химическим элементом. Учёные назвали открытый элемент гелием, в честь Солнца. По мнению Нормпна Локьера, гелий являлся металлом, поэтому он выбрал для названия окончание «-ий». Конечно же, если бы учёные сразу поняли, что обнаружили благородный газ, то дали бы ему название «гелион». В 1895 году его впервые обнаружили на планете.
Этот элемент не является токсичным, он полностью безопасен для здоровья. Инертный газ не имеет цвета, вкуса и запаха. Он широко применяется в атомной промышленности, оборонном производстве, науке, медицине, пищевой промышленности, в металлургии. Это обусловлено свойствами гелия. Дело в том, что он не вступает в реакции с другими элементами и безопасен для человеческого организма. Одно из главных свойств гелия — он легче воздуха.
гелий
В связи с этим элемент применяется в метеорологии, подводных погружениях и воздухоплавании. Гелий в жидком состоянии используется в МРТ-диагностике.
Как одна нота помогла открыть интересный физический эффект?
В 1842 году физик из Австрии Кристиан Доплер объяснил в теории, что частота колебаний, которую может воспринимать человек, имеет прямую зависимость от направления движения и скорости источника волн. Позднее учёный из Голландии по имени Христофор Бёйс-Баллот взял на себя инициативу доказать утверждение Доплера с практической точки зрения.
Чтобы провести эксперимент, метеоролог посадил одну группу трубачей на открытую платформу, движимую паровозом, а вторая группа сидела неподвижно. Оркестры пребывали в диссонансе, когда выдували одну ноту. Такой же эффект можно было заметить и при движении наблюдателя. Яркий пример эффекта Доплера — звук сирены автомобиля, который приближается, либо удаляется от наблюдателя.
Рентгеновское излучение от разматывающегося скотча
Довольно интересным является тот факт, что во время разматывания рулона скотча в вакууме создаётся видимое свечение и рентгеновское излучение. Некоторые исследователи объясняют этот факт следующим образом. По их мнению, данное явление вызвано возникновением электромагнитного излучения в процессе разрушения в кристалле ассиметричных связей. Однако точного объяснения данного факта пока нет. Интересные факты из физике,
Учёные утверждают, что во время разматывания скотча излучение довольно жёсткое, чтобы сделать снимок пальца. Однако специалистам, трудящимся в офисе, по мнению экспертов, не нужно ходить в свинцовых халатах, так как электроны в воздухе просто не успевают набрать рентгеновскую энергию.
Почему радуга имеет форму дуги?
Всем известно, что радуга представляет собой очень интересное оптическое явление. Радуга образуется в результате преломления лучей света в капельках воды во время дождя.
радуга
Но почему же радуга всегда имеет форму дуги? Нам помогут в этом разобраться законы физики. Дело в том, что форма радуги зависит от формы капель воды, где преломляется солнечный свет. Пучок светлых солнечных лучей проходят сквозь каплю и преломляется в ней. Затем происходит его преобразование в цветовые воронки. Так, наружная воронка является красной. Затем следует оранжевая, жёлтая, зелёная и так далее. Внутренняя воронка — фиолетовая. Из всего этого следует, что из каждой капли получается радуга. От одной капли она, конечно же, будет очень слабая. Её нельзя будет увидеть невооруженным глазом. Радуга, которую мы изредка видим на небе, обычно образована огромным количеством капель.
Многим также очень интересно, почему радуга имеет семь цветов?
Так, когда световые лучи пропускаются сквозь воздух, мы можем видеть исключительно белый цвет. Но если лучи на своем пути сталкиваются с капельками воды, то разделяют луч на семь цветных лучиков.
Существует также и такое явление, как перевернутая радуга. Она может образоваться только при выполнении следующих условий. Одно из них — завеса перистых облаков в небе, имеющих в своём составе кристаллы льда. Второе условие — солнечные лучи должны упасть на эти облака под определенным углом. Тогда они разложатся на спектр и отразятся в атмосферу. В перевёрнутой радуге фиолетовый цвет сверху, а красный — снизу.
Законы физики, которые помогут человеку выжить в падающем лифте
Если человек оказался в падающем лифте, чтобы максимально обезопасить себя, ему нужно лечь на спину, занимая как можно большую площадь пола. Это связано с тем, что сила удара в таком случае равномерно распределится по поверхности тела.
Некоторые считают, что необходимо прыгнуть во время удара. Однако эксперты этого делать не советуют, ведь человек не сможет угадать точное время удара и вряд ли сможет прыгнуть со скоростью падения лифта.
Также нельзя просто стоять в падающем лифте. В этом случае сила удара задействует небольшую площадь. Например, поперечное сечение коленей человека. При максимально сильном ударе они не смогут выдержать и человек просто рухнет на пол.
Как можно превратить звук в свет в воде?
Самолюминисценция — явление, которое можно заметить в водной среде. По своей сути это превращение звука в свет. Для этого чтобы получить этот эффект, в воду нужно погрузить резонатор, с помощью которого возникнет стоячая сферическая звуковая волна. Кавитационный пузырёк в результате пониженного давления возникает на стадии разрежения волны. На протяжении определенного времени происходит рост этого пузырька, в фазе сжатия он довольно быстро схлопывается. Именно в это мгновение происходит вспышка света по центру пузырька. Человек в этот момент может увидеть свечение, имеющее голубоватый оттенок. Это связано с тем, что пузырьки мгновенно появляются и схлопываются. Научные исследования показали, что подобное излучение имеет тепловую природу.
Вот так звук можно превратить в свет в водной среде.
Почему комары не гибнут под дождём?
«Ох, лето красное! любил бы я тебя, Когда б не зной, да пыль, да комары, да мухи» — знаменитое высказывание Александра Пушкина.
Все любители дачного отдыха замечали, что комары продолжают летать во время дождя. Почему же так происходит? Обратимся к физике.
комар под дождем
Научные эксперименты показали следующие результаты. Оказывается, во время дождя комары сильно не снижают свои энергозатраты. Они совсем не боятся дождевых капель. Комар совсем не сопротивляется каплям, он как будто садится на неё, а затем из этой капли вырывается перед непосредственным ударом о поверхность.
Как установили учёные, дождевая капля имеет массу в 50 раз больше массы насекомого. Это означает, что чисто теоретически капля может убить комара, однако этого не происходит. Дело в том, что в воздушном пространстве капля практически не ударяет в тело комара, он успевает повернуть в сторону и летит дальше. Даже если капля попадёт на крылья насекомого, он сможет освободиться от воды и полететь дальше.
Итак, мы с вами рассмотрели самые интересные факты по физике для школьников и любознательных взрослых. Конечно же, на самом деле их намного больше. Теперь вы знаете, как обезопасить себя во время грозы, как вести себя в падающем лифте, почему не стоит злоупотреблять холодной водой, почему появляется перевернутая радуга и многое другое. Ежегодно учёные пополняют копилку физических знаний. И в будущем нас ждут не менее удивительные открытия.
Автор: Виктория Комарова