Bốn yếu tố của Empedocles

Bốn yếu tố của Empedocles

Konstantin Bogdanov
"Quantic" số 4, số 5, số 6, số 7 và số 8 cho năm 2014

Trong ký ức của Konstantin Bogdanov

Empedocles (c. 490 TCN. – c 430 TCN. E.)

Empedocles là một triết gia Hy Lạp cổ đại, bác sĩ và linh mục sống trên đảo Sicily 2.500 năm trước.

Empedocles tin rằng mọi thứ tồn tại bao gồm bốn yếu tố nguyên thủy: đất, không khí, lửa và nước. Hai lực lượng đối lập – yêu và ghét, hay thông cảm và phản cảm – ảnh hưởng đến những yếu tố này, kết hợp và tách chúng thành vô số các dạng khác nhau (được trích dẫn trong Bách khoa toàn thư cổ đại trong 2 cuốn sách. Sách 2. LI). M: OLMA-PRESS Education, 2004).

Trong thời đại của chúng ta, lý do của Empedocles đôi khi gây ra tiếng cười, bởi vì chúng ta đều biết rằng các vật thể bao gồm các nguyên tử và phân tử. Và sự đa dạng vô tận của thiên nhiên, mà Empedocles đã nói đến, được gây ra bởi nhiều phản ứng hóa học giữa các phân tử và nguyên tử.

Và đâu là tình yêu và sự căm ghét, sự cảm thông và phản cảm? Ví dụ, làm thế nào có thể, một mảnh giấy như một ly nước hoặc một trận đấu để ghét xà phòng?

Để trả lời những câu hỏi này, chúng tôi đặt các thí nghiệm đơn giản, bởi vì, như Leonardo da Vinci nổi tiếng đã nói, tiêu chí duy nhất của sự thật là kinh nghiệm.

KINH NGHIỆM 1.Một mảnh giấy như một ly nước?

Chúng ta hãy cắt một hình vuông với một mặt giấy dày 15 cm, bao gồm một tấm lịch treo tường là tốt nhất cho mục đích này. Lấy một cốc thủy tinh với nước máy thông thường, đậy nó bằng một tờ giấy vuông và nhẹ nhàng lật nó lên, ấn chặt tấm giấy vào kính.

Khi kính bị đảo lộn và chuyển động của nước trong đó dừng lại, hãy ngừng cầm lá và di chuyển bàn tay của bạn sang một bên. Nếu chúng ta làm tất cả mọi thứ đúng, sau đó một tờ giấy sẽ không xé nó ra khỏi ly nước và, vì nó, sẽ bị thu hút với nó (xem hình bên dưới). Có phải Empedocles đúng không, và có phải một mảnh giấy rơi vào tình yêu với một ly nước? Tại sao điều này lại xảy ra?

KINH NGHIỆM 2. Tại sao xà phòng ghét phù hợp?

Lấy một thùng chứa lớn (khay để nấu các món ăn và thạch, một cái chảo rán hoặc chảo sâu với đường kính ít nhất 30 cm, một cái xô hoặc thậm chí là bồn tắm). Rửa sạch để loại bỏ dung dịch xà phòng còn lại và đổ đầy nước máy lạnh. Sau đó, chúng tôi lấy một trận đấu, hạ thấp đầu của nó cho một thứ hai trong bất kỳ dầu gội đầu, và sau đó cẩn thận đặt trận đấu này trên bề mặt của nước và để cho nó đi. Chúng ta sẽ thấy rằng trận đấu nhanh chóng trôi ra khỏi "nơi xà phòng", nơi nó chạm vào nước với cái đầu (xem hình bên dưới).Trận đấu dường như ghét giải pháp xà phòng, nếu bạn sử dụng thuật ngữ của Empedocles, và có xu hướng làm sạch nước. Tại sao

Video của các thí nghiệm 1 và 2, được thực hiện dưới sự chỉ đạo của tác giả, có thể được tìm thấy trên trang web "Quantics".

Blaise Pascal (1623-1662)

Để giải thích các thí nghiệm 1 và 2, trước tiên chúng ta phải tìm hiểu một trong những yếu tố của Empedocles – không khí là gì. Mọi người đều biết rằng một người không thể sống mà không có không khí – cơ thể chúng ta cần oxy chứa trong không khí. Phát hiện sự hiện diện của không khí có thể khá dễ dàng. Để làm được điều này, chỉ cần lấy một tờ giấy trong tay chúng tôi – đã vẫy tay như một cái quạt, chúng tôi sẽ ngay lập tức cảm thấy một luồng không khí di chuyển trên mặt chúng tôi.

Độ dày của lớp không khí phía trên Trái Đất là khoảng 100 km. Phong bì không khí này của Trái Đất được gọi là bầu khí quyển. Và mặc dù không khí gần gấp 1000 lần so với nước, bầu khí quyển đẩy tất cả các bộ phận của bề mặt cơ thể của chúng ta bằng một lực khá đáng chú ý – một lực bằng trọng lượng của một kg trọng lượng hành động trên mỗi centimet vuông. Áp lực này được gọi là khí quyển.

Độ dày của bầu khí quyển trên các ngọn núi nhỏ hơn so với trên biển, và do đó không khí ở vùng núi cao không nén mạnh, và do đó áp suất khí quyển của không khí ở vùng núi thấp hơn.Ví dụ, ở trên cùng của Elbrus, áp suất khí quyển thấp hơn Sochi gấp hai lần.

Áp suất khí quyển thay đổi không chỉ khi leo núi, mà còn khi nhiệt độ và độ ẩm của không khí thay đổi. Và nếu ở Moscow áp suất khí quyển trở nên thấp hơn so với Tula, thì không khí nén nhiều hơn từ Tula bắt đầu di chuyển về phía Moscow, tức là gió phía nam thổi. Do đó, đo áp suất khí quyển giúp dự báo thời tiết.

Nhà khoa học nổi tiếng người Pháp Blaise Pascal là người đầu tiên chứng minh sự tồn tại của áp suất khí quyển và thể hiện sự suy giảm của nó khi leo lên dốc. Ngoài ra, Pascal đã thiết kế chiếc máy tính cơ học đầu tiên, được gọi là máy bổ sung. Tên của Pascal được gọi là đơn vị đo áp suất (1 Pascal = 1N / m2) và một trong các ngôn ngữ lập trình.

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 1 "Làm một mảnh giấy như một ly nước?"

Khi chúng tôi lật qua một cốc nước được phủ một tờ giấy, nó thường mất vài giọt để đổ ra, và đôi khi là một giọt nước. Ngoài ra, tấm hơi cong xuống dưới trọng lượng của nước. Tất cả điều này dẫn đến thực tế là không khí trong kính ngược lại có nhiều không gian hơn trước đây.Do đó, trong một kính ngược, áp suất không khí trên mặt nước, đó là, dưới đáy kính, nhỏ hơn không khí (xem hình ở phía dưới bên trái).

Kết quả là, dưới cùng của một tờ giấy hoạt động bvềmột lực mạnh hơn từ trên cao, và nó dường như dính vào một kính ngược.

Để đảm bảo rằng giải thích này là chính xác, chúng tôi sẽ tiến hành một thí nghiệm tương tự, nhưng với một ly, ở phía dưới cùng của một lỗ nhỏ được thực hiện (xem hình bên phải). Đổ vào một ly nước. Sau đó đóng lỗ bằng ngón tay trỏ của bạn, đặt một tờ giấy lên kính và xoay chúng lại với nhau. Như trong kinh nghiệm trước đó, một tờ giấy được giữ bằng một ly, nhưng ngay sau khi chúng tôi giơ ngón trỏ lên và cân bằng áp suất không khí trong thủy tinh với khí quyển, ngay khi nước được đổ ra khỏi ly.

Vì vậy, chúng tôi đã chứng minh rằng nguyên nhân của sự gắn bó của một chiếc lá với một ly nước là ít áp suất không khí bên trong nó. Nói cách khác, một trong những yếu tố của Empedocles (không khí) ít dày đặc bên trong kính hơn ở bên ngoài, và tình yêu không liên quan gì đến nó cả.

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 2 "Tại sao xà phòng ghét phù hợp?"

Các phân tử chất lỏng và vật rắn thu hút lẫn nhau. Nếu không, tất cả các chất lỏng và chất rắn sẽ rơi vào các phân tử riêng biệt và biến thành khí.

Các phân tử nước rất hấp dẫn lẫn nhau, và các phân tử dung dịch xà phòng nhỏ hơn nhiều.Do đó, khi một giọt dung dịch xà phòng xuất hiện trên bề mặt nước, các phân tử xà phòng không xuyên qua được giữa các phân tử nước, và chúng bò lên khắp mặt nước và tạo thành một màng mỏng.

Hình trên cho thấy một sơ đồ của một trận đấu, người đứng đầu trong đó được bao phủ bằng nước xà phòng, và một đường chấm chấm quanh chỗ xà phòng xung quanh nó. Ngay lập tức sau khi người đứng đầu của trận đấu được đắm mình trong nước, các phân tử xà phòng chạy theo mọi hướng, cố gắng tăng diện tích của vết bẩn xà phòng. Dọc theo trận đấu, các phân tử này di chuyển từ trái sang phải, kéo trận đấu với chúng. Do đó, sự gia tăng diện tích xà phòng trên bề mặt của nước làm cho trận đấu di chuyển. Chúng tôi không thể phát hiện sự thù hận mà Empedocles đã nói.

Rõ ràng, nếu bạn có một trận đấu khác, nhúng nó vào một dung dịch xà phòng và đặt nó trong nước "xà phòng", trận đấu này sẽ nằm bất động. Cố gắng tự mình xem.

KINH NGHIỆM 3. Làm thế nào để làm cho không khí ra khỏi nước?

Kinh nghiệm này được thực hiện tốt nhất trong sự hiện diện của người lớn. Đổ một lượng nhỏ (30 ml) nước vào túi nhựa, vắt không khí ra khỏi túi và buộc chặt nó lên trên. Sau đó đặt túi vào lò vi sóng và bật nó lên.Sau một vài giây, gói sẽ bắt đầu mở rộng, và sau khoảng một phút nó sẽ sưng lên để nó chiếm gần hết toàn bộ khối lượng của lò vi sóng.

Cẩn thận vì túi có thể khá nóng. Trả lời hai câu hỏi:
1. Không khí đến từ đâu trong một chiếc túi kín?
2. Điều gì sẽ xảy ra với túi kín trong lò vi sóng làm việc, nếu bạn không đổ nước vào nó?

Một đoạn video của thí nghiệm này, cũng như một lời giải thích của thí nghiệm 1 ("Có một mảnh giấy như một ly nước?") Có thể được tìm thấy trên trang web Quantica.

Trong thí nghiệm 3 "Làm thế nào để làm cho không khí ra khỏi nước?" một trong những yếu tố của Empedocles (nước) đã làm phát sinh yếu tố khác của anh ấy (không khí). Từ kinh nghiệm nó theo sau đó nước và không khí có phần tương tự, nếu chúng đi vào nhau trong khi sưởi ấm và làm mát. Nếu bạn không đoán tại sao một túi niêm phong với nước bị thổi phồng khi đun nóng trong lò vi sóng, thì đây là một lời giải thích.

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 3 "Làm thế nào để làm cho không khí ra khỏi nước?"

Khi nước được làm nóng, tốc độ của các phân tử tăng lên, và một số phân tử nằm trên bề mặt của nước phá vỡ liên kết với các phân tử lân cận và bay đi, trở thành hơi nước. Quá trình này được gọi là bốc hơi. Nhiệt độ của nước càng cao, mật độ và áp suất hơi nước càng lớn trên bề mặt của nó.Do đó, túi niêm phong với nước khi đun nóng trong lò vi sóng bị sưng lên do thực tế là hơi nước được hình thành bên trong nó. Đó là nơi mà không khí đến từ gói kín.

Nếu bạn không đổ nước vào một túi kín, đặt nó vào lò vi sóng và bật nó lên, túi sẽ không phồng lên. Sau một phút, nó chỉ ấm lên một chút.

Không khí phía trên Trái Đất, nghĩa là bầu không khí của nó, cũng chứa hơi nước, khi nước bay hơi liên tục từ bề mặt của vũng nước, hồ, sông, biển và đại dương. Hơi nước nhẹ hơn không khí, và do đó chúng tăng cao trên mặt đất, và gió có thể mang chúng qua một khoảng cách dài. Khi nhiệt độ hơi nước giảm đi, các phân tử của nó lại hấp thụ lẫn nhau, tạo thành những giọt nước nhỏ nhất, hoặc sương mù. Quá trình này được gọi là ngưng tụ. Những đám mây trên chúng tôi cũng là một cụm giọt nước nhỏ hoặc những bông tuyết, nếu nó rất lạnh ở trên. Những giọt lớn hoặc tuyết rơi từ những đám mây. Vì vậy, nước trở về các hồ, sông, biển và đại dương và, như họ nói, có một chu kỳ nước trong tự nhiên (xem hình bên phải).

John Dalton (1766-1844)

Nhà khoa học người Anh John Dalton (1766-1844) là người đầu tiên chứng minh rằng không khí là hỗn hợp của khí và hơi nước là một phần của khí quyển.Dalton lần đầu tiên tính toán lượng nước rơi xuống nước Anh cùng với mưa và rơi ra cùng với sương, và so sánh nó với lượng nước bốc hơi và mang đi bởi các con sông. Những giá trị này hóa ra gần như bằng nhau, từ đó nó theo sau tất cả các nước xung quanh tham gia vào lưu thông và không có nguồn nước sâu dưới lòng đất, mà các nhà khoa học cổ đại đã lý luận.

J. Dalton là người đầu tiên xác định khối lượng của các nguyên tử gồm hai mươi nguyên tố (hydro, nitơ, cacbon và các nguyên tố khác). Do đó, tên của Dalton là đơn vị đo khối lượng của các nguyên tử (1 Dalton = 1/12 khối lượng của nguyên tử cacbon).

KINH NGHIỆM 4. Tại sao họ hát kính?

Trải nghiệm này được thực hiện tốt nhất với sự hiện diện của người lớn. Đối với kinh nghiệm sẽ yêu cầu hai ly giống hệt nhau. Điền vào một trong số họ với nước một nửa, và để trống thứ hai. Với bàn tay trái của bạn, bấm chân (chân đế) của tấm kính rỗng vào mặt bàn. Sau đó, làm ẩm ngón tay trỏ của bàn tay phải bằng nước và từ từ chạy dọc theo cạnh trên của kính rỗng, tăng dần áp lực của ngón tay lên cạnh. Với áp lực đủ, những chuyển động tròn của ngón tay sẽ dẫn đến sự xuất hiện của âm thanh. Sau đó làm tương tự với một nửa thủy tinh chứa đầy nước.Bạn sẽ nghe thấy một ly nước tạo ra âm thanh thấp hơn.

Trả lời hai câu hỏi:
1. Tại sao kính bắt đầu hát?
2. Tại sao độ cao của âm thanh kính hát giảm khi đổ nước vào ly?

Có thể tìm thấy video về thử nghiệm này trên trang web Quantica.

Robert Hooke (1635-1703)

Nhà khoa học người Anh Robert Hooke (1635-1703) năm 1660 đã khám phá ra luật liên kết với lực và sự biến dạng mà nó gây ra trong một cơ thể rắn chắc. Pháp luật, mà bây giờ được gọi là luật Hooke, nói rằng biến dạng đàn hồi của cơ thể tỷ lệ thuận với độ lớn của lực ứng dụng. Trong tiếng Latin Hooke đã viết luật này như sau: "Ut tensio, sic uis"Nghĩa đen là" Sức mạnh kéo dài ra sao. "Trong những ngày đó, các nhà khoa học, công bố khám phá của họ, đôi khi mã hóa chúng, bởi vì họ sợ rằng ai đó thích hợp những khám phá này. ông đã thực hiện một đảo chữ cái – sắp xếp lại các chữ cái theo thứ tự bảng chữ cái. Kết quả là như sau: "ceiiinosssttuuÔng đã xuất bản đảo chữ cái này vào năm 1676, và năm 1678 đã giải mã nó.

Trong số nhiều phát minh và sáng chế thuộc về Hooke, chúng tôi đề cập đến phát minh kỹ thuật quan trọng nhất của anh ấy – đồng hồ bỏ túi với độ chính xác cao bất thường trong thời gian đó. Họ tụt lại phía sau hoặc vội vã ít hơn một phút mỗi ngày.Để đảm bảo độ chính xác cao như vậy, Hook bao gồm một cơ chế neo (Hình 1) và lò xo xoắn ốc (Hình 2) trong thiết kế đồng hồ. Trước khi phát minh của Hooke, đồng hồ phải được để lại hàng ngày, vì chúng có thể chạy trốn hoặc tụt lại phía sau trong thời gian này trong hơn 15 phút. Vào cuối thế kỷ 19, đồng hồ mùa xuân của Hooke đã được cải thiện và độ chính xác của chúng tăng thêm 10 lần, cho phép các thủy thủ ghi lại chính xác hơn thời gian giữa trưa và xác định kinh độ của vị trí của chúng trong vùng biển mở với độ chính xác 0,5 độ.

1. Bánh xe kích hoạt quay với sự trợ giúp của pin (trước đây là lò xo đồng hồ hoặc trọng lượng thực hiện vai trò của nó). Neo dao động, buộc bánh xe kích hoạt quay không liên tục, nhưng một bộ phận trong một thời gian cố định. 2. Một cân bằng lò xo cuộn hoạt động như một con lắc – cân bằng làm cho các dao động neo không quá nhanh và khá thống nhất, tiết kiệm năng lượng của bánh xe kích hoạt, và mùa xuân vẫn cải thiện các tính chất này. 3. Bánh xe kích hoạt đẩy thanh cân bằng qua neo. Kết quả là, cân bằng hoạt động như một con lắc tất cả các thời gian trong khi bánh xe đang quay.

Trong thí nghiệm 4, "Tại sao họ hát kính?" cốc thủy tinh bắt đầu phát ra khi nó được giữ trên mép của nó bằng một ngón tay ướt.Người ta biết rằng thủy tinh được làm từ cát sông, cùng với các loại đá khác (đá granit, đá cẩm thạch, đá vôi, vv) là một phần của lớp vỏ trái đất. Do đó, hầu như tất cả các vật thể rắn có thể được coi là yếu tố “trần thế” của các Empedocles, và tất cả chúng có thể trở thành nguồn âm thanh. Và bây giờ chúng ta sẽ trả lời câu hỏi tại sao tiếp xúc của các vật thể rắn dẫn đến sự xuất hiện của âm thanh.

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 4 "Tại sao họ hát kính?"

Để hiểu lý do tại sao họ hát kính, trước tiên bạn cần phải hiểu âm thanh là gì. Đây là một chủ đề cho một bài viết riêng biệt, nhưng nó đủ cho chúng ta bây giờ âm thanh đó là những dao động của không khí.

Thông thường, không khí biến động bởi vì các rung động của nó được truyền đi bởi các vật rắn. Ví dụ, khi một người nói, giọng nói của anh ta được nghe bởi vì dây thanh âm của anh ta dao động trong cổ họng anh ta. Khi chơi guitar, âm thanh xuất phát từ thực tế là các dây dao động – cho nhạc sĩ này kéo chúng hoặc chạm chúng bằng ngón tay. Một chút âm thanh khác nhau thu được khi chơi violin. Khi một nhạc sĩ dẫn đầu dây bằng một cây cung, sợi dây được kéo một khoảng cách do ma sát. Lực đàn hồi có xu hướng mang nó trở lại; ngay sau khi lực này vượt quá lực ma sát, chuỗi "vỡ" khỏi cung, tạo rung, và cung lại "bắt" nó, và mọi thứ lặp lại – kết quả là, chuỗi dao động, và chúng ta nghe thấy âm thanh.

Với một chiếc kính ca hát, mọi thứ được bố trí gần như giống như một chiếc violin: nếu bạn chạy ngón tay dọc theo mép kính, những khuyết điểm nhỏ của da sẽ bám vào kính, sau đó phá vỡ, làm cho kính biến động. Sự khác biệt với chuỗi violin là những rung động này là vi mô, chúng không thể nhìn thấy bằng mắt (mặc dù bạn có thể cảm nhận nó bằng ngón tay của bạn). Tuy nhiên, nếu nước được đổ vào một ly, sau đó, "chơi" trên kính, người ta có thể nhận thấy những con sóng xuất hiện trên bề mặt của nước. Vì vậy, ly thủy tinh thực sự dao động: các rung động của thủy tinh được truyền đến nước và trở nên hữu hình.

Để thử nghiệm thành công, điều quan trọng là kính và ngón tay không nhờn (vì lực ma sát hoạt động ở đây); ngón tay nên được làm ẩm bằng nước cho độ bám dính tốt hơn (một cây cung cho một mục đích tương tự được cọ xát bằng nhựa thông).

Nhưng tại sao một ly nước âm thanh thấp hơn một ly nước không có nước? Lời giải thích chính xác là không dễ dàng, nhưng khoảng hiện tượng này có thể được giải thích như sau. Âm thanh thấp hơn cho chúng ta là những âm thanh trong đó không khí dao động chậm hơn. Và bây giờ hãy tưởng tượng một con lắc mùa xuân – một mùa xuân có trọng lượng gắn liền với nó. Video được đăng trên trang web "Quantika" cho thấy các dao động của một con lắc mùa xuân, có thể được làm từ một lò xo nhựa và cây quýt. Từ kinh nghiệm rõ ràng là mùa xuân với quýt biến động ít hơn nhiều so với không có nó.Thật vậy, tải trọng càng lớn, thì càng mất nhiều thời gian để lò xo quay trở lại vị trí ban đầu của nó. Khoảng tương tự xảy ra với thủy tinh: đổ đầy nước bằng thủy tinh, chúng ta tăng khối lượng, dao động, và do đó tần số dao động giảm, giống như vào mùa xuân, khi quýt được gắn vào nó.

KINH NGHIỆM 5. Tại sao dĩa không rơi?

Lấy hai dĩa, kết nối chúng, và trong khoảng cách giữa chúng chèn một tăm gỗ. Sau đó, đặt công trình này trên một cốc thủy tinh (hoặc ly cao) để nó chạm vào mép của cốc chỉ bằng một cây tăm (xem hình bên phải). Đồng thời, cố gắng ngăn chặn thiết kế rơi xuống, nhưng để treo trên các cạnh đều đặn. Thực tế là điều này thực sự có thể được thực hiện được hiển thị trong video trên trang web Quantica.

Bây giờ trả lời hai câu hỏi:
1. Tại sao thiết kế của hai dĩa và tăm xỉa răng lại ổn định?
2. Đâu là trọng tâm của thiết kế này?

Archimedes (khoảng 287-212 TCN)

Nhà khoa học Hy Lạp cổ đại nổi tiếng Archimedes (khoảng 287-212 trước công nguyên) sống ở thành phố Syracuse (Sicily), cách thành phố Akragas (nay là Agrigento) một trăm cây số, nơi hai thế kỷ trước Empedocles sống, chia thế giới thành bốn các yếu tố.Archimedes rất thích hình học, và điều này đã giúp ông khám phá ra một số định luật vật lý, một trong số đó được đặt tên theo ông.

Định luật Archimedes nói: một cơ thể, đắm mình trong chất lỏng (hoặc khí), chịu một lực đẩy tương đương với trọng lượng của chất lỏng (hoặc khí) di dời bởi cơ thể này. Lần đầu tiên, thế giới đã học về luật Archimedes từ cuốn sách của kiến ​​trúc sư La Mã Vitruvius, người đã sống vào thế kỷ thứ 1 trước Công nguyên và thiết kế hệ thống dẫn nước La Mã trong thời gian Julius Caesar. Theo Vitruvius, Archimedes đã khám phá ra luật pháp của mình khi đang tắm, và ngay sau đó anh ta nhảy ra khỏi nhà trần truồng và bắt đầu hét lên “Eureka!”, Tiếng Hy Lạp có nghĩa là “Tìm thấy nó!”.

Không ít luật nổi tiếng, được Archimedes khám phá, là "nguyên tắc đòn bẩy". Nhà văn Hy Lạp cổ đại Plutarch (45-127) đã nói với chúng ta về cách bất thường mà Archimedes muốn sử dụng "nguyên tắc đòn bẩy": "Archimedes đã từng viết cho vua Hieron, người mà ông ấy là bạn bè và thân nhân, rằng với quyền lực này bạn có thể di chuyển bất kỳ hàng hóa, theo báo cáo, bị cuốn hút bởi sự xác tín bằng chứng của chính mình, ông nói thêm trong một thái độ, rằng nếu ông có một trái đất theo ý của mình, trên đó ông có thể đứng, ông sẽ di chuyển chúng ta ".Trong ngắn hạn, "cho tôi một chỗ đứng và tôi sẽ biến thế giới xung quanh."

Archimedes lần đầu tiên giới thiệu khái niệm "trung tâm của lực hấp dẫn" của cơ thể và tìm thấy vị trí của trọng tâm cho các vật thể phẳng có hình dạng của một tam giác và một hình bình hành. Đối với những người đã quên, chúng ta nhớ lại rằng trọng tâm của cơ thể là điểm mà nó có thể được xem xét, lực hấp dẫn được áp dụng (lực hấp dẫn của nó đối với Trái Đất).

Nếu cơ thể được treo trên một móng tay bị đẩy vào tường, sau đó sau vài lần do dự, cơ thể sẽ trở thành cố định, và trọng tâm của nó sẽ bị dừng lại, tức là trên một đường thẳng đứng đi xuống từ điểm treo. Sử dụng thuộc tính này của trọng tâm, chúng ta sẽ tìm thấy vị trí của nó cho hình được mô tả trong hình (xem thêm video trên trang web "Quantika"). Đầu tiên, chúng ta sẽ treo cơ thể theo điểm A và khi nó bình tĩnh lại, chúng ta vẽ một đường màu đỏ qua điểm A thẳng xuống (như trong hình bên phải). Sau đó, chúng ta sẽ làm tương tự, treo cơ thể theo điểm B, và vẽ một đường màu xanh (như trong hình bên phải). Có thể thấy rằng các đường cắt nhau tại điểm C, là trọng tâm của hình này. Trong nhiều trường hợp, trọng tâm của cơ thể có thể ở bên ngoài cơ thể này. Các video trên trang web Quantica cho thấy rằng trung tâm của lực hấp dẫn của hai dĩa liên kết với nhau là giữa chúng.

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 5 "Tại sao phích cắm không rơi?"

Kinh nghiệm 5 "Tại sao dĩa không rơi?" chứng minh rằng thiết kế của hai dĩa gắn chặt với một cây tăm hóa ra rất ổn định nếu được đặt trên các cạnh của kính. Lý do cho sự ổn định là trọng tâm của cấu trúc nằm dưới điểm hỗ trợ của nó (xem hình bên trái với trọng tâm được đánh dấu bằng một điểm màu xanh và một điểm hỗ trợ được đánh dấu bằng màu đỏ). Để xác minh tính hợp lệ của giải thích này sẽ giúp một trải nghiệm khác (xem video trên trang web "Quantics"). Lấy một đoạn nhỏ của ống, ví dụ cơ thể của một cây bút cảm thấy.

Nếu đầu ống vuông góc với trục của nó, thì bạn có thể đặt ống thẳng đứng trên một bàn nằm ngang để nó không rơi. Trong trường hợp này, trọng tâm của ống sẽ nằm trên điểm tựa, và sẽ dễ dàng tháo ống ra khỏi vị trí cân bằng của nó và lật qua.

Bây giờ chúng tôi lấy ống cho sợi chỉ được gắn vào đầu của nó, và đảm bảo rằng trong trường hợp này, cân bằng sẽ ổn định, vì sau khi làm lệch ống từ vị trí thẳng đứng, nó sẽ quay trở lại sau một vài dao động. Trong trường hợp này, trọng tâm của ống nằm dưới điểm huyền phù của nó.

KINH NGHIỆM 6. Bóng trong thủy tinh như thế nào?

Lấy một quả bóng bàn, một ly và đặt chúng như được hiển thị trên bàn. Có thể đặt một quả bóng vào ly mà không chạm vào quả bóng bằng tay và các bộ phận khác của cơ thể không? Đẩy bóng vào cạnh bàn, và sau đó bắt nó bằng kính cũng bị cấm. Thực tế là điều này thực sự có thể được thực hiện được hiển thị trong video trên trang web Quantica.

Bây giờ trả lời hai câu hỏi:
1. Lực nào siết chặt và giữ bóng trong kính?
2. Có thể làm cho kinh nghiệm này với một ly mở rộng lên trên không?

GIẢI THÍCH KINH NGHIỆM 6 "Bóng trong kính như thế nào?"

Trong khi xoay kính, tất cả thời gian chúng ta nhấn trên tường của nó với các bức tường để nó quay bên trong kính. Ở cổ, các bức tường hẹp và, do độ nghiêng của chúng, chúng nhấn bóng không chỉ sang một bên mà còn hướng lên trên. Nói cách khác, bạn có thể trả lời "về mặt bóng." Nó, như trong máy ly tâm hoặc trên băng chuyền, nhấn mạnh vào tường kính, ép nó vào khu vực xa nhất từ ​​trục của kính.

Phương pháp này không thích hợp cho một ly có cổ mở rộng: quả bóng sẽ bị đẩy ra khỏi kính.

Nghệ sĩ Artyom Kostyukevich

Xem thêm:
Bài giảng khoa học phổ biến của Konstantin Bogdanov "Vật lý bên trong chúng ta", ngày 13 tháng 12 năm 2007, Moscow, FIAN.


Like this post? Please share to your friends:
Trả lời

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: