Fizyka LO Turek
Start
Nauczyciele
Nauczanie
Konkursy
Ciekawostki
Aktualności
Astronomia
Struktura materii
Doświadczenia domowe
Testy z fizyki
Spis treści i wyszukiwarka
Hosted by:
W kręgu fizyki LO Turek
« Poprzednia  Następna »
Czy wiesz, że..
Elektryzowanie benzyny
Benzyna w cysternach wskutek tarcia łatwo elektryzuje się i pod wpływem ewentualnej iskry pomiędzy nią i ściankami zbiornika samochodu może zapalić się i wywołać eksplozję. Dlatego z cysterny zawiesza się łańcuch metalowy celem odprowadzenia ładunków do Ziemi.

światłowód
Światłowód
Światłowód to włókno szklane o dużym współczynniku załamania. Światło biegnąc wewnątrz przewodu pada na granicę ośrodków pod dużymi kątami, nie załamuje się, lecz ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu i bez strat wędruje dalej. Jest to rodzaj falowodu optycznego ("rura przenosząca światło"). Światłowody służą do przenoszenia informacji w postaci cyfrowej. Wykorzystuje się je też w przyrządach medycznych, tzw. fiberoskopach, służących do badania narządów wewnętrznych (gastroskop stosuje się do badania żołądka, kolonoskop do badania jelita grubego, itp.). W dziale "Doświadczenia domowe" opisano i przedstawiono na filmie doświadczenie: Światłowód ze strumienia wypływającej wody

Fotony
Fotony to cząstki światła poruszające się z prędkością 300 000km/s, których masa spoczynkowa wynosi zero. Oznacza to, że nie można ich zatrzymać i "położyć na talerzu". Normalne ciała mają masę spoczynkową, ale nie można ich rozpędzić do prędkości światła. Mogą się tylko do niej zbliżyć. Teoria względności nie wyklucza istnienia cząstek poruszających się szybciej niż światło. Niestety takich cząstek jeszcze nie wykryto i nie wiemy czy istnieją. Te hipotetyczne cząstki nazywamy tachionami. Aby zmniejszyć ich prędkość poniżej prędkości światła należałoby wykonać nieskończenie dużą pracę. Skazane byłyby więc na "szalony ruch".

krzywe Lissajous
Figury Lissajous
Figury Lissajous są to linie zamknięte będące torami, po których porusza się punkt wykonujący jednocześnie dwa drgania harmoniczne proste w dwóch kierunkach wzajemnie prostopadłych. Kształt tych figur zależy od stosunku między amplitudami, i częstotliwościami drgań oraz od różnicy faz obu drgań. Aby były to linie zamknięte wyżej wymienione parametry drgań muszą być odpowiednio dobrane.

Spitsbergen
Mroźne wiatry
Gdy na dworze jest temperatura 20°C i nie ma wiatru, to odczuwamy ten fakt tak samo jak wtedy, gdy na dworze panuje temperatura -10°C i wieje wiatr z szybkością 20km/h. Jeszcze bardziej odczuwamy zimno gdy powietrze jest wilgotne. Najniższe temperatury dochodzące do -70°C występują na Syberii ale tam praktycznie nie ma wiatru i dlatego za najgorsze warunki uznaje się obszary Morza Arktycznego np. Spitsbergen, gdzie oprócz temperatury dochodzącej do -40°C wieją bardzo silne wilgotne wiatry.
naczynie z lodem
Chłodzenie lodem
Jeśli chcemy szybko schłodzić napój to do szklanki, w której ten napój się znajduje należy wrzucić kilka kostek lodu i zamieszać. Lód topiąc się, pobiera z napoju tyle ciepła, że jego temperatura spada niemal do zera. Ciepło topnienia lodu, czyli ilość ciepła wydzielanego podczas topnienia 1kg lodu w temperaturze topnienia jest 80 razy większe od ciepła wydzielanego przy ochłodzeniu 1kg wody o 1°C. Dawniej zimą zbierano lód i przechowywano w piwnicach aby latem można było schładzać potrawy lub wyrabiać lody.

picie napoju ze słomką
Picie napojów prze słomkę
Picie napojów przez słomkę jest przykładem wykorzystania ciśnienia atmosferycznego. Wciągając do płuc powietrze ze słomki, obniżamy w niej ciśnienie powietrza a wówczas ciśnienie atmosferyczne "wpycha" napój do słomki i przepływa do ust pijącego.

Reakcja człowieka na ciśnienie
Bardzo duża ilość zderzeń cząsteczek powietrza wywołuje ciśnienie atmosferyczne. Ciśnienie tętnicze krwi równoważy ciśnienie powietrza i dlatego człowiek nie odczuwa negatywnych skutków ciągłego bombardowania cząsteczek. Co więcej w próżni, gdzie ciśnienie zewnętrzne jest równe zero, ciśnienie tętnicze rozsadza ciało człowieka. Dlatego kosmonauci wychodząc w przestrzeń kosmiczną ubierają specjalne skafandry, w których wytwarzane jest ciśnienie równe atmosferycznemu.

Parzenie herbaty i gotowanie
W czasie parowania aby cząsteczki opuściły powierzchnię cieczy muszą przezwyciężyć siły oddziaływania cieczy. Do tego potrzebna jest duża energia. Cząsteczki energię tą pobierają z otoczenia, a szczególności z cieczy i temperatura się wtedy obniża. Aby lepiej zaparzyć herbatę, kawę, lub zioła należy napar przykryć talerzykiem lub podstawką. Wtedy nad cieczą tworzy się para nasycona i dalsze parowanie nie zachodzi przez co temperatura nie obniża się. Podobnie podczas gotowania wody należy garnek lub czajnik przykryć.
patelnia
Smażenie na patelni
Woda niezależnie od temperatury ma większą gęstość niż olej jadalny, ale olej ma dużo wyższą temperaturę wrzenia. Jeśli nalejemy oleju na mokrą patelnię, to woda znajdzie się na spodzie, a olej na wierzchu. Ogrzewając taką patelnię doprowadzamy wodę do wrzenia i para wodna wydostaje się nad olej, co powoduje pryskanie. Do momentu wygotowania wody utrzymywać się będzie temperatura 100°C, co uniemożliwi smażenie. Dlatego przed nalaniem tłuszczu i rozpoczęciem smażenia należy wysuszyć umytą patelnię.
Śnieg z solą
Gdy śnieg lub lód posypiemy solą, otrzymujemy roztwór w stanie ciekłym posiadający temperaturę poniżej 0°C, w zależności od stężenia roztworu. Najniższa temperatura wynosi -21,5°C gdy stosunek lodu i soli wynosi 3:1.

Mieszaniny oziębiające
Sól kuchenna dosypywana do lodu, rozpuszczając się w nim powiększa stężenie roztworu i coraz bardziej obniża temperaturę (do -21,5°C). Taka mieszanina nazywa się oziębiająca (mrożąca).
Oba powyżej opisane zjawiska można wyjaśnić na podstawie budowy cząsteczkowej. Sól dyfunduje w lód i narusza jego strukturę krystaliczną. Pojawiają się defekty sieci krystalicznej, w związku z czym, łatwiej jest rozerwać wiązania tej sieci. Potrzebna jest zatem do tego mniejsza energia. Ponieważ miarą temperatury powietrza czy lodu jest zaś średnia energia kinetyczna cząstek tworzących, fakt ten oznacza, iż sieć taka przestaje być stabilna w niższej temperaturze (przy mniejszej energii).

Stopy metali
Stop jest to zakrzepły (w stanie stałym) roztwór metali. Brąz przykładowo jest stopem (roztworem) miedzi i cyny. temperatura topnienia roztworu jest najczęściej niższa niż temperatura topnienia rozpuszczalnika. Pochodzi to stąd, że jeden składnik rozpuszcza się w drugim kosztem wewnętrznej energii tego ciała. Do lutowania używamy lutu - stopu cyny i ołowiu, którego temperatura topnienia jest niższa niż składników. Stop Wooda składający się z 25% ołowiu, 12,5% cyny, 12,5 kadmu i 50% bizmutu topi się w temperaturze 60°C.

Wilgoć i chłód w piwnicy
W piwnicy albo niezbyt głębokiej kopalni temperatura jest zwykle niższa, niż latem na powierzchni Ziemi ponieważ zimne powietrze opada na dół, a ciepłe unosi się do góry. Gdy temperatura na dole jest niższa do ciepłe powietrze nie dostanie się na dół. Brak jest ruchu powietrza. Z tych samych powodów w piwnicy i sztolniach utrzymuje się wilgoć.
pies
Chłodzenie psa
Gdy psu jest gorąco wywiesza on wilgotny język i ziaje. Podczas parowania bowiem pobierane jest ciepło z otoczenia co oziębia psa. Szybki oddech powoduje cyrkulację powietrza i większe parowanie.
Z tych samych powodów podczas wysiłku pocimy się.

Właściwości cieplne wody
Woda ma bardzo duże ciepło właściwe dlatego nawet podczas długotrwałego upału woda w jeziorze lub morzu ma dużo niższą temperaturę niż otoczenie. Wchodząc do wody podczas upału odczuwamy zimno gdyż jest duża różnica temperatur między wodą i rozgrzanym ciałem, ale po chwili organizm przyzwyczaja się. Po wyjściu z wody natychmiast następuje parowanie z wilgotnej powierzchni odbierając ciepło z ciała. Szybko się wtedy należy wytrzeć. Mokra bielizna również powoduje oziębianie.

ogród
Przymrozki w ogrodzie
Jednym ze sposobów ochrony ogródka przed przymrozkami jest intensywne podlewanie go wieczorem. Podlewanie powoduje, że wilgotność tuż przy glebie jest większa niż w niepodlanym ogródku sąsiada. Gdy temperatura spadnie, część pary wodnej skropli się, oddając energię. Ta energia może okazać się wystarczająca by lokalnie w ogródku, temperatura nie spadła poniżej 0°C.

Poparzenie się parą wodną
Uchodząca para z wrzącej wody parzy dotkliwiej niż sama wrząca woda. Para wodna bowiem skraplając się oddaje organizmowi ciepło, które jest bardzo duże (ciepło skraplania pary wodnej czyli ilość ciepła wydzielanego podczas skraplania 1kg pary w temperaturze wrzenia jest ponad 500 razy większe od ciepła wydzielanego przy ochłodzeniu 1kg wody o 1°C).

ogród
Ekspres do kawy
Zjawisko oddawania przez skraplającą się parę wodną dużej ilości ciepła wykorzystano w ekspresach do kawy. Strumień gorącej pary kierowany jest na zimną kawę i wtedy para się skrapla, a wydzielone podczas skraplania ciepło powoduje gwałtowny wzrost temperatury kawy. Gorąca kawa jest gotowa do picia w ciągu zaledwie kilku sekund.
szybkowar
Szybkowary
Temperatura wrzenia cieczy rośnie wraz ze wzrostem ciśnienia zewnętrznego. Na przykład w kotłach wysokoprężnych, pod ciśnieniem pięć razy większym od ciśnienia atmosferycznego temperatura wrzenia wody wynosi 150°C. Wykorzystujemy to w szybkowarach. W zamkniętym szczelnie naczyniu woda paruje i ciśnienie wzrasta, a wiec wzrasta temperatura wrzenia. Potrawy wtedy szybciej się gotują ponieważ szybkość przekazywania ciepła zależy od różnicy temperatur. Każdy szybkowar zaopatrzony jest w zawór bezpieczeństwa, przez który uchodzi nadmiar pary, jeśli ciśnienie zbliży się do górnej granicy wartości ciśnienia bezpiecznego.

Chuchanie i dmuchanie na zupę
W zimie chuchamy w ręce, by je ogrzać. Wtedy para stykając się z zimną powierzchnią się skrapla, oddając ciepło i jest nam cieplej. Jeśli zupa jest gorąca to dmuchamy na łyżkę. Wówczas powodujemy przepływ powietrza i parowanie zupy jest większe, a podczas parowania pobierane jest ciepło z zupy i zupa staje się chłodniejsza.

Ruch cząsteczek powietrza
W temperaturze 18°C cząsteczki powietrza (przy normalnym ciśnieniu) poruszają się ze średnią prędkością 500m/s. W ciągu jednej sekundy każda cząsteczka powietrza zderza się z innymi cząsteczkami około 2 500 000 000 razy.

« Poprzednia  Następna »
Czy wiesz, że..