ФизМат для всех @alpha_fizmat Channel on Telegram

ФизМат для всех

11 Feb, 05:01

Копеечный опыт, который легко повторить самостоятельно.

Итак, если мы возьмем спички, то они не будут магнититься. Однако если мы их сожжем, то сгоревшие спички начинают, однако, магнититься. Почему?

Помним, что для того, чтобы вещество хорошо притягивалось к магниту, оно должно быть ферромагнетиком. А главный ферромагнетик - собственно, феррум, то есть, железо. В состав спичечной головки входит железный сурик с формулой Fe2O3, который, однако, не проявляет магнитных свойств, хоть и весь из себя железный. Однако при сгорании образуется новое соединение - магнетит Fe3O4, которое обладает значительно большей магнитной проницаемостью и магнитится уже по-человечески.

483

ФизМат для всех

10 Feb, 05:11

3/3
А что если смешать два этих опыта? На листочке оставляют каплю чернил и отпускают в воду. Просто посмотрите...

545

ФизМат для всех

10 Feb, 05:05

2/3
Есть довольно известный опыт - если взять листочек бумаги, положить его на воду и капнуть рядом с ним жидкое мыло, то листочек поплывет. Так происходит потому, что поверхностное натяжение мыла, как и у чернил, меньше по сравнению с водой. И почувствовав слабину оставшиеся силы натяжения от воды тянут одеяло на себя таким образом.

540

ФизМат для всех

10 Feb, 05:02

1/3
Я тут нашел красивые демонстрации натяжения жидкости от Стива Моулда, хочу поделиться.

Итак, напомню, что в жидкости молекулы притягиваются друг к другу довольно сильно. Это приводит к тому, что молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, сильно тянутся молекулами внутри, из-за чего эти внешние молекулы образуют натянутую пленку, которую можно сравнить с тончайшей резиновой пленкой.

Интересный эффект - если капнуть чернилами в воду, то чернильная капля, я бы сказал, взрывно растекается по поверхности. К этому приводит тот факт, что у чернил поверхностное натяжение меньше, чем у воды, и водяная пленка как бы тянет чернила на себя. Кроме того, чернила не смешиваются с водой - обратите внимание на образующиеся, хмм, сегменты.

Красиво...

P.S. Biro и Tesco - бренды ручек.

514

ФизМат для всех

09 Feb, 07:05

Я тут как-то выкладывал видос, в котором очень изящно демонстрируют принципы относительного движения, выстреливая шаром из пушки. В сегодняшнем видео шар заменили... человеком! Ну, а че нет-то. Людей много, шаров мало! ©

Смысл происходящего в том, что платформа с пушкой (или катапультой?) движется со скоростью 40 км/ч вперед, а человека пушкой выстреливают со скоростью 40 км/ч назад. Эти скорости складываются (точнее, вычитаются) и результирующая скорость примерно равна нулю - поэтому человек мало того что остался жить, так еще и остановился прям как вкопанный!

Вот это опыты, вот это я понимаю!

577

ФизМат для всех

08 Feb, 07:03

Простая и довольно забавная демонстрация - если ваша ртуть немножко испачкалась, то можно ее просто протереть и все будет в порядке.

В видео показано, как какой-то краситель наливают на ртуть сверху, а затем просто вытирают сверху тряпочкой, как будто это какой-то стол. Все дело в том, что молекулы ртути настолько сильно притягиваются друг к другу, что никакие другие взаимодействующие с ними жидкости не могу создать такую же силу притяжения и смешаться. Плюс плотность ртути неприлично большая - практически любая жидкость будет оставаться на поверхности без возможности раствориться.

593

ФизМат для всех

07 Feb, 05:02

Сегодня довольно глупый опыт :)

Представляю вашему вниманию - зефирка в микроволновке! Не портите свою технику - мы уже все сделали за вас! Или как-то не так...

Короче, в зефирке много-много-много пузырьков с воздухом (из-за которых зефирка расширяется в пониженном давлении, кстати), каждый из которых при нагреве начинает расширяться, после чего зефирку буквально разрывает изнутри.

Или просто у зефирки плохой день. Такая судьба, что поделать...

P.S. Не пойму приколов телеграма - около 10% постов приходится отправлять вручную. Они у меня все стоят на отложенной отправке, но иногда захожу и вижу, что сообщение не отправилось вовремя, а на самом сообщении в отложенных красный квадратик. У кого-нибудь есть такое?

707

ФизМат для всех

06 Feb, 05:08

3/3
Возможно вот этот график поможет понять. График в логарифмическом масштабе, поэтому пусть вас не смущают смещенные клеточки.

Здесь показано, какая доля излучения поглощается на сантиметре среды в зависимости от длины волны. Видимый спектр идет примерно от 300 нм (фиолетовый) до 900 нм (красный). Легко видеть, что ультрафиолет поглощается ваще практически полностью (150 нм и меньше), далее фиолетовый, синий и голубой поглощаются слабо (200 - 400 нм), зеленый поглощается совсем мало-мало (около 500 нм), а дальше идет рост поглощения - там где желтый, оранжевый и красный. Как-то так.

837

ФизМат для всех

06 Feb, 05:05

2/3
Штож, очевидно, в предыдущем ролике вы этого эффекта не увидели (а если увидели, то я вас только что надул, хе-хе)

Дело в том, что предыдущий ролик - реклама камеры DJI, в которой как раз демонстрируется, что камера может снимать так, что цвета не будут меняться. Давайте теперь посмотрим настоящую демонстрацию.

Обратите внимание, насколько быстро почернел красный цвет. Коричневый, кстати, тоже поменял цвет так, как будто из него убрали красный.

716

ФизМат для всех

06 Feb, 05:02

1/3
Давайте посмотрим удивительную демонстрацию того, как цвета меняются по мере того, как предмет погружают под воду.

Дело в том, что любая среда способна поглощать электромагнитное излучение и отражать его. Вода устроена так, что она довольно сильно поглощает красный и оранжевый цвета и в значительно меньшей степени поглощает другие (поэтому она и кажется нам голубой, кстати говоря).

Цвет у предмета появляется так - на предмет падает белый свет (то есть, свесь всех цветов), после чего некоторые цвета отражаются, а некоторые поглощаются. Именно те, что отражаются, и дают цвет предмету.
А если до красного предмета будет доходить свет, в котором уже нет красного? Очевидно, отражаться будет нечему - предмет просто станет черным. Видите?

678

ФизМат для всех

05 Feb, 05:02

И еще одна детская демонстрация атмосферного давления от веселого мужика :)

Итак, в сосуде две трубочки. Красная идет просто в сосуд, синяя в шарик. Если дуть в синюю, то в шарике становится больше воздуха и он надувается - все логично.
Однако каким-то образом взаимодействуя с красной трубочкой тоже получается надуть шарик! Как это?

Ответ прост - веселый экспериментатор не выдыхает воздух, а наоборот вдыхает его через красную трубочку. Учитывая, что объем легких около 3.5 л, этого достаточно, чтобы сильно уменьшить количество воздуха в банке. Получается, что давление в шарике сейчас атмосферное (ведь он связан с атмосферой напрямую), а снаружи шарика меньше атмосферного - вот он и раздувается!

P.S. Недавно показывал похожую демонстрацию, но не столь эффектную.

P.P.S. В комментариях правильно заметили, что легкие человека работают по такому же принципу.

824

ФизМат для всех

04 Feb, 05:02

Понравился мне этот дядька, поэтому покажу еще пару демонстраций с ним.

Типичная школьная демонстрация - сосуд с водой закрывают бумажкой, переворачивают и вода почему-то не смеет вылиться. Почему же так происходит? Я изучаю физику уже более 10 лет и наконец могу ответить на подобные школьные вопросы! Это ли не успех?

На самом деле, все просто как и всегда - разгадка в атмосферном давлении. При попытке воде выливаться над водой сразу же образуется область пониженного давления (так называемая торричеллиева пустота). Снаружи воду толкает атмосферное давление и разность давлений удерживает воду в сосуде. Картонная карточка не дает воде выливаться под наклоном, ведь в этом случае торричеллиева пустота не может образоваться из-за прямого доступа к воздуху.

Почему же вода все же вытекла? Тоже все просто - средним пальцем товарищ закрывал дырку в банке, не давая проходить воздуху в область пониженного давления. Когда он открывает дырку, давления выравниваются и воду более ничего не держит.

871

ФизМат для всех

03 Feb, 05:02

Простая демонстрация с относительно непростым объяснением.

Итак, очень известная штука - если поставить свечку в воду (можно использовать плавающие свечи) и затем закрыть ее колбой, то вода засосется внутрь колбы. Почему?

Чтобы ответить, я специально вставил видео в замедлении. Что мы видим? При закрывании пламя постепенно уменьшается (выгорает доступный кислород). При касании воды происходит бульк, который демонстрирует, что в этот момент давление внутри колбы было выше атмосферного, из-за чего часть воздуха выходит. После мы видим, что вода засасывается внутрь, что свидетельствует о пониженном давлении внутри колбы в этот момент.

Предлагаю такое объяснение. Во время закрывания воздух внутри колбы сильно нагревается, из-за чего давление становится повышенным и происходит бульк. Поскольку смещение жидкости и газов довольно инерционный процесс, то уже в тот момент, когда газ выходит, он уже начал охлаждаться. Выход газа + понижение температуры дают пониженное давление внутри, из-за чего вода засасывается внутрь. Далее она засасывается до тех пор, пока воздух внутри не перестанет охлаждаться.

Физики всех стран, поправьте меня, пожалуйста.

P.S. Сразу оговорюсь - вроде как сгорание кислорода ситуацию не меняет, ведь результатом химической реакции становится даже большее количество молекул углекислого газа и водяного пара, чем было до сгорания.

975

ФизМат для всех

02 Feb, 16:03

Я тут, оказывается, нахулиганил слегка и выложил одну и ту же демонстрацию повторно... Реабилитируюсь вечерним постом😁

Все мы знаем, как выглядит песок - такой желтенький или белый, сыпучий, вроде соленый на вкус... А вот на пляжах Итурупа песок не обычный, а титано-магнетитовый. В отложениях на Курилах и Камчатке содержится от 23 до 60 процентов железо-титан-оксида железа, и 10-12 процентов диоксида титана. Если к такому песочку поднести магнит, то он - ВНЕЗАПНО - магнитится!

Появление такого песка связано с вулканами - они выбрасывают железистые отложения в воду, вода уже выносит на берег.

В общем, если ваш любимый магнит заскучал - прогуляйтесь с ним по этим пескам!

933

ФизМат для всех

02 Feb, 07:02

Довольно интересная демонстрация огнеопасности, в которой не до конца понятно происходящее.

Если я правильно понял, то рабочий разбирал рулоны с пеной. И все бы ничего, это был бы обычный день, если бы из-за сухого трения об эту пену и о полиэтилен он не набрал на себя кучу статики, став своеобразным зарядом. И опять же все кончилось бы мирно, если бы при производстве пены не использовался бутан, который тяжелее воздуха... В общем, дальше при касании металлического дна проскакивает искра, и газ радостно загорается.

На самом деле при удачном стечении обстоятельств и бутана было бы не нужно - искра вполне может поджечь какие-нибудь хлопковые нити, а дальше огонь радостно захватит все...

Так что помним - статика очень опасная штука, особенно в присутствии взрывоопасных газов типа водорода или паров бензина. Заземляться нужно, граждане!

P.S. Я думаю, что этого молодого человека теперь на работе приветствуют как "Вот он, наша зажигалочка!"😁

836

ФизМат для всех

01 Feb, 07:01

Демонстрация парового удара.

Суть проста: давление водяного пара очень быстро растет при увеличении температуры. При температуре 20 градусов пар создаст давление 2.34 кПа, а при 100 градусах - 100 кПа, т.е. 1 атмосферу.

При нагревании пара он постепенно вытесняет воздух своим давлением, при 100 градусах практически все давление создается паром.

Если же теперь этот сосуд охладить, то давление пара вернется к своим нескольким килопаскалям или станет даже меньше - то есть, в колбе наступит практически вакуум! Разность между давлением в колбе и атмосферным давлением снаружи радостно загоняет жидкость в колбу.

В демонстрации одно плохо - перчаточки-то дяденька надел, а где очки? От такого удара колба разлетится только так, если что...

884

ФизМат для всех

31 Jan, 05:02

В эфире рубрика 'простенько, но со вкусом'.

Как вы знаете, в обычных условиях ртуть является серебристой жидкостью. В видео показано, как ртуть замораживаю при помощи жидкого азота, и она становится твердой. Что, впрочем, закономерно.

Теперь если сунуть кусочек твердой ртути в воду, то она начнет плавиться, стекая очень красивыми струйками-шариками. Так происходит потому, что ртуть имеет один из самых высоких коэффициентов поверхностного натяжения - 485 мН/м (у воды 73 мН/м). Это значит, что молекулы ртути так сильно тянутся друг к другу, что ртуть скатывается в шарики и очень не хочет выходить из этого состояния.

1,044

ФизМат для всех

30 Jan, 05:05

Великая и могучая вещь и имя ей - сила Лоренца. Эта сила, которая действует в магнитном поле на движущиеся заряженные частицы. Именно она перенаправляет, например, высокоэнергичные заряженные частицы, летящие от Солнца, от Земли, благодаря чему мы все еще живы и даже в некоторой мере здоровы.

Посмотрим демонстрацию силы Лоренца. В колбе содержится водород при низком давлении, катод и анод. При нагревании с катода вылетают электроны, которые при столкновении с водородом возбуждают его и вызывают свечение, по которому мы можем судить о траектории полета. Водорода в колбе немного, поэтому он не мешает электронам лететь.

Темное кольцо вокруг колбы - катушка Гельмгольца - создает магнитное поле, благодаря которому на электроны будут отклоняться от изначальной траектории. Важной особенностью является тот факт, что сила Лоренца является нормальной, то есть, она не влияет на скорость частиц, но заставляет их двигаться по дуге окружности.

А дальше все просто. Если включить катод, мы увидим поток электронов, заворачивающийся по окружности. Если же колбу повернуть относительно катушки Гельмгольца, то сила будет направлена немного под другим углом, из-за чего электроны начнут двигаться по спирали.

Как вам спиралька? Мне лично очень красиво.

1,269

ФизМат для всех

29 Jan, 05:01

Довольно необычное сочетание сразу двух физических процессов.

В видео показана кола, которую испаряют на горячей ложке.

1. Видно, что жидкость не прилипает к ложке, как обычно, а становится отдельным сгустком, который катается по ложке как по льду - так проявляет себя эффект Лейденфроста. Ложка из-за горелки настолько горячая, что вода в коле мгновенно испаряется и создает изолирующую прослойку между ложкой и остальной жидкостью. Это действие не дает жидкости испариться мгновенно и позволяет коле 'скользить' над поверхностью ложки.

Обратите внимание, к каким интересным фигурам приводит это скольжение.

2. И после некоторого времени испарения сахар делает бум! Почему же так? Ответ простой. Сахар - чистейший сгусток энергии. Я уже показывал даже ракетное топливо на основе сахара, так почему же здесь ему не сделать бум? БУМ!

1,270

ФизМат для всех

28 Jan, 05:03

Нашел завораживающее и слегка пугающее явление. Смотреть только со звуком!

В видео записан треск льда, возникающий на озере Байкал. Что интересно, человек в коньках в этом явлении не играет никакой роли - лед трескается из-за температурного расширения. Лед на реках имеет слишком малую площадь, чтобы такой эффект стал заметен, а вот большие озера - в самый раз. При перепадах температуры (наступление морозов, например) лед меняет свои геометрические размеры и начинает трескаться. В целом это можно сравнить, наверное, с тектоническими плитами - огромные глыбы льда могут наваливаться друг на друга, образуя нажимы (одна плита под другой), или наоборот расходиться, образуя трещины.

Бояться человеку нечего - под ним огромная толща льда и лопается только верхний слой.

1,029

ФизМат для всех

27 Jan, 05:02

Довольно интересный опыт, мне понравился. Как заставить воду превратиться в лед, не используя при этом низкие температуры?

Суть - небольшое количество теплой воды наливают на вогнутое стекло и помещают под колокол. Вместе с водой ставят чашку с концентрированной серной кислотой и начинают откачивать воздух.

А дальше все просто. При уменьшении внешнего давления молекулам воды становится гораздо проще испариться, что они и начинают активно делать. Кислота поглощает пары воды, удерживая влажность низкой для быстрого испарения. Каждая испаряющаяся молекула забирает огромное количество энергии, охлаждая остальную жидкость настолько, что вода через некоторое время превращается в лед! Обратите внимание на скорость кристаллизации. Я вырезал однообразную часть с испарением - длилась она около 3 минут (вот полная версия).

Условия опыта близки к получению одновременных кипения и кристаллизации в тройной точке, однако эксперимент все же отличается.

P.S. Белые шарики - керамика, добавили в качестве центров кристаллизации и испарения.

585

ФизМат для всех

26 Jan, 07:06

2/2
После того, как Отто фон Герике изобрел свой воздушный насос, он решил использовать магдебургские полушария в качестве демонстрации великой инженерной мысли самому императору Фердинанду III. Он взял 16 мощных лошадок и заставил их тянуть сферы в разные стороны (по 8 лошадей с каждой стороны) - сферы не разъединились. Позже повторил эксперимент с 24 лошадьми - тоже не получилось.

В видео показан такой эксперимент с 8 лошадьми. Сферы, естественно, не разъединяются.

P.S. Вы знаете, смотрю я на лошадок и думаю - не очень-то они и стараются! Эдак можно любую инженерную мысль подтвердить!

663

ФизМат для всех

26 Jan, 07:02

1/2
Магдебургские полушария - известная старинная демонстрация атмосферного давления.

Суть проста - две полые металлические полусферы, ничем не скрепленные, прикладывают друг к другу и выкачивают между ними воздух. Из-за того, что снаружи атмосферное давление, а внутри сфер вакуум, возникает сила, стягивающая полусферы вместе. Каждый из нас ощущал эту же силу (правда, гораздо меньшую) при использовании чего-нибудь на присосках. Там примерно такой же принцип работы.

В видео показано, как к откачанным полушариям подвешивают груз и начинают внутрь закачивать воздух. Постепенно давление внутри увеличивается и разность давлений более не способна держать груз - тогда он падает. Я ускорил видео в 3 раза.

588

ФизМат для всех

25 Jan, 07:05

2/2
Такая система используется для поджига топлива в дизельном двигателе - при резком сжатии смеси под поршнем она вспыхивает, расширяется и толкает поршень в обратную сторону. Так двигатель и работает.

640

ФизМат для всех

25 Jan, 07:02

1/2
Демонстрация адиабатического сжатия.

Адиабатический процесс в газе протекает так быстро, что газ не успевает обмениваться энергией с окружающей средой. Из-за этого газ может брать энергию только из себя самого. Например, если газ совершает положительную работу и расширяется, то он охлаждается - вы все видели дымок над открытой бутылкой шампанского, который появляется именно из-за этого.

Если же газ резко сжать, то он резко нагреется. В видео показан поджиг керосина таким образом.

640

ФизМат для всех

24 Jan, 05:02

Мы уже смотрели с вами трубу Рубенса и даже столик Рубенса - потрясающие физические демонстрации, позволяющие увидеть звук (точнее, стоячие волны, которые звуковые волны создают в воздухе при распространении).

Суть проста - слева на трубку натянута мембрана и стоит динамик, создающий звук на определенной частоте. В трубку подается горючий газ. Динамик колеблет мембрану, мембрана создает в трубке звуковые волны. А звуковая волна есть ничто иное, как повторение в воздухе периодичных областей повышенного и пониженного давления. Там, где давление больше, газ из трубки идет сильнее и пламя выше. Где давление ниже - пламя ниже или его нет.

В этом видео продемонстрирована зависимость длины волны от частоты звука. Формула проста: длина волны = скорость звука/частота. Поэтому чем больше частота, тем меньше длина волны. Длину волны можно визуально определить как расстояние между двумя соседними вершинами пламени.

Поэтому в видео при большой частоте (969 Гц) волна успевает много раз уложиться в трубке (ажно 9 раз), а вот при частоте 344 Гц - только три раза. Примерно в три раза уменьшили частоту, примерно в три раза увеличилась длина волны. А при 45 Гц длина волны оказалась настолько большой, что даже не влезла в трубку.

А теперь вопрос - если учесть, что скорость звука в воздухе около 340 м/с, то какова длина трубы?

P.S. При частоте 406 Гц случается некий массаракш однако...

776

ФизМат для всех

23 Jan, 05:05

2/2
Я решил затронуть эту тему, поскольку увидел вот такую демонстрацию - нечто вроде колыбели Ньютона из камней для керлинга!

Принцип похожий - камням дают начальный импульс и направляют в ряд таких же камней. Поскольку камни тверды, то происходит упругий удар, при котором почти весь импульс сохраняется и передается дальше по цепочке вплоть до дальнего ряда камней.

Рекомендую посмотреть в наушниках - очень сочный звук! :)

834

ФизМат для всех

23 Jan, 05:02

1/2
Колыбель Ньютона - простая и наглядная игрушка для демонстрации законов сохранения импульса и кинетической энергии.

Итак, это пять шариков, подвешенных на ниточках. Если отклонить один шар и отпустить его, то потенциальная энергия шара перейдет в кинетическую при падении, и к моменту удара о соседа у шарика уже будут импульс и кинетическая энергия. Поскольку мы взяли идеальные металлические шары, то происходит упругий удар, во время которого шар передает импульс второму шарику, второй третьему и так далее, пока пятый шарик не получит импульс и не отклонится симметрично. Далее все повторяется до тех пор, пока кинетическая энергия системы не кончится из-за трения и перехода кинетической энергии во внутреннюю.

805

ФизМат для всех

22 Jan, 05:12

3/3
И вот тут показаны бриллианты с различными свечением. С точки зрения ювелирного дела флюоресцирующие алмазы считаются мутнее обычных, следовательно, хуже. И продают такие дешевле.

766

ФизМат для всех

22 Jan, 05:10

2/3
Алмазы обладают одним интересным свойством - некоторые из них светятся под действием ультрафиолетовых лучей, причем есть прямая зависимость твердости и наличия свечения - самые твердые алмазы не светятся, наименее твердые светятся синим, остальные цвета демонстрируют промежуточные значения твердости.

P.S. Я вот читал про ученых, которые занимались исследованиями этого свойства у алмазов, и все думал - забавно, наверное, у них закупки сырья для исследования выглядят! Приходишь к начальнику - 'Закажите мне пару килограмм алмазов, будем ~~играть в гномов из Белоснежки~~ проводить серьезные исследования'😁

817

ФизМат для всех

22 Jan, 05:04

1/3
Признаюсь, во вчерашнем посте я хотел вас чуть-чуть надурить, но, к моей радости, никто не поддался этому действию :)

Действительно, алмазы обладают огромной твердостью - это значит, что алмазы крайне трудно поцарапать. Однако их прочность, которая и проверяется при давлении на алмаз или при ударе, совсем невелика.

В видео показано разрушение алмаза под действием гидравлического пресса. Обратите внимание, что стрелка давления чуть дернулась, то есть, алмазу потребовалось совсем небольшое давление для разрушения. Настолько небольшое, что его вполне можно создать при ударе молотком, поэтому никогда не проверяйте бриллианты таким способом!

782

ФизМат для всех

21 Jan, 05:04

Демонстрация из серии 'все знают, но мало кто пробовал'. Итак, что будет, если хорошенько шарахнуть по бриллианту молотком?

Мы все знаем, что алмаз - особая форма углерода. Алмаз формируется из еще одной формы углерода, графита, при давлениях в несколько десятков тысяч атмосфер и температуре более 1000 градусов. Что интересно - человек научился помещать графит в такие условия и получать искусственные алмазы, однако они все равно отличаются от созданных природой.

Один из интересных способов искусственного создания алмазов - взрыв! Ведь взрыв способен создать очень высокое давление, которое нам и нужно. Однако такие алмазы получаются довольно маленькие.

Итак, в видео по алмазу шарахают молотком и-и-и... алмазу хоть бы что, конечно же! Недаром он считается самым твердым материалом.

990

ФизМат для всех

20 Jan, 05:02

Я тут недавно показывал лазерную гравировку по металлу, но вы только посмотрите, какую красоту можно получить при использовании лазерного гравера для камней!

Принцип довольно простой - тонкий мощный лазерный луч освещает участок, сильно разогревает его, из-за чего камень в этом месте разваливается в пыль и пыль уже забирает мощная вытяжка.

Необыкновенная красота!

975

ФизМат для всех

19 Jan, 07:08

2/2
С помощью полученных записей ребята составили поле скоростей, создаваемых стрекозой. Все это помогло понять принципы ее движения.

Стрекоза влияет на поле потока вокруг себя, выполняя циклы взмахов с различными комбинациями кинематических параметров крыла, таких как фазировка крыла, наклон плоскости взмаха и частота взмахов.

836

ФизМат для всех

19 Jan, 07:05

1/2
Видео из серии 'где ж вы еще такое увидите?'

Ребята-ученые закрепили стрекозу (Pantala flavescens) и с помощью шлирен-метода засняли потоки воздуха, которые она поднимает при полете! Интересно, как они ее крепили?..

Напомню суть шлирен-метода: точечным источникам освещают сферическое зеркало. На пути зеркала ставят возмущение, которое хотят наблюдать. Лучи, проходя через это возмущение, преломляются и становятся видны на фоне остальных лучей. Зеркало всю картину собирает в точку и мы смотрим красоту.

974

ФизМат для всех

18 Jan, 08:03

Вдогонку еще один ракурс, чуть ближе. Смотрю я на это и думаю - пора фейерверки выводить на новый уровень, однако!

826

ФизМат для всех

18 Jan, 07:04

Все уж показали, давайте я тоже покажу.

Тут давеча Илон Маск запускал свой кораблик Space X Starship, однако через 8 минут после запуска связь с кораблем была потеряна. Нижнюю часть (ускоритель) удалось вернуть на стартовую площадку. А вот верхняя часть...
После запуска с базы Starbase на юге Техаса верхняя часть разрушилась, а ее обломки вошли в атмосферу Земли над островами Теркс и Кайкос.

Из-за бешеной скорости осколки за счет трения о воздух нагреваются так сильно, что начинают буквально сгорать и излучать фотоны, которые мы и видим.

Как красиво горят! Помните, друзья, что за такими неудачами всегда рано или поздно следуют великие свершения...

949

ФизМат для всех

17 Jan, 05:04

А вот такого, граждане, вы еще точно не видели!

Итак, мы с вами видели уже пламя самых разных цветов и даже выясняли, что цвет пламени зависит от вещества, в пламя помещенное - его электроны возбуждаются и излучают фотоны соответствующей длины волны (цвета). Но знаете, какое пламя мы еще не смотрели? Черное.

Давайте для начала выясним - что такое черный цвет? На самом деле, это как спросить 'а ноль - это сколько?'. Нисколько! Так и черный цвет - это полное отсутствие света. Черными нам кажутся предметы, которые не отражают нормально ни один из цветов в видимом диапазоне.

Итак, чтобы был черный цвет, света не должно быть вообще. Как же этого достичь, если пламя = свет?

В видео в качестве подсветки используется натриевая лампа - лампа на парах натрия. В такой лампе по натрию пропускают электрическую дугу, из-за чего ионы натрия возбуждаются и излучают свет на длине волны 598 нм - как раз тот оранжевый цвет, что мы видим.

Далее берут пламя, практически любое, и суют в него салфетку, смоченную в растворе поваренной соли. Еще не уловили? Поваренная соль состоит из ионов натрия и хлора. При попадании в пламя ионы натрия в соляном растворе начинают поглощать те фотоны, что летят из лампы, ведь они свои, родные, натриевые! Они происходят на том же самом электронном переходе, из-за чего резонансно поглощаются.

Я в восторге...

1,194

ФизМат для всех

16 Jan, 05:01

Свечной лед, игольчатый лед или ледяные люстры - удивительное явление, связанное с хитрым замерзанием льда. При определенных условиях лед может замерзнуть не привычной нам твердой глыбой, а формой, напоминающую длинные иглы!

Для образования такого льда необходимо чередование цикла таяния-кристаллизации. Обычно такой лед появляется в начале весны потому, что днем положительная температура и лед тает, а ночью отрицательная и лед замерзает.

Происходит все так: ночью слой льда замерзает - днем в слое льда образуются промежутки, в которые затекает вода - ночью слой льда замерзает - ... и далее до бесконечности.

Красиво же, когда красиво.

911

ФизМат для всех

15 Jan, 05:01

Эффект Моулда - если поместить длинные бусы в емкость, затем дернуть за конец так, чтобы бусы выпадали куда-нибудь вниз, то над ними образуется 'фонтан из цепочки' - бусы взмывают вверх на метр или даже больше.

Существует несколько объяснений, мне больше всего нравится одно из последних. Математическое моделирование позволило определить, что с гладкого плоского дна бусы не фонтанируют. В случае шероховатого дна когда расстояние между шариками увеличивается, импульс движущегося вверх шарика, необходимый для создания заданной подъемной силы на шарике позади, также увеличивается. Это означает, что шарик позади с большей вероятностью получит вертикальный импульс через следующий 'дерг'.

Тут статья, все более подробно.

1,171

ФизМат для всех

14 Jan, 05:05

2/2
У эффекта есть довольно интересное применение - он позволяет на короткое время засунуть руку в раскаленный металл!
Все просто - смачиваем руку водичкой, пихаем в металл и быстро обратно. Испаряющаяся вода создаст ту самую изолирующую паровую прослойку и не даст вам обжечься.

Очччень не рекомендую повторять дома! А если будете повторять, то, пожалуйста, закрепите камеру на штатив и снимайте в хорошем качестве, а то закончится как всегда на самом интересном месте...

885

ФизМат для всех

14 Jan, 05:04

1/2
Давно что-то не смотрели один из моих любимых эффектов.

В видео берут два одинаковых металлических шара, нагревают до разных температур, после чего суют в воду и происходит странное - вода с более холодным шаром сразу же начинает кипеть и булькать, а вот вода с аж раскаленным шаром практически никак не реагирует. Почему так? Ответ в эффекте Лейденфроста.

Суть проста - горячий шар настолько горячий, что мгновенно вокруг себя испаряет воду, создает паровую прослойку и постоянно ее поддерживает. Паровая прослойка отвратительно проводит тепло, из-за чего остальной воде тепло не передается, и она не закипает. Постепенно шар теряет энергию и больше не может создавать паровую прослойку полноценно, вода добирается до шара, нагревается и закипает.

869

ФизМат для всех

13 Jan, 05:04

В эфире технопорн в лице лазерного гравера!

Принцип очень простой - в специальных программах создается макет гравировки, и лазер в соответствии с макетом наносит гравировку. Достаточно мощное излучение лазера (десятки ватт) фокусируются в маленькую точку, из-за чего материал в этой точке мгновенно нагревается, плавится и испаряется.

Бесконтактно, точно и быстро! Просто потрясающе.

945

ФизМат для всех

12 Jan, 07:08

4/4
И наконец здесь аналогичная демонстрация с гидрогелевыми шариками, вымоченными в растворе поваренной соли.

Данные исследования, как ни странно, имеют вполне прикладное применение. Создавая малую область соприкосновения можно за счет концентрирующегося магнитного поля точечно обрабатывать поверхности с нанометровой точностью! Конкретного технического применения я, правда, не увидел.

Но нам-то что! Мы просто взрываем виноград в микроволновке...

P.S. Я просто пересказал вот эту статью, которая мне показалась интересной. Обязательно прочитайте ее целиком!

1,056

ФизМат для всех

12 Jan, 07:05

3/4
Однако при удачном стечении обстоятельств можно получить самую настоящую плазму! Ведь для получения плазмы нужен нагрев воздуха, который здесь и происходит.

От сильного нагрева ионизируется воздух и начинает проводить электрический ток, благодаря магнитному полю вокруг. Обратите внимание на пульсирование плазмы - оно происходит с частотой 60 Гц, соответствующей частоте американских розеток. Плазма поднимается вверх потому, что любой нагретый воздух легче холодного и стремится подняться.

963

ФизМат для всех

12 Jan, 07:03

1/4
Виноград в микроволновке - простой эксперимент, за которым стоят великие исследования.

Итак, что будет, если поместить одну виноградину в микроволновку? Ответ относительно прост - виноград полон, очевидно, воды и электролитов в лице калия. Так что и сам виноград, и его кожура полны ионов, то есть, проводящих частиц. Токи неизбежны!
Магнитное поле будет создавать в центре винограда концентрированные токи, разогревающие ягоду. С большей долей вероятности вода разогреется сильно, и виноградина рванет.

Однако если поместить две виноградины рядом, то точка концентрации магнитного поля окажется в месте соприкосновения ягод, а не в их центрах. Это приведет к сильному разогреву области соприкосновений и появлению искр!

P.S. Что-то телеграм стал криво отложенные сообщения публиковать...

742

ФизМат для всех

12 Jan, 07:03

2/4
Если виноградины не разрезать, то эффект особо не меняется - магнитное поле концентрируется на поверхности и вызывает искры.
Обратите внимание, что виноградины специально кладут на вогнутое стекло - иначе повышенное давление в месте соприкосновения растолкает ягоды.

637

ФизМат для всех

11 Jan, 07:02

1/2
Там недавно опять были вспышки на Солнце, а это значит что? Правильно - будет красиво!

На видео показана съемка с МКС, пролетающей над северным сиянием. География - восточная Канада.

Съемок снизу я видел много, а вот сверху мало... Съемка ведется кадрами, кадр делается раз в 0.5 секунды.

Что интересно - видео выложил настоящий астронавт с МКС Доналд Рой Петтит шесть дней назад, но уточнил, что кадры в хорошем качестве будут только после возвращения на Землю :)

P.s. Телеграм глюканул с отправкой, пардонте :)

752

ФизМат для всех

11 Jan, 07:02

2/2
Что интересно - МКС летает на высоте чуть выше 400 км, а это значит, что летят они не над северным сиянием, а непосредственно в сиянии! И где-то над ними остается еще дополнительное красное или даже синее свечение... Жаль, что нет съемки вверх-вниз.

824

ФизМат для всех

10 Jan, 05:05

2/2
Аналогично объясняется и широко известный фокус с выдергиванием скатерти.

937

ФизМат для всех

10 Jan, 05:03

1/2
Симпатичная и широко известная демонстрация инерции - выбивание предметов рывком.

Суть проста. Если на какой-нибудь поверхности лежит предмет, то при медленном передвижении поверхности предмет будет двигаться вместе с ней. Однако если дернуть поверхность рывком, то предмет останется практически неподвижным.

Почему так? Чтобы тело пришло в движение, необходимо изменить его импульс. В такой системе изменение импульса будет равно силе трения на время действия этой силы (Δp = F*Δt). Сила трения имеет вполне ограниченное значение, поэтому уменьшая время действия силы мы уменьшаем и передаваемый импульс. Далее все просто - чем резче выдергивается поверхность, тем меньше время действия силы и меньше переданный импульс.

969

ФизМат для всех

09 Jan, 05:03

Симпатичная демонстрация переохлажденной жидкости.

Суть проста. Все знают, что если воду охладить до температуры 0 градусов и продолжать охлаждение, то вода кристаллизуется, то есть, станет льдом. Так произойдет из-за того, что кинетическая энергия молекул воды станет настолько маленькой, что межмолекулярные силы притяжения начнут выстраивать молекулы в структуру, распихивать по ячейкам. Но есть одно 'но' - необходимо наличие центров кристаллизации, роль которых обычно играют всякие примеси в воде (соли, осадки и прочее). А что будет, если вода полностью очищенная? А все просто - вода сможет охладиться до температуры ниже нуля градусов, не превратившись при этом в лед, ведь без центров кристаллизации не может начаться великое замерзание.

Причем центром кристаллизации может стать сама вода, если ее ударить или сжать в бутылке, например. Подойдет любое возмущение.

В видео показана именно такая вода и ложка, поверхность которой играла роль центра кристаллизации.

P.S. Всех поздравляю с возвращением к трудовым будням! Проведем этот рабочий год с пользой! Построим много полезных машин, вырастим тонны отборного зерна и подпишем сотни важных бумаг!☕️

887

ФизМат для всех

08 Jan, 07:05

2/2
А вот здесь просто самоубийственный эксперимент, до которого, впрочем, мы обязаны были дойти - экспериментатор помещает руку в сосуд и откачивает воздух.

Я уже показывал, что бывает с зефирками и пакетами чипсов в такой ситуации. Все довольно просто - если понизить давление снаружи, то воздух внутри этих продуктов начинает расширяться и разрывать изнутри. А ведь внутри человека тоже атмосферное давление!

Если кратко, то рука, естественно, сильно разбухла, вены попытались лопнуть и все такое прочее. Жалко не указано, до какого давления он успел откачать эту банку - было бы интересно.

Так что если кто интересовался, что будет с человеком в открытом космосе, то вот ответ - разорвет каждую мышцу, вену и прочее воздухом изнутри. Оно вам надо? Не надо, сидите дома лучше!

P.S. Меня поправили очень хорошим комментарием, что в человеке в разреженной среде будут протекать три губительных процесса: легкие и барабанные перепонки разорвутся воздухом изнутри (баротравма как у водолазов), выделение растворенного в жидкости воздуха, что приведет к появлению пузырьков-тромбов, закупоривающих сосуды, и если сосуды выдержат такое давление, то кровь может начать кипеть (чтобы кипение происходило при 40 градусов нужно внешнее давление около 7% от атмосферного).

773

ФизМат для всех

08 Jan, 07:02

1/2
Нашел тут интересный канал на тытубе и решил показать оттуда две интересные демонстрации, связанные с давлением.

Первая демонстрация косвенно подтверждает молекулярно-кинетическую теорию. Итак, в сосуде находятся шарики и вентилятор. Если вентилятор запустить, то он создаст кучу воздушных потоков, которые заставят шарики носиться, как ненормальные.

Однако если при этом включить насос и начать откачивать воздух, то движение шариков будет все менее и менее интенсивным, пока и вовсе не прекратится. Причина проста - если нет воздуха, то вентилятор не может создать потоки, которые будут влиять на шарики.

Если вернуть воздух обратно, то бешенное движение вернется. Аж вентилятор слетит.

926

ФизМат для всех

07 Jan, 07:01

Довольно симпатичная демонстрация расширения тел при нагревании.

Суть примитивна - медная проволочка скручена в пружинку и, видимо, находится под натяжением от некоторого груза. При нагревании участка молекулы в нем начинают двигаться более широко и свободно, проволочка растягивается и витки проволочки становятся далеко друг от друга вплоть до полного разрыва проволочки.

867

ФизМат для всех

06 Jan, 07:05

Я тут как-то уже выкладывал демонстрацию стекла, проводящего электрический ток. Почему бы не показать ее еще раз в более хорошем качестве?

Тут важно понимать, что стекло, вообще говоря, вещество аморфное. То есть, стекло не является твердым веществом - это холодная жидкость с о-о-очень большим коэффициентом вязкости.

Предположим, что в видео кварцевое стекло. Молекула кварца состоит из ионов кремния и кислорода, которые при нагревании, вероятно, диссоциируются (разбиваются) и начинают проводить электрический ток. Уменьшающаяся с температурой вязкость стекла этому способствует.

826

ФизМат для всех

05 Jan, 07:03

Сегодня хочу предложить на чтение очень интересную книжечку - Курьезы и юмор с физико-математическим уклоном.
Отлично подойдет тем гражданам, которые хотят увидеть в страшно великих ученых обычных людей - со своими приколами, со своими тараканами, юморных и не очень.

Интересно будет как физматикам, так и ~~простым смертным~~ людям, не загруженным премудростями физики и математики. Рекомендую, короче!

871

ФизМат для всех

04 Jan, 07:10

4/4
И вот здесь очень красивое образование (или усиление) суперъячейки. Техас, 3 июня 2013 года. Видео ускорено в 3 раза.

929

ФизМат для всех

04 Jan, 07:08

3/4
Вот суперъячейка в Миннесоте, 17 июня 2012 года.

919

ФизМат для всех

04 Jan, 07:05

2/4
Вот здесь показана грозовая активность от суперъячейки вблизи города Порту-Алегри, Бразилия. Снято 2 января 2025 года.

Обратите внимание на частоту разрядов - по сути, молнии распространяются непрерывно. Напомню, что причиной возникновения молний является трение воздушных потоков и облаков - в суперъячейках это дело протекает очень интенсивно.

Это так называемая HP-ячейка - отличается как раз большим количеством разрядов и огромным количеством осадков.

842

ФизМат для всех

04 Jan, 07:04

1/4
Один из редких видов грозовых облаков называется очень круто - суперъячейка.

Такими образованиями называют отдельное от всех облако (моноячейка), образованное и поддерживающееся очень мощным восходящим конвективным потоком - воздух в 'центре' поднимается вверх, закручиваясь при этом вокруг некоторой оси. В 'центре' часто возникает торнадо.

Интерес к такому образованию состоит в том, что обычная моноячейка при определённых условиях превращается в своеобразного «монстра», который может существовать около 4 – 5 часов практически не меняясь и генерировать все опасные явления погоды. Диаметр суперячейки может достигать 50 км и более, а её высота часто превышает 10 км. Скорость восходящих потоков внутри суперячейки достигает 50 м/с и даже больше. В результате, часто образуется град, диаметром 10 см и более.

848

ФизМат для всех

03 Jan, 06:59

Я тут вчера показывал фонарь, который работает за счет горения ацетилена C2H2.

У данного газа есть гораздо более интересное и полезное применение - ацетиленовая горелка. В видео показано, как создается пламя под водой!

Рецепт прост - для горения нужен кислород и ацетилен. Их смесь создается внутри, затем через мундштук выводится, поджигается на выходе и мы получаем пламя в любой среде, в которую может выходить данная газовая смесь. Думаю, догадаться о применении не сложно - всякие подводные сварки и резки металлов решаются на раз.

Красиво горит, ну!

P.S. Есть версия, что это горение гремучего газа.

898

ФизМат для всех

02 Jan, 06:59

Тот самый карбидный фонарь (или ацетиленовый), которые раньше использовали шахтеры.

Работает довольно просто. В конструкции есть два бачка - один с карбидом кальция CaC2, другой с водой. В результате их реакции появляется ацетилен C2H2, который при поджиге будет гореть.

Реакция: CaC2 + 2H2O => Ca(OH)2 + C2H2

Также в результате реакции образуется гашеная известь, от которой бачок можно просто промыть и использовать дальше.

Регулятором можно выставить скорость подачи воды к карбиду (в видео крутят ручку), от которой зависит, собственно, количество получаемого газа и яркость фонаря. Чем ярче, тем быстрее тратится.

Еще в конструкции есть, конечно же, отражатель - он нужен для более направленного действия света.

Мощная штука, конечно. И светло, и тепло. Лишь бы в утечку метана в шахте не попасть...

607

ФизМат для всех

01 Jan, 13:59

Что-то я несколько заспался, исправляюсь.

В демонстрации показано изменение температуры поверхности человеческого тела на холоде, снятое с помощью тепловизора. Работает просто - любое тело испускает со своей поверхности частицы света (фотоны), длина волны и, соответственно, энергия которых зависит от температуры тела. Фотоны испускаются в достаточно широком спектре, а центральную линию можно оценить с помощью закона Вина: длина волны = некий коэффициент / температура. Получается так, что при комнатной температуре (20-30 градусов) излучение происходит на длине волны примерно 10 мкм, что человеческий глаз не воспринимает абсолютно (0.3 - 0.9 мкм - вот наши пределы). Поэтому нужно использовать тепловизор.

Замечу, что совершенно необязательно тело нагревать до такой температуры, чтобы центр попал в видимый диапазон - достаточно нагреть так, чтобы хотя бы малая часть спектра (а он довольно широкий), испускаемая телом, попала в видимый диапазон. Тело начнет светиться красным. Если продолжать нагревать, то в видимый диапазон попадет еще и оранжевый, желтый и так далее, цвета сложатся и тело будет казаться белым.

Заставить разогретое тело светиться, например, только синим невозможно, потому что все остальные цвета тоже будут излучать и их никуда не деть.

Всех с Наступившим!🎄 Проведем этот год максимально эффективно, счастливо и радостно!

636

ФизМат для всех

31 Dec, 07:01

Простая и красивая новогодняя игрушка.

Вверху карусели расположена крыльчатка, то есть, такие наклоненные полосочки металла. Если поставить вниз горящую свечку, то она будет создавать потоки горячего воздуха, который стремительно поднимается вверх, толкает крыльчатку и заставляет карусель вращаться. Красиво и просто!

Друзья, всех поздравляю с наступающим новым годом! Вспомните все хорошее, что с вами случилось в 2024, и оставьте позади все лишнее. Пусть впереди нас всех ждет только радость и успех! И, конечно же, любите физику! Ура-а-а!🎄

679

ФизМат для всех

30 Dec, 07:01

Я продержал эту демонстрацию больше 10 месяцев, но так и не придумал, к чему ее прицепить, поэтому покажу просто так :)

Итак, перед нами подарок, который вы точно не хотели бы получить на новый год - пивной пенообразователь! Пенообразователь для кваса покупайте отдельно.

На самом деле, кружка с напитком стоит в ультразвуковой ванне для очистки. Ультразвуковые волны создают в жидкости микропустОты посредством образования областей с пониженным давлением, из-за которых образуется много-много маленьких пузырьков. Эти пузырьки, по всей видимости, взбивают пиво и заставляют газ в нем выходить на поверхности.

Вот я бы понял, если б наоборот! А это-то зачем...

783

ФизМат для всех

29 Dec, 07:05

2/2
Довольно интересно, что медный купорос, вообще говоря, горит чисто зеленым пламенем (его можно увидеть в предыдущем видео в самом начале горения у основания пламени), а водород вообще горит оранжевым, однако в комбинации получается тот синий цвет. Потрясающе!

Предположу, что цвет возникает из-за меди Cu (или ее ионов Cu2+), которая благодаря реакции замещения выталкивается из купороса и горит с излучением как раз в похожем спектре.

834

ФизМат для всех

29 Dec, 07:00

1/2
Интересная реакция с получением пламени очень красивого оттенка.

В видео смешивают алюминий, соляную кислоту и медный купорос. Алюминий при взаимодействии с кислотой образует хлорид алюминия и водород. Если это дело поджечь, то пламя окрасится в очень красивый сине-изумрудный цвет.

Реакция: 2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2

797

ФизМат для всех

28 Dec, 07:00

Красивая демонстрация индукционного нагрева.

Довольно часто при работе с металлами возникает задача быстрого точечного (или не очень) нагрева детали. Например, для закалки. Для этого удобно использовать индукционный ток.

Если создать переменное магнитное поле и поместить в него кусок металла (без всяких проводов), то внутри металла потекут различные токи - токи Фуко. Чем сильнее поле, тем больше ток. А чем больше ток, тем сильнее нагрев металла.

Создав огромное магнитное поле, можно мгновенно раскалять металлы, плавить их и творить любые потребные непотребства.

810

ФизМат для всех

27 Dec, 07:01

Чистый кальций при взаимодействии с водой ведет себя довольно интересно - он захватывает кислород и водород, образуя с ними гидроксид кальция, который выпадает в белый осадок, и водород. Чистый, настоящий водород!

Реакция: Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2

Если поднести открытое пламя к реагентам, то водород будет взрываться. Очень рекомендую посмотреть со звуком, звучит очень симпатишно.

910

ФизМат для всех

26 Dec, 05:02

Сегодня выясним важный вопрос - где же все же наибольшая температура пламени горелки?

В качестве индикатора возьмем нагреваемую железку. При нагреве тела излучают частицы света, причем чем выше температура, тем ближе излучение к видимому для нашего глаза спектру.

Как мы видим, если железка на кончике пламени, то она краснеет; если же поместить ее в центр пламени, то железяка наоборот остывает.

Объяснение простое. Горение - реакция с кислородом, который берется из воздуха. В центре пламени кислорода мало, поэтому сгорание происходит не очень интенсивно. На конце же пламени кислороду дан полный доступ, его много, реакция идет эффективно и достигается большая температура. Легко и просто.

980

ФизМат для всех

25 Dec, 05:08

3/3
А вот так спрайты выглядят вкупе с остальной грозой. Увидеть вполне даже можно.

1,124

ФизМат для всех

25 Dec, 05:05

2/3
На видео мало что видно, поэтому вот фотография. Напоминает какие-то корни деревьев, очень красиво...

1,187

ФизМат для всех

25 Dec, 05:02

1/3
Спрайт - удивительное явление из мира разрядов и довольно вкусный лимонад. Но разряд в первую очередь!

Итак, спрайт - разновидность молний. В отличие от обычных молний, которые развиваются на высоте до 20 км, эти товарищи развиваются на высоте около 100 км и могут тянуться на десятки километров как в длину, так и в диаметре. На такой высоте довольно разреженная атмосфера, поэтому требуемое напряжение для пробоя меньше, чем для обычных молний.

Обратите внимание, что спрайт имеет красный оттенок в отличие от обычной молнии - дело в том, что на такой высоте преобладает азот, который и дает красное свечение (в отличие от кислорода, который больше в синие оттенки).

Полноценного физического объяснения я не нашел, скорее всего, его пока и нет. Считается, что спрайты развиваются во время сильных гроз и являются разновидностью разряда в холодной плазме (механизм такой же как свечение в газоразрядных трубках, которые используют в различных лампах).

Спрайт проходит очень быстро - не дольше 0.1 секунды, обычно значительно быстрее.

1,169

ФизМат для всех

24 Dec, 05:07

3/3
Вы можете повторить такой опыт очень легко самостоятельно. Понадобится большой шприц. Если внутрь положить Маршмэллоу, заткнуть отверстие и потянуть поршень, то давление понизится, и зефирка раздуется.

Можно и наоборот - заранее сдвинуть поршень, положить Маршмэллоу, заткнуть отверстие и сжать. Тогда давление повысится, и зефирка сожмется.

996

ФизМат для всех

24 Dec, 05:05

2/3
Закономерно, если давление повысить, то Маршмэллоу сожмутся. Причем что интересно - обратно их объем не вернется.

763

ФизМат для всех

24 Dec, 05:00

1/3
Простая демонстрация силы, возникающей из-за разности давлений.

Все знают такие дивные зефирки (или пастилу?) как Маршмэллоу. А я знаю про них несколько секретов.
Во-первых, они такие легкие из-за того, что в них много воздуха. Воздушные они сильно.
Во-вторых, делают их при атмосферном давлении и воздух в них тоже атмосферного давления.

Это приводит нас к закономерному опыту - если понизить давление вокруг Маршмэллоу, то они будут расширяться. А поскольку воздуха в них много и они эластичные, то расширяться сильно.

Все из-за того, что при понижении давления вокруг, атмосферное давление изнутри не меняется, и разность давлений создает растягивающую силу.

909

ФизМат для всех

23 Dec, 05:01

Я тут недавно показывал способ очистки ЛЭП от снега с помощью силы Ампера. По проводам пускают импульс, заставляя их дернуться и сбросить с себя снег.

А вот тут в видео показано, как дрон канадской компании Hydro-Quebec очищает линии электропередач от снега, изящно шандарахая по ним некоторой дубиной.

Это, конечно, не сосули лазером сбивать, но тоже хорошо!

909

ФизМат для всех

21 Dec, 07:01

Довольно интересная демонстрация - струю воды распыляют вблизи заряженной сферы на МКС в условиях невесомости.

Существует такое понятие, как индуцированный заряд. Если поднести кусочек металла к, например, положительно заряженному телу, то в металле произойдет перераспределение зарядов - плюсики отойдут в дальний конец металла, минусики максимально притянутся к положительно заряженному телу (на сколько позволяет объем металла, конечно же). Это приведет к тому, что один конец металла будет заряжен положительно, а другой отрицательно, причем отрицательный будет ближе к внешнему положительному заряду, из-за чего кусок металла будет к нему притягиваться.

Это довольно интересное явление, ведь в нем незаряженный металл ведет себя примерно так же, как если бы он был заряжен отрицательно.

С вылетающей капелькой воды происходит примерно то же самое - заряды в ней перераспределяются, и капелька начинает притягиваться к сфере. Однако из-за уже имеющейся скорости капельки сначала некоторое время движутся по окружности.

934

ФизМат для всех

20 Dec, 05:01

У ферромагнетиков, то есть, веществ, обладающих сильными магнитными свойствами (те самые, которые мы считаем магнитящимися), есть одно своеобразное свойство - при нагревании выше определенной температуры они перестают быть ферромагнетиками и становятся парамагнетиками. Эти вещества имеют аналогичные магнитные свойства (и тоже притягиваются к магниту), но только в миллионы раз слабее, поэтому они способны притягиваться только в очень сильном магнитном поле. Температура называется точкой Кюри.

В видео показано, как нагревают стальную биту для отвертки. Ее точка Кюри составляет 770 градусов, поэтому при большей температуре сталь не магнитится. Как только температура подходит к точке Кюри, сталь снова возвращается к ферромагнитному состоянию и притягивается.

Замечу, что с магнитами так не прокатит - если нагреть магнит выше точки Кюри, то после охлаждения магнитить он перестанет и станет просто куском железа или еще чаво. Чтобы вернуть его в состояние магнита, необходимо снова повоздействовать на него мощным магнитным полем, как это делают при изготовлении магнитов.

1,062

ФизМат для всех

19 Dec, 05:01

Красивый пример коалесценции - явления слияния частиц на поверхности жидкой среды.

Капля воды благодаря силам поверхностного натяжения удерживает сферическую форму, однако при взаимодействии с поверхностью воды силы межмолекулярного взаимодействия заставляют каплю разрушиться и сформировать каплю меньше.

Причем первая капля очень неустойчива из-за большой формы - следующие капельки выглядят более упругими.

964

ФизМат для всех

18 Dec, 05:05

2/2
Насколько я понимаю, птицам такие полеты в том числе нужны и для защиты (если не в первую очередь).

Вот это видео очень интересное - это симуляция нападения ястреба на стаю скворцов. Согласитесь, очень похоже на переливы в фигуре настоящих птиц.

1,114

ФизМат для всех

18 Dec, 05:01

1/2
Если слово 'мурмурация' вызывает у вас только котятковые ассоциации, то, во-первых, нам с вами по пути, а, во-вторых, мы оба с вами неправы.

Мурмурацией называется скоординированный полет огромного количества птиц, при котором они образуют некоторые динамические объемные фигуры. Выглядит как облака, которые сжимаются-разжимаются-переливаются. Очень красиво!

Считается, что в фигуре каждая птица занимает такое положение, чтобы на нее попадало как можно больше света, то есть, как можно больше информации об окружающем пространстве.

В видео показана стая скворцов.

953

ФизМат для всех

17 Dec, 05:00

Довольно известный, интересный и простой в повторении опыт со спичками.

Итак, пять спичек надламывают и выкладывают местом надлома друг к другу. Если теперь капнуть между ними водичкой, то спички будут двигаться и образуют звезду.

Их поведение кажется довольно необычным, однако объяснение простое. При контакте с водой благодаря капиллярности спички впитывают воду. Волокна на сломе, находящиеся в довольно сильной деформации, набухают и становятся более упругими, из-за чего начинают расталкивать половинки спички.

P.S. Подчеркну, что спичку нужно именно надломить, а не сломать полностью, чтобы сохранить часть волокон в месте слома.

1,098

ФизМат для всех

16 Dec, 05:00

Забавная реклама вакууматора.

Итак, в банке находится простенькая игрушка - мышка, которая вылезает из сыра, если на сыр надавить.

Когда мышку делали, то внутри у нее оказался воздух при атмосферном давлении. Да и большую часть своем мышковой жизни она тоже провела в атмосфере, поэтому внутри нее атмосферное давление.

Изначально воздух в банке откачан, из-за чего мышку разница давлений выталкивает наружу. При открытии крышки давления выравниваются, и мышка запрыгивает обратно.

Если же начать откачивать воздух, то разница давлений вновь вытащит мышку наружу. Просто и забавно!

1,166

ФизМат для всех

15 Dec, 07:01

Крайне забавная демонстрация правила Ленца! Ребята сделали медную гильотину, которая не способна никого убить.

Итак, по порядку. Если поместить любой проводник в переменное магнитное поле, то в проводнике возникнет электрический ток. Этот ток создаст собственное магнитное поле. По правилу Ленца магнитное поле проводника будет направлено так, чтобы препятствовать изменению внешнего магнитного поля. Если внешнее поле увеличивается, то проводник направит поле против него, то есть, будет отталкиваться.

В видео перед головой недоказненного расположены мощные магниты. Чем падающий кусок меди к ним ближе, тем магнитное поле больше. Оно увеличивается, следовательно, медный 'нож' отталкивается от них, замедляется падение и 'нож' нежно опускается на шею экспериментатору.

Огонь ваще! Со звуком веселее смотреть :)

955

ФизМат для всех

14 Dec, 07:01

Сегодня крайне интересный опыт, демонстрирующий эффект Баркгаузена, который нужно обязательно смотреть со звуком.

Итак, возьмем обычный ферромагнетик - так называют вещества, которые могут во много тысяч раз усилить внешнее магнитное поле. Вне физики мы говорим про них 'вещества, которые магнитятся'.

Любой ферромагнетик имеет так называемую доменную структуру, т.е. он весь разбит на особые структуры - домены. Если ферромагнетик сам по себе просто лежит, то эти домены ориентированы хаотично. Если же поместить рядом магнит, то все домены будут стремиться повернуться вдоль поля этого магнита. При этом домены, естественно, вынуждены будут натыкаться на препятствия, поскольку расположены они в веществе очень плотно. И натыкаясь на препятствие в стремлении повернуться у домена только один выход - преодолевать его.

Эффект Баркгаузена заключается в том, что в этот момент ферромагнетик издает довольно интересные звуки. Можно сказать, мы слышим 'хруст костей' ферромагнетика.

В видео показано, как магнит подносят к медной катушке - при этом ничего не происходит, ибо медь не является ферромагнетиком и не магнитится. Затем внутрь катушки вставляется железная проволочка - при поднесении магнита мы слышим ее 'хруст'. Хотя как по мне звук больше похож на сочный хруст снега, но тут каждому свое...

927

ФизМат для всех

13 Dec, 05:02

2/2
В центре торнадо есть свободная зона или, по крайней мере, зона, свободная от дождя и мусора. В этом месте также дуют очень сильные вертикальные ветры, которые создают область пониженного давления и буквально засасывают все находящееся поблизости.

1,083

ФизМат для всех

13 Dec, 05:00

1/2
Торнадо - чудовищная разрушительная сила.

Торнадо образуется, если в грозу одновременно появляются определенные ветры. Теплый влажный воздух, поднимающийся во время грозы, может начать вращаться, когда на него воздействуют ветры, дующие в разных направлениях. Он начинает подниматься и отталкивается ветром в сторону. Ветры, движущиеся с разной скоростью и в разных направлениях на разных высотах, заставляют поднимающийся воздух начинать вращаться.

На видео показано, как торнадо разделывает спортивный зал. Обратите внимание, что вся несущая конструкция сохранилась. Хвала инженерам!

906

ФизМат для всех

12 Dec, 05:00

Недавно показывал сварку трением на металле. Нашел похожую демонстрацию на стекле.

Суть чрезвычайно проста - при вращении стекло приобретает кинетическую энергию. При соприкосновении с поверхностью другого стекла и надавливании возникает значительная сила трения, которая заставляет кинетическую энергию перейти во внутреннюю, проще говоря, в тепло. Учитывая, что у стекла ужасная теплопроводность, место нагрева довольно быстро и сильно разогревается. Стекло размягчается, и стеклянные части объединяются вместе.

Сварка трением в стекле как раз из-за теплопроводности эффективнее, на мой взгляд, сварки трением для металла, поскольку металл успевает часть тепла отводить, и нужно вращать быстрее, чем это происходит. В стекле же с этим все получше.

1,197

ФизМат для всех

21 Nov, 05:00

Еще одна довольно занятная химическая реакция.

Белый порошок - бертолетова соль (хлорат калия). Зеленый мармеладный мишка по сути представляет собой смесь сахара, глюкозы, крахмала и прочего.

При нагревании и расплавлении бертолетова соль выделяет кислород, который, напомню, является ключевой причиной реакций окисления с выделением энергии. Горения, по-русски говоря.
Температура плавления соли довольно высокая - 357 градусов.

Состав мишки указывает на то, что он сгусток чистой энергии. Попадая в такую горячую жидкость, мишка загорается, и эту инициативу кислород радостно поддерживает.

Будем шутить шутки про 'сгорел на работе' или они на новый год?

370

ФизМат для всех

20 Nov, 05:01

Эффект Гоффа-Джоуля - свойство эластичных тел сжиматься при нагревании (обычно тела расширяются), если они находятся в растянутом состоянии. Удивлен, что в википедии нет русской вкладки с этим эффектом.

В видео показан не совсем этот эффект, но напрямую связанный с ним. Итак, если мы возьмем самый обычный шарик и резко растянем его, то резина заметно нагреется. Если же после этого шарик сжать, то он заметно охладится!

Если честно, то я не до конца уверен, что в точности понимаю происходящее в видео. Но я вижу ситуацию так. Полимер состоит из длинных молекул. Пока резина находится в расслабленном состоянии, эти молекулы способны хранить энергию в различном сложном беспорядочном движении - вибрации, колебаниях, вращении и прочем. При натяжении мы переводим их в более организованное состояние, заставляя ту запасенную ранее 'беспорядочную' энергию выделяться, и эта энергия идет в тепло, то есть, в энергию иного движения, которое доступно в напряженном виде. Резина нагревается.

Помним, что идеальный порядок требует меньше всего энергии. Хаос же наоборот требует как можно больше.

При сжатии освобождаются ячейки для 'беспорядочной' энергии, и они радостно хапают энергию, забирая ее из тепловой. Резина охлаждается.

Можно заметить еще следующее - представим гипотетическую ситуацию, что оставили во Вселенной только две идентичные планеты и камень. В таком случае мы сможем расположить камень между планетами так, чтобы он никуда не двигался. В этот момент камень имеет потенциальную энергию взаимодействия с планетами, пропорциональную расстоянию между ними. Пусть теперь некая небесная сила сожмет эту систему. Тогда расстояние уменьшится и потенциальная энергия тоже уменьшится, заставив ее выделиться в какой-то другой вид энергии. При сближении полимерных нитей происходит нечто похожее.

519

ФизМат для всех

19 Nov, 05:01

Очень интересная химическая демонстрация.

В стакане содержится около 5 мл ацетона. Спираль сделана из медной проволоки. При нагревании и взаимодействии с кислородом на медной проволоке образуется тонкий слой оксидов, которые начинают взаимодействовать с ацетоном в стакане, с выделением тепла. Эта реакция поддерживает температуру спиральки до тех пор, пока спираль находится в парах ацетона. Стоит только приподнять спираль, как та за счет излучения сразу же теряет энергию. Если спираль вернуть - нагревается обратно.

587

ФизМат для всех

18 Nov, 05:05

2/2
Есть довольно интересное применение переходу механической энергии во внутреннюю - сварка трением. Посмотрите, какая красота!

689

ФизМат для всех

18 Nov, 05:00

1/2
Трение, граждане, это жуткое дело. Мы можем стремиться прикладывать любые усилия, однако в конце концов любая механическая энергия из-за трения перейдет в самое банальное тепло (внутреннюю энергию).

В видео демонстрация перехода механической энергии вращения во внутреннюю энергию. В трубку налита легкоиспаряющаяся жидкость - эфир. Трубка заткнута пробкой с перышком на конце. Трение создается специальным зажимом. При быстром вращении трубка сильно нагревается, эфир испаряется, давление в трубке увеличивается и - чпоньк - пробка вылетает!

Опыт схож с тем экспериментом, который провел в 1798 году Бенджамин Томсон, стремясь проверить или опровергнуть теорию теплорода. Теплород - такая условная 'жидкость', причем чем ее больше, тем тело горячее. Раньше полагалось, что нагревание тел происходит при 'переливании' этого самого теплорода. Томсон поместил в воду болванку, в нее воткнул тупое сверло и заставил лошадей больше 2 часов крутить сверло. Вода в конце концов закипела, явно продемонстрировав, что тепловую энергию можно получить из механической энергии, а, значит, теория теплорода сомнительна.

И теплорода нет, и Земля круглой оказалась...

622

ФизМат для всех

17 Nov, 07:01

Интересная демонстрация поверхностного натяжения жидкостей. Смотреть, что называется, до конца.

Дяденька в кепке надувает большой мыльный пузырь, хитрыми манипуляциями запускает дым в него, после чего протыкает. Пузырь при этом 'перенатягивается' платформу и не лопается. Из-за того, что жидкое мыло, формирующее пузырь, пытается стянуться и занять как можно меньшую площадь, пузырь начинает сжиматься и выгонять внутренний воздух через возникшее отверстие. Дым симпатичной струйкой да еще с завихрениями выходит из пузыря. Красота!

663

ФизМат для всех

16 Nov, 07:05

2/2
Кипятильник Франклина - мощная физическая игрушка, в которой жидкость 'закипает' от тепла руки. Может показаться, что здесь тот же принцип, то есть, что жидкость закипает из-за пониженного давления, но дело в другом.

Тепло руки нагревает нижнюю колбу, из-за чего давление воздуха в ней увеличивается и выталкивает жидкость наверх. Поскольку верхнюю колбу мы не трогали, то воздух в ней заведомо холоднее и с меньшим давлением. Пузырьки воздуха создают ощущение булькания, но только ощущение.

'Кипятильник' на самом деле не кипятит - доколе мы будем такое терпеть!?

687

ФизМат для всех

16 Nov, 07:01

1/2
Как мы все прекрасно знаем, чтобы водически закипела, необходимо довести ее до температуры 100 градусов. Почему так?

Дело в том, что в жидкости молекулы удерживаются благодаря межмолекулярным силам и благодаря внешнему давлению. Если какая случайная молекула воды захочет вылететь и стать паром, то ей потребуется преодолеть атмосферное давление, а это требует высокой скорости (чем выше скорость, тем больше температура). При нагревании до 100 градусов почти у всех молекул появляется такая скорость, что они могут преодолеть давление.

Можно ли заставить кипеть воду при меньшей температуре? Конечно. Достаточно просто снизить внешнее давление. В видео показано, как теплая вода закипает при понижении давления. Шприцом из сосуда откачивается часть воздуха, чтобы снизить его давление.

720

ФизМат для всех

15 Nov, 05:10

3/3
А здесь аналогично, только теперь стоять будет лом.

Еще я очень удивлен, что он этот лом довольно спокойно держит руками. По железу сейчас течет довольно большой ток. Если вспомнить, что у железа большое сопротивление, то эта палка от тока греться должна очень сильно. Даже если греется снизу, то все равно теплопроводность в металлах довольно велика...

А в целом фиг с ним, наслаждаемся магией железяк-неваляшек!

786

ФизМат для всех

15 Nov, 05:05

2/3
Неожиданно попалась такая же демонстрация в 'жизни'.

Если я правильно понял, то это цех электролиза. Электролиз - такой дивный процесс, при котором электроды окунают в жидкость и подают ток, из-за чего из жидкости ченть интересное выделяется. Например, благодаря электролизу можно воду разделить на водород и кислород.

Для промышленного электролиза нужны бешеные токи, а величина силы тока напрямую влияет на величину магнитного поля, которое ток создает.

В результате в цехе настолько большое магнитное поле, что можно так буднично кинуть арматуринку, а она будет стоять!

Я только удивлен, что они там с телефонами ходят - любой технике будет сильно плохо в таком месте.

693

ФизМат для всех

15 Nov, 05:00

1/3
Суть опыта: тонкий металлический диск не хочет стоять сам по себе, но замечательно стоит вблизи магнита. Причина кроется в явлении электромагнитной индукции.

Напомню, что суть явления заключается в возникновении тока в проводнике, если проводник помещен в меняющееся магнитное поле. Этот ток создает вокруг проводника новое магнитное поле, причем по правилу Ленца это новое магнитное поле направлено так, чтобы не давать внешнему магнитному полю меняться. Иначе говоря, проводник в магнитном поле всегда против изменений. Если его пытаются отдалить от магнита, то он будет стремиться притянуться; если пытаются приблизить к магниту, то он будет отталкиваться.

Ровно это и делает диск вблизи магнита. Если он попытается упасть от магнита, то тут же начинает тянуться обратно; если попытается упасть на магнит, то тут же начинает отталкиваться. Остается только стоять.

575

ФизМат для всех

14 Nov, 05:05

3/3
Есть еще вот такая в дождь, мне тоже очень нравится

763

ФизМат для всех

14 Nov, 05:03

2/3
Из всех демонстраций свечения моря, которые я видел, вот эта, наверное, самая красивая. Жаль, что качество плохое.

886

ФизМат для всех

14 Nov, 05:01

1/3
Одна из наиболее красивых демонстраций биолюминесценции - свечение моря.

Дело в том, что эти воды населяют живые организмы (планктон, водоросли и проч.), внутри которых происходит процесс определенного сложного окисления, во время которого выделяется энергия, которая переводит атомы в возбужденное состояние и вынуждает испускать фотоны в видимом диапазоне. Примерно такой же механизм работает у светлячков.

Обратите внимание, что светится вода только при внешнем влиянии - будь то брызги, камни, руки или что-то еще. Если я правильно понимаю, то свечение эти организмы воспроизводят только при внешнем раздражении. Возможно, это такая защитная реакция?

809

ФизМат для всех

13 Nov, 05:05

2/2
Но как всегда можно все перевернуть с ног на голову. Кто сказал, что внешним источником тепла обязательно должен быть огонь, а внешним охлаждением воздух? Если мы сделаем внешнее охлаждение за счет льда, то уже воздух станет нагревателем! Красота да и только.

849

ФизМат для всех

13 Nov, 05:01

1/2
Напомню, что любая тепловая машина создана для передачи тепловой энергии в механическую. Для этого используется нагреватель, газ и холодильник. Нагреватель дает газу энергию, газ расширяется и толкает при этом поршень, после чего холодильник забирает у газа излишки энергии.

Отличным примером тепловой машины является двигатель Стирлинга. Он обычно состоит из колбы, в которой поршнем воздух разделен на две части. С одной стороны воздух нагревается внешним источником, со второй охлаждается за счет воздуха - поршень движется в сторону второго. Из-за движения с первой стороны воздух охлаждается, со второй нагревается - поршень движется обратно. Так получаем непрерывное движение.

653

ФизМат для всех

12 Nov, 05:00

И, кстати говоря, еще об одном проявлении парового удара, если так можно сказать.

Если взять бутылку с водичкой комнатной температуры и долить сверху жидкий азот, то из бутылки просто повалит густой туман и больше ничего. Однако если перевернуть бутылку, то она улетит на внезапно мощной тяге.

Объяснение довольно простое. Температура воды и жидкого азота отличаются примерно на 220 градусов, то есть вода для жидкого азота как раскаленный металл. Пока бутылка вертикально, то нагревающийся от воды азот просто интенсивно испаряется и выходит через горлышко вверх. Однако при переворачивании в первую очередь резко увеличивается площадь соприкосновения азота и воды, что приводит к кратному увеличению скорости испарения; во вторую очередь азоту становится сложнее выходить. Так и получается создаваемая реактивная струя.

Опыт довольно известен, но все также прекрасен.

795

ФизМат для всех

11 Nov, 05:05

2/2
Вот здесь большой диск Эйлера. Скорее всего, немного неверно подобрана форма диска, из-за чего время вращения поскромнее, но тоже очень хорошо.

P.S. Если я правильно понял, то на 1:17 из-за стробоскопического эффекта кажется, что диск остановился, однако это не так. Выглядит крайне интересно!

942

ФизМат для всех

11 Nov, 05:01

1/2
Сегодня пост для тех, кто никуда не спешит.
Случалось ли вам крутить монетку на столе? В определенный момент она замедляется, падает на стол и делает еще несколько секунд обороты на столе. Вопрос - возможно ли продлить подобные обороты?

Диск Эйлера - специальная демонстрация того, что подобное вращение можно растянуть на минуты. Секрет относительно прост - монетка теряет кинетическую энергию из-за трения, которое определяют коэффициент трения и площадь соприкосновения монетки с поверхностью. Если оптимизировать трение (взять поверхности с меньшим коэф. трения и уменьшить площадь соприкосновения практически до одной точки), то можно получить очень долгое вращение!
Замечу, что даже трение о воздух начинает здесь играть заметное значение.

739

ФизМат для всех

10 Nov, 07:01

Очередная замечательная демонстрация токов Фуко и правила Ленца.
Пройдемся по сути.

Если поместить кусок металла в меняющееся магнитное поле, то в нем появится электрический ток (токи Фуко). Что интересно, появление тока не зависит от того, является этот металл ферромагнетиком или нет.
Появляющийся в металле ток порождает собственное магнитное поле уже от металла. Правило Ленца гласит, что магнитное поле в металле направляется так, чтобы препятствовать изменению внешнего магнитного поля.

То есть, если магнит приближается к куску металла, то магнитное поле от магнита нарастает, и магнитное поле в металле стремится его уменьшить и направляется против, толкая магнит вверх. Когда магнит отдаляется, его поле уменьшается, и магнитное поле в металле стремится его увеличить, и направляется в одну сторону, притягивая к себе. Именно это воздействие тормозит магнит при падении.

854

ФизМат для всех

09 Nov, 07:05

2/2

Но вот этот мистер дяденька пошел дальше и поставил похожий эксперимент. Сбрызнув сосуд чем-то горючим, экспериментатор вызывает горение, которое затем приводит к полному засасыванию жидкости в сосуд!

Я подозреваю, причина в том, что при горении давление и температура внутри резко повышаются, а затем большая часть газа вырывается наружу, а оставшаяся часть попутно остывает. Это приводит к значительному уменьшению давления внутри колбы, в результате которого атмосферное давление загоняет жидкость. Красота, радость, физика!

765

ФизМат для всех

09 Nov, 07:00

1/2
В физике любят проводить эксперимент с паровым ударом. Суть довольно проста.

Нагретый сосуд с небольшим количеством воды внутри подвергают резкому охлаждению. При температуре кипения давление пара составляет атмосферное давление, то есть, практически все давление внутри сосуда создается паром. При резком охлаждении пар конденсируется (превращается в воду), и давление внутри создает только небольшое количество воздуха. Возникает сильная разница между атмосферным давлением снаружи и давлением внутри бутылки, которая способна лопнуть бутылку или просто затолкать в нее побольше воды.

P.S. Если захотите повторить - обязательно надевайте защитные очки!

597

ФизМат для всех

08 Nov, 05:05

2/2
Аналогичная демонстрация, но с боковыми шипами. Эффект тот же.

797

ФизМат для всех

08 Nov, 05:01

1/2
Ферромагнитная жидкость - как обычная жидкость, только ферромагнитная.

Напомню, что из всех веществ ферромагнетики - это вещества, которые способны в миллионы раз усиливать магнитное поле (из-за чего в катушки индуктивности добавляют ферромагнитный сердечник), и которые способны сохранять в себе магнитное поле от внешнего источника (из-за чего из них делают магниты).

Ферромагнитная жидкость обладает этими же свойствами, будучи жидкостью. Она состоит из мельчайших ферромагнитных частиц и некоторой жидкой основы. Если поместить ее в сильное магнитное поле, то мы увидим крайне интересный эффект - ровная поверхность жидкости превратится в некую фигуру с шипами!

Объяснение относительно несложное - в магнитном поле жидкость приобретает энергию, которую нужно на что-то тратить, иначе равновесие не наступит. Жидкость тратит ее на увеличение энергии поверхностного натяжения и увеличение потенциальной энергии, создавая эти самые шипы.

Обратите внимание, что при приближении жидкости к магниту количество шипов увеличивается, а затем они увеличиваются в количестве и уменьшаются в размере. Логика тоже простая - жидкость стремится к состоянию наименьшей площади поверхности, поскольку так ее энергия минимальна. Однако магнитное поле дает жидкости энергию, которую можно потратить на увеличение площади поверхности. Далеко от магнита эта энергия не очень велика, поэтому шипы большие и их немного - площадь тем самым увеличивается не очень сильно. Впритык к магниту все сплошные шипы и очень мелкие, чтобы прям сильно увеличить площадь поверхности.

821

ФизМат для всех

07 Nov, 05:05

2/2
Закономерный вопрос - откуда же берутся эти высокоэнергичные частицы? Ответ прост: преимущественно - от Солнца!

Те самые вспышки на Солнце и магнитные бури есть ни что иное, как выброс частиц с поверхности Солнца в сторону Земли (так называемый Солнечный ветер). Большую часть частиц магнитное поле Земли захватывает благодаря силе Лоренца и оставляет вращаться в радиационных поясах. Но определенной части частиц удается проникнуть внутрь.

Это приводит к возникновению болезненных ощущений у ряда людей и... к северному сиянию! Частицы, попадая в атмосферу, возбуждают различные газы (в основном азот и кислород) и заставляют их испускать фотоны, проще говоря, светиться. В видео показано северное сияние, снятое с МКС.

А если внимательно посмотреть на первый ролик, то становится очевидно, почему северное сияние происходит не по всей поверхности планеты - ответ лежит в неравномерности распределения магнитного поля. Частицы успешнее проникают на Землю там, где влияние магнитного поля меньше, то есть, на полюсах.

671

ФизМат для всех

07 Nov, 05:01

1/2
Наша планета такая уютная и безопасная... А что же там, немножко снаружи?

Вокруг Земли (и некоторых иных небесных тел) существует радиационный пояс (или радиационный пояс Ван Аллена) - область на орбите, в которой удерживаются высокоэнергичные заряженные частицы. На видео показана визуализация.

Радиационный пояс Земли разделяют на внутренний и внешний. Внутренний (~4000 км) заселяют в основном протоны, внешний (~17000 км) в основном электроны. Для сравнения: МКС, телескоп Хаббл и Старлинки летают на высоте 408 км, 550 км и 500 км соответственно.

Радиационные пояса представляют серьезную опасность для космонавтов, желающих отлететь от Земли подальше. Люди будут хватать некоторые дозы радиации, их измерительные приборы и солнечные батареи будут глючить и выходить из строя. Разумеется, защита на внешней части космического корабля и быстрый пролет через пояса минимизируют это влияние.

881

ФизМат для всех

06 Nov, 05:07

3/3
А вот здесь ускоренный вариант того же процесса. За оба видео огромная благодарность увлеченному подписчику Владимиру! :)

949

ФизМат для всех

06 Nov, 05:05

2/3
Дак вот для наблюдения такого эффекта, как в первом видео, не обязательно получать жидкий азот - его вполне можно наблюдать на природе.

В видео показано, как облака, образовавшиеся в горах, стекают с них, будто это водопад. Стекают медленно. Вероятнее всего, скорость этого процесса определяется ветром.

Причина такого явления опять же проста - с высотой температура воздуха уменьшается, и воздух не способен более удерживать всю воду в себе. Если эта высота совпала с высотой гор, то облака буквально будут лежать на горах.

1,036

ФизМат для всех

06 Nov, 05:00

1/3
В нашем мире очень многие процессы объясняются влажностью воздуха или каким-либо образом зависят от нее. А влажность работает по очень простому принципу - если нагревать воздух, то влажность будет довольно резко уменьшаться. Если же охлаждать, то будет расти до тех пор, пока не станет равной 100%, а водяной пар не начнет конденсироваться, образуя росу или туман.

В видео показано взаимодействие теплой воды и жидкого азота. Добавление жидкого азота в воду вызывает резкое охлаждение водяных паров над водой, из-за чего образуется густой стекающий туман.

В целом это и есть основной механизм образования тумана или облаков. Теплый воздух с большим содержанием водяного пара охлаждается, после чего уже не может удерживать всю эту воду. Туман образуется, если теплая влажная погода внезапно сменилась холодной; облака образуются из-за того, что воздух с водяным паром поднимается вверх, с высотой охлаждается и на определенной высоте конденсируется.

979

ФизМат для всех

05 Nov, 05:05

2/2
Причем у этих красок есть еще одно интересное свойство - они меняются по-разному в зависимости от температуры. При охлаждении краска становится синей, при нагревании розовой. В теплом состоянии - просто белая. В видео показана чашечка для саке.

767

ФизМат для всех

05 Nov, 05:01

1/2
Перед нами всего лишь чайничек для заварки. Однако давайте посмотрим на него после нагрева. Красивое расцветание сакуры, правда?

Для подобного изменения цвета используются термочувствительные краски (лейкокраситель), принцип работы которых довольно сложен. Цвет предмета, который мы видим, зависит от того, какие цвета предмет поглощает, а какие отражает. При изменении температуры термочувствительные краски способны изменять свою кристаллическую решетку, из-за чего меняются поглощаемые-отражаемые цвета и, соответственно, видимый цвет предмета.

933

ФизМат для всех

04 Nov, 07:02

2/2
Но все эти социалки не так интересны, как физика, поэтому следом сигарету сжигают в чистом кислороде!

Вообще горение - реакция окисления (то есть, получение новых образований с кислородом) с сопутствующим выделением тепла.

В воздухе около 20% кислорода, поэтому заменив воздух кислородом мы увеличиваем скорость реакции в несколько раз! Сигарета вспыхивает как спичка практически.

Поэтому не курите, граждане - 2! А если курите, то лучше в чистом кислороде, чтобы экономить время трудящихся!

872

ФизМат для всех

04 Nov, 07:01

1/2
Довольно интересная демонстрация вреда курения.

Сигарету сжигают в воздухе и прогоняют получившийся дым через воду. Цвет воды говорит сам за себя. Не курите, граждане!

774

ФизМат для всех

03 Nov, 07:00

Довольно прикольная демонстрация, которую легко объяснить принципами динамики.

Если взять большую пружину, то под действием силы тяжести она растянется, однако при растяжении возникает сила упругости, которая стремится вернуть пружину в исходное состояние. Пружина перестает растягиваться в тот момент, когда сила тяжести и сила упругости оказываются равны.

Получается так, что на нижний конец сила тяжести действует вниз, сила упругости вверх, и они равны. На верхний конец и сила тяжести, и сила упругости направляется вниз. Поэтому если отпустить верхний конец, то он стремительно полетит вниз, при том что нижний практически не сдвинется.

954

ФизМат для всех

02 Nov, 07:08

3/3
Да и на худой конец даже струя воздуха сгодится, в конце-то концов!

575

ФизМат для всех

02 Nov, 07:05

2/3
Но кто заставляет использовать именно водяной пар? Если внутрь шара добавить жидкий азот, то он будет интенсивно испаряться от тепла окружающего воздуха, и шар будет вращаться даже лучше.

554

ФизМат для всех

02 Nov, 07:01

1/3
Шар Герона - простейший прототип паровой турбины. Принцип работы крайне прост.

Есть круглый сосуд, из которого торчат трубочки так, что их выходы направлены по касательной к окружности. Внутрь наливают воду и на помещают огонь. Вода начинает испаряться, пар вырывается из трубочек, толкая сосуд в обратную сторону. Сосуд вращается.

Здесь используется реактивное движение - то же самое, благодаря которому плавают медузы и летают ракеты.

539

ФизМат для всех

01 Nov, 05:05

3/3
И совсем простенький видос - каплю Руперта заставляют лопнуть в желатине. Закономерно, что капля не разлетается, а остается примерно в той же самой форме, что и была, только в виде мелких осколков.

Интересно, можно ли превратить это в искусство?

610

ФизМат для всех

01 Nov, 05:03

2/3
Я смотрел несколько обзоров на изготовление капель Руперта - обычно авторы получают каплю раскаленного стекла и роняют ее в воду. Многие утверждают, что получить каплю довольно сложно. Чаще всего стекло просто крошится и все.

В видео показано изготовление капли Руперта с помощью воска. Интересно, это просто удачный дубль или с воском действительно лучше?..

576

ФизМат для всех

01 Nov, 05:00

1/3
Капля Руперта - это всегда хорошо и интересно! Глянем пару демонстраций.

Напомню, что капля Руперта получается путем резкого охлаждения капли стекла. При удачном стечении обстоятельств в стекле возникнет огромное напряжение, благодаря которому оно становится чрезвычайно прочным.

Слабое место же капли заключается в хвостике - если его надломить, то напряжение в стекле высвободится, и капля разлетится на мелкие осколки, будто произошел взрыв.

В видео показан разлет капли Руперта в воде, заснятый с помощью замедленной съемки. Довольно занятно, что капля в целом разлетается во все стороны примерно одинаково, в соответствии с формой капли. Это позволяет предположить, что напряжения в капле приблизительно одинаковы для каждого участка.

626

ФизМат для всех

31 Oct, 08:01

Интересная демонстрация поведения резины при низких температурах.

При сильном охлаждении кинетическая энергия движения молекул вулканизата (вещество, соединение с каучуком которого дает нам резину) значительно уменьшается, молекулы движутся медленнее, и резина теряет ключевое свойство - эластичность. По мере нагревания молекулы ускоряются, и это свойство возвращается.

В видео показано, как резиновое кольцо окунают в жидкий азот в растянутом состоянии, и она сохраняет свою форму, несмотря на вложенную потенциальную энергию. При охлаждении резина по свойствам очень схожа со стеклом. По мере нагревания от тепла руки и окружающего воздуха свойства резины возвращаются, потенциальная энергия высвобождается и резина сжимается, как и должна была.

692

ФизМат для всех

30 Oct, 05:00

Попалась очень интересная демонстрация явления преломления и прозрачности тел.

Итак, в кубическом сосуде находится пробирка, в пробирке болтик. Изначально в кубе и пробирке воды нет. Болтик не видно, поскольку свет преломляется на переходе воздух-стекло, что создает практически полную однородную тень.

Заливаем кубик водой. Ситуация не меняется, поскольку вокруг болтика все так же есть воздух. Однако можно заметить интересный момент - на границе вода-стекло тени не возникает, поскольку вода и стекло имеют близкие коэффициенты преломления.

Заливаем в пробирку воду, и болтик становится виден. Причина тому - на пути световых лучей идет стекло-вода-стекло-вода-..., т.е. отсутствует воздух. Болтик ввиду своей непрозрачности все равно создает тень.

Если вытащить пробирку из воды, то болтик не буден виден, так как вокруг пробирки снова воздух.

760

ФизМат для всех

29 Oct, 05:05

2/2
Можно показать довольно интересное применение этого эффекта - очистка ЛЭП от снега при помощи силы Ампера.

Если кратко, то очистка происходит в два этапа. Сначала по ЛЭП пускают большой ток, который разогревает провода и заставляет подтаять снежную корку. Затем серией импульсов провода заставляют раскачаться (как раз действием силы Ампера), благодаря чему подтаявшая корка легко слетает.

Казалось бы ага, так да!

859

ФизМат для всех

29 Oct, 05:00

1/2
Существует в нашем мире великая и могучая сила Ампера - сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.

В видео показана демонстрация силы Ампера на двух параллельных проводниках, по которым идет ток. Дело в том, что вокруг любого проводника с током возникает магнитное поле. Поэтому правый проводник оказывается в магнитном поле, созданном левым проводником, и наоборот. Совокупность этих действий приводит к тому, что проводники под действием силы Ампера притягиваются, если токи текут в одну сторону, и отталкиваются, если в разные.

Обратите внимание на толщину проводников - она специально выбрана большой, чтобы можно было пустить большой ток. При маленьком токе, с которым мы обычно имеем дело, эффект слишком незаметен.

825

ФизМат для всех

28 Oct, 05:00

Симпатишная демонстрация фигуры Лихтенберга в оргстекле.

Фигуры Лихтенберга возникают при прохождении разряда через диэлектрик (стекло, дерево, кожа и т.д.). Токи в этот момент имеют достаточно большую величину, чтобы создать разрядные каналы, в которых высокое давление разрушает материал диэлектрика, результатом чего являются получающиеся рисунки.

Довольно интересно заметить, что разрядики еще достаточно долго мелькают после основного разряда. Причиной этому, возможно, является пьезоэффект - при деформации некоторые кристаллы способны создать разряд.

Целое искусство, между прочим!

1,083

ФизМат для всех

27 Oct, 06:59

Перед вами самый маленький анимационный фильм, который существует в нашем удивительном мире - 'Мальчик и его атом'. И когда я говорю 'маленький', то имею ввиду вовсе не длительность.

Анимация состоит из 242 картинок. Каждый кадр имеет размеры 45 х 25 нм. Изображение было сформировано путем размещения молекул оксида углерода на медной подложке при чрезвычайно низкой температуре в 5 К (-268 C). Для размещения молекул и ведения съемки использовался сканирующий туннельный микроскоп. На каждом кадре мы видим 65 молекул оксида углерода.

Принцип работы сканирующего микроскопа можно описать так - крошечная игла (зонд) подносится к исследуемой поверхности на очень близкое расстояние, после чего на острие подается небольшой ток. Чувствительные датчики фиксируют изменение тока при прохождении исследуемой поверхности, что позволяет ее 'увидеть'.

Отличная демонстрация научного прогресса и мощи ученого мира! И не могу не спросить - чему же нас учит эта картина?..

921

ФизМат для всех

26 Oct, 07:00

Довольно своеобразная демонстрация - скейтбордное колесико раскручивают струей из гидроабразивного резака до высоких оборотов. При вращении на колесо начинает действовать центробежная сила (та самая, которая выталкивает нас, если мы стоим на карусели). Сила и давление струи настолько велики, что колесо увеличивается в размерах и затем вовсе лопается.

Испортили колесо, зато теперь знаем, что оно умеет очень сильно растягиваться!

908

ФизМат для всех

25 Oct, 05:05

2/2
Резка льда - отличная демонстрация 'мощи' тепловых трубок. Без комментариев.

1,060

ФизМат для всех

25 Oct, 05:01

1/2
Одно из величайших изобретений человечества - тепловые трубки.

Все мы знаем, что медь отлично проводит тепло, из-за чего ее используют для отведения тепла во многих электрических и не только приборах. Но на деле охлаждение за счет теплопроводности, пусть и электронной, происходит довольно медленно.
Решением проблемы являются тепловые трубки (heat pipe). У них медная оболочка, но наполнение гораздо более интересное.

Чрезвычайно теплоемким процессом в нашем мире является парообразование. Поэтому, например, так холодно, когда выйдешь мокрым из воды - капли воды испаряются и тянут из нас гору энергии.
В тепловых трубках применяется жидкость, которая легко испаряется при появлении источника тепла, переносится на другой (холодный) конец и конденсируется, отдавая при этом энергию. Скорость передачи тепла за счет испарения жидкости можно назвать практически мгновенным.

1,171

ФизМат для всех

24 Oct, 05:01

Казалось бы - всего лишь мыло. Ан нет - физический опыт! Итак, что будет, если засунуть мыло в микроволновку и нажать кнопку ПускЪ?

Ответ довольно предсказуем - мыло не взорвется, не разлетится, не загорится, а превратится в некую массу, которую можно охарактеризовать словом 'суфле'. Причина кроется в пузырьках воздуха, которые образуются при производстве и застывании мыла. В микроволновой печи они нагреваются, давление повышается, и пузырьки разрывают мыло изнутри.

Пробовать никому не рекомендую и советую не пробовать!

P.S. Кто попробует - заснимите это, пожалуйста :)

855

ФизМат для всех

23 Oct, 05:01

Приятная демонстрация явления электромагнитной индукции, вихревых токов и правила Ленца.

Кратко пройдемся по сути процессов. Если поместить проводник в переменное магнитное поле, то в нем без всяких проводов возникнет электрический ток. Это используется, например, на ГЭС - при вращении водой турбины происходит изменение магнитного поля, пронизывающего связанного с турбиной контура, и в контуре возникает ток.

Однако, если в контуре появился ток, значит, вокруг него образуется уже и собственное магнитное поле (магн. поле образуется вокруг движущихся заряженных частиц). Значит, в системе будет два магнитных поля - внешнее и возникшее от индуктивного тока. Возникшее поле всегда направляется так, чтобы препятствовать изменению внешнего - правило Ленца.

На видео медная трубка (отличный проводник) падает внутри магнитов. Если трубка находится над магнитом, то она к нему приближается, то есть, для нее магнитное поле магнита растет, поэтому медь создает поле, направленное против внешнего, отталкивается от него и тормозится. По симметричной логике трубка притягивается к верхним магнитам и тоже тормозится. А мы можем наблюдать это падение в красивой съемке - шикарно же!

1,033

ФизМат для всех

22 Oct, 05:01

Довольно интересная демонстрация, в которую вплетено сразу несколько физических явлений.

Итак, молодой человек наливает спирт в емкость, после чего закачивает в емкость воздух под давлением, и после резкого открытия весь сосуд заполняется туманом. Это работает так называемое адиабатическое охлаждение.

Поскольку открытие происходит очень быстро, то газ внутри не успевает обменяться теплом с окружающей средой, поэтому энергию для расширения сжатый воздух берет из единственного возможного источника - себя самого. То есть, расширяясь газ охлаждается.

Почему появляется туман? В воздухе всегда содержится какое-то количество водяного пара. Есть один нюанс - теплый воздух способен удержать гораздо больше пара, чем холодный, поэтому при охлаждении воздух отдает воду. Так появляется туман и роса.

Ну, и горение спирта вещь совсем простая - спирт очень летучее вещество и легко испаряется, ввиду чего быстро сжечь его не составляет труда.

P.S. Вы наверняка замечали, что в холодную погоду при дыхании появляется пар - так происходит потому, что теплый воздух дыхания резко охлаждается. А замечали ли вы, что вблизи дороги интенсивность парообразования резко увеличивается? Так происходит потому, что в присутствии паров бензина водяному пару легче сконденсироваться. Предположу, что в спиртовой среде это также оказывает некое воздействие, из-за чего эффект в ролике так заметен.

610

ФизМат для всех

21 Oct, 05:05

2/2
А если взять лазерочек побольше, то можно не просто поджигать спички, а плавить и резать металл.

На видео показана резка металлоконструкций выведенных из эксплуатации кранов-перегружателей высотой порядка 40 м на площадке угольного склада ТЭЦ в Кургане.

Это еще не сосули, конечно, но уже неплохо!

639

ФизМат для всех

21 Oct, 05:00

1/2
Возьмем некое излучение. Например, солнечный свет. Если подставить ему поверхность некоторого вещества, то поток фотонов будет врезаться в атомы вещества, увеличивая их кинетическую энергию, и, следовательно, температуру. Так и запишем - излучением можно нагревать.

Но Солнце очень сильно большое и мощное, возможен ли другой источник? Конечно, это лазер. Причем лазерное излучение не размазывается в широкое пятно - наоборот, оно фокусируется практически в точку, из-за чего плотность фотонов и величина нагрева в этой области просто зашкаливает.

На видео показано как довольно слабый лазер мощностью 1 Вт зажигает спичку. Для сравнения - такую мощность имеет маленький светодиод. Весь прикол в том, что излучение светодиода направляется во все стороны, поэтому в конкретной точке передаваемая энергия копеечна.

620

ФизМат для всех

20 Oct, 07:00

Все знают, что в космосе невесомость. Что это значит? То, что любое тело не действует на какие-либо опоры из-за того, что тело притягивает к себе Земля благодаря силе гравитации.

Однако обязательно ли лететь в космос ради невесомости? Вовсе нет - почувствовать невесомость можно и поближе к земле. Поможет в этом 'парабола Кеплера'.

Когда самолет поворачивается по параболе, он движется при этом по окружности, и центробежная сила выталкивает тела из этой окружности. Подобрав скорость самолета и радиус полета, можно добиться того, что центробежная сила уравновесит силу тяжести, и тело окажется в невесомости.

На видео показаны такие туристы нулевой гравитации. Если кому интересно, то стоит такое удовольствие около полумиллиона.

698

ФизМат для всех

19 Oct, 07:05

2/2
Но вот здесь не менее интересно - стекло наливают в стеклянный кубок, и кубок не лопается, а так же расплавляется!

Честно говоря, объяснения не имею. Возможно, в стекло что-то легировано, что увеличивает теплопроводность; возможно, что правильна подобрана температура жидкого стекла, из-за чего механические напряжения успевают сняться раньше, чем бокал лопнет; возможно, что это и не совсем стекло даже. Но факт налицо - там лопалось, тут течет!

687

ФизМат для всех

19 Oct, 07:01

1/2
У меня тут две немного противоречивые демонстрации.
В видео показано, как нагретым до большой температуры стеклом ломают всякие стеклянные предметы. Иначе говоря, стекло в стекло (от создателя хита 'Глаза в глаза').

Все стеклянные предметы ломаются, поскольку нагретое стекло вызывает резкое увеличение температуры и объема и, следовательно, появления внутренних механических напряжений, которые и разрушают стекло. Тонкие стенки ломаются практически сразу же, толстые как бы 'накапливают' напряжение и бахают помощнее.

754

ФизМат для всех

18 Oct, 05:05

2/2
Этот опыт поинтереснее. Светодиод зажигают при использовании жидкого проводника - подсоленной воды.

Поваренная соль (натрий хлор NaCl) является ионным кристаллом. Это значит, что молекулы соли создаются при притяжении отрицательного иона хлора и положительного иона натрия.

При подаче напряжения соль разрушается на отдельные ионы, то есть, подсоленная вода обогащается заряженными частицами и оказывается способна проводить электрический ток. Именно это мы и лицезреем.

Обратите внимание на активное движение внутри жидкости - ионы довольно массивны, поэтому их движение вполне заметно.

После того, как у воды появился мостик, электрическому току проще пройти по мостику, чем тащиться через сопротивление светодиода, поэтому светодиод больше не светится. Это типичный пример короткого замыкания.

827

ФизМат для всех

18 Oct, 05:01

1/2
А сегодня у нас две интересные демонстрации, связанные с электричеством.

В этом видео показано, как нить накаливания при отсутствии защитной колбы разрушается под действием электрического тока.
Что интересно - получается, что важную роль в разрушении нити играет ее собственная сила тяжести. Интересно, что было бы в невесомости?

При наличии защитной колбы воздух вокруг нити откачен, нить при нагревании не взаимодействует с кислородом, не испаряется и в целом держится молодцом.

753

ФизМат для всех

17 Oct, 05:04

2/2
А здесь зажигалка с пластиковым корпусом - корпус сгорает, и газ внутри радостно пыхает тоже. Получается неплохой дизайнерский горшок.

727

ФизМат для всех

17 Oct, 04:59

1/2
В эфире рубрика 'Ответы на вопросы, которые никому не придет в голову задавать' - что будет, если расплавленное стекло вылить на зажигалку? Казалось бы, интернет уже изобрели, но люди все равно задаются такими вопросами!

Первая зажигалка с металлическим корпусом - на видео вы увидите просто небольшое вздутие в области металла.
Температуру такого стекла довольно сложно указать, она находится где-то в районе 1000 градусов. Температура плавления стали или латуни немного больше, поэтому зажигалке ничего не делается.

Видно как в районе металла происходят какие-то вздутия - предположу, что так испаряется какое-то покрытие зажигалки (или оксиды на металлической поверхности), которые и создают эти пузыри.

Интересный факт - стекло является аморфным телом. Можно сказать, что стекло - очень сильно переохлажденная жидкость.
Представьте, что у вас есть мед. Если его охладить, то он станет вязким и тягучим; если нагреть, то наоборот станет более текучим. Стекло ведет себя также - по мере нагревания у стекла уменьшается вязкость (которую при обычной температуре можно считать бесконечной), и в определенный момент стеклом становится удобным для измерения формы. Однако конкретной температуры плавления стекло не имеет. Просто: чем горячее, тем текучее.

788

ФизМат для всех

16 Oct, 05:00

Вдогонку к видосу о цветах - эти же цвета можно получить, помещая определенные вещества в пламя горелки.

В пламени поток очень быстрых атомов возбуждает излучающие атомы, которые начинают излучать в определенном спектре, который зависит от типа вещества. По порядку идут - хлорид натрия (поваренная соль), хлорид лития, хлорид калия, хлорид стронция и медный купорос.

944

ФизМат для всех

15 Oct, 05:04

3/3
Однако, жидкий кислород тоже интересен. Если мы зажжем спичку и сунем ее в воду, то услышим короткое 'пш', и спичка погаснет, ибо в воде нет достаточного количества кислорода для поддержания горения, а сама вода не допускает воздух до спички.

Однако если зажечь спичку в жидкий кислород, то как вы понимаете, доступ к кислороду у спички будет вполне свободный, ввиду чего спичка спокойно и даже интенсивно сгорит.

Эти ролики учат нас тому, что у физиков все равно все сгорит. И должно оно на самом деле гореть или нет — дело десятое.

898

ФизМат для всех

15 Oct, 05:01

2/3
Раз уж речь зашла - попалось тут видео про 20 кВт лампочку накаливания (это примерно как 250 обычных ламп). Зверюга! Я думаю, можно комнату отапливать таким устройством.

968

ФизМат для всех

15 Oct, 04:59

1/3
Две интересные демонстрации про сжиженные газы.

Думаю, все люди преклонного и старческого возраста еще помнят такое устройство - лампа накаливания. Работает она просто - очень тугоплавкий металл (вольфрам) скручен в проволочку, и по нему пускают электрический ток. От этого металл чрезвычайно сильно нагревается и, как любое уважающее себя нагретое тело, начинает светиться. Все просто.

Однако если все это делать в воздухе, то вольфрам в кислородной среде (помним, что в воздухе примерно 1/5 отведена кислороду) просто сгорит (в видео показано). Для этого нить помещают в колбу и выкачивают из нее воздух, оставляя вакуум какой-нибудь степени. Так лампочка способна светить часами, а не минутами.

Дак вот что интересно - азот, который составляет оставшиеся 4/5 воздуха, не взаимодействует с вольфрамом, поэтому лампа накаливания может светить довольно долго в жидком азоте и не перегорать. Потрясающе!

754

ФизМат для всех

14 Oct, 05:01

Довольно интересная демонстрация влияния давления окружающего воздуха.

Самолетные самолеты летают на высоте около 10 км. На такой высоте давление падает примерно до 30% от нормального атмосферного, и выжить невозможно. Поэтому в самолетах устраивают наддув кабины - закачивают воздух извне, создавая внутри приемлемую для существования среду.

Однако идеальную среду создать сложновато, ведь чем больше разница давлений, тем больше нагрузка на конструкцию самолета, поэтому давление воздуха в самолете составляет где-то 75-80% от нормального.

В видео показан пакетик чипсов. Пакетик изготовлен и запаян на земле, поэтому давление воздуха внутри приблизительно равно атмосферному. Однако при взлете давление в кабине падает, и воздух внутри пачки чипсов раздувает ее. При посадке давление возрастает, и пачка возвращается в исходное состояние.

Прикольная демонстрация! Недавно летел на самолете - теперь жалею, что не захватил такую пачечку.

1,180

ФизМат для всех

13 Oct, 07:02

Широко известный опыт в красивом и аккуратном исполнении.

Давайте задумаемся над простым вопросом - почему мы видим стекло и воду, если они, вообще говоря, прозрачные? Ответ прост - мы их видим по искривленному изображению.

Представьте, что вы взяли идеально чистый кусок стекла с просветлением (чтоб отражения не было) и воткнули его на каком-нибудь пустыре. Сможете ли вы увидеть место, где стекло стоит, или оно станет для нас невидимым? Конечно, сможете, поскольку походив вокруг стекла вы будете замечать различные искажения, вызванные преломлением, которых не может быть от воздуха.

С преломлением каждый из нас сталкивался - если налить в стакан водичку, сунуть ложку и посмотреть сбоку, то часть ложки в воздухе значительно смещена относительно части в воде. Она как будто сломана. На самом деле сломаны здесь лучи света.
Дело в том, что скорость света максимальна в вакууме. В любой же среде скорость света уменьшается в количество раз, равному коэффициенту преломления - главному оптическому параметру среды. Когда свет попадает из воздуха в стекло или воду, он замедляется и меняет свою траекторию, что мы отлично видим.

Но что если мы возьмем две среды с одинаковыми показателями преломления? Свет будет замедляться в них одинаково и оптически мы не увидим никакой разницы.

Опыт в видео построен именно на этом. Автор использует стекло и глицерин, показатели преломления которых идеально подобраны друг к другу. Поскольку для света нет разницы между стеклом и глицерином, то в обоих средах он движется с одинаковой скоростью, и мы не видим преломления и, следовательно, не видим одного вещества на фоне другого.

991

ФизМат для всех

12 Oct, 07:05

2/2
Вот еще симпатичный пример иризации облаков.
Ну, ведь красиво же, когда красиво!

976

ФизМат для всех

12 Oct, 07:01

1/2
Давайте смотреть на прекрасное.
Знакомьтесь - иризация облаков. Причиной возникновения такого явления может быть дифракция или интерференция, о которых я уже рассказывал ранее.

Если кратко и просто, то белый солнечный свет (то есть, сумма всех цветов) идет от Солнца и в атмосфере натыкается на какой-то участок, в котором разные цвета распространяются по-разному. Из-за этого участка белый цвет распадается на радужный спектр, и мы видим то, что видим.

1,130

ФизМат для всех

11 Oct, 05:02

Офигенная демонстрация так называемой тяжелой воды. Простая и при этом оригинальная.

Думаю, все знают формулу воды - Аш два О (H2O). Аш два означает, что в составе молекулы воды есть два атома водорода. Но водород имеет три изотопа. Изотопы - это атомы одного и того же вещества, имеющие разное количество нейтронов. Они как братья, короче.
Вот первый изотоп - протий - это тот самый атом, про который мы думаем, когда говорим слово 'водород'. Он имеет в составе только один протон и один электрон и является самым легким атомом.

Однако он имеет двух популярных братьев-изотопов - дейтерий (протон, электрон, нейтрон) и тритий (протон, электрон, два нейтрона). Тритий он ваще не 'наш чувак' - он радиоактивный и весь из себя не такой.

А вот дейтерий как старший брат протия - он имеет во многом аналогичные свойства. И дейтерий в 2 раза тяжелее протия из-за добавки нейтрона.

Дейтерий свободно встречается в небольшом количестве в воде. И он так же может образовывать воду - тяжелую воду с формулой Дэ два О(D2O). Вместо двух атомов протия там два атома дейтерия.

Получается прикольный, но при этом закономерный результат - лед обычной воды (H2O) плавает в обычной воде, а вот лед тяжелой воды (D2O) в обычной воде тонет. Моя ликовать!

Тяжелую воду используют в качестве замедлителя нейтронов в атомных реакторах, а также в качестве носителя тепла - в этом плане она лучше обычной воды.

Интересный факт - чаще в воде встречается полутяжелая вода - DHO (один атом водорода, другой дейтерия). Около 0.03%.

930

ФизМат для всех

10 Oct, 05:00

Красивая демонстрация фигур Лихтенберга - линий, которые получаются при прохождении разряда в дереве или стекле.

Физика довольно проста - дерево обильно смачивают раствором соли. Под действием внешнего напряжения кристаллы соли разбиваются на ионы и начинают проводить электрический ток. При этом выделяется большое количество энергии, из-за чего разряд буквально прожигает себе дорожки в дереве. Получаются красивые рисунки.

Если честно, не уверен, что кружка на видео и в конце на картинке - одна и та же. Тем не менее, красивое!

1,043

ФизМат для всех

ФизМат для всех (Russian)

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех

ФизМат для всех