Читальный зал -->  Физический фейерверк 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

подделок. Так, например, рентгеновский анализ помог разоблачить мошенничества известного фальсификатора Ганса ван Меегрена, который писал свои подражания известным мастерам на старых, не представляющих ценности полотнах, что придавало его подделкам больше подлинности.

По-видимому, ультрафиолетовое, инфракрасное и рентгеновское излучения как-то взаимодействуют с нижними слоями краски, помогая их увидеть . Но в таком случае они должны взаимодействовать и с верхними слоями. Как же тогда удается различить слои?

110, с. 190-193; 1452-1454.

7.17. Светящийся шар при ядерном взрыве. Почему при взрыве атомной бомбы возникает огненный светящийся шар? Что именно излучает свет в данном случае? Как долго светится этот щар и почему он в конце концов перестает светиться? Почему из красного или красно-коричневого вначале этот щар затем превращается в белый?

219, с. 306-309; 371, с. 20; 1459.

7.18. Силовое поле. Герои научно-фантастического романа Ф. Герберта Дюна [1460] обеспечивают себе защиту, создавая вокруг себя некое силовое поле , которое пропускает лищь медленно движущиеся объекты. Такая защита предохраняет людей от пуль или ударов ножом, но через нее беспрепятственно проникает необ-

ходимый для дыхания воздух. Возможна ли такая защита с физической точки зрения?

И прочее... (7.19-7.24)

7.19. Трение. Как объяснить сущность трения моей бабушке, не прибегая к каким-то сложным научным построениям, а на самой простой модели. Обусловлено ли трение неровностями сцепляющихся поверхностей или, возможно, действием электростатических сил? Может быть, местное прилипание вызывают молекулярные силы, а может, твердая поверхность проникает в более мягкую и они сцепляются? Вопрос этот очень стар, незамысловат и наверняка должен иметь простой ответ.

3; 1462-1465.

7.20. Текущая крыша. Национальный собор в Ващинг-тоне (округ Колумбия) построен в стиле средневековых английских соборов. Его крыща, как и у английских соборов, была покрыта свинцовыми листами: в средние века Англия была богата свинцом. К несчастью, через несколько лет после постройки ващингтонского собора красивая, нежных оттенков свинцовая крыща на-чЛа неотвратимо соскальзывать вниз, никакие гвозди или крепления были не в силах ее удержать [1461]. Предполагалось, что это обусловлено двумя факторами: во-первых, географической щиротой Вашингтона и.

во-вторых, чистотой современного свинца. Каким же образом эти обстоятельства могут объяснить соскальзывание свинцовой крыши?

1461.

7.21. Трещины. Искусство гранения алмазов состоит в том, чтобы разделить кристалл именно так, как это требуется. Скульптор тоже должен умело скалывать материал, с которым он работает. Если вам приходилось резать стеклянные трубки, вы, наверное, делали это так: сначала на боковой поверхности трубки делали небольшую насечку, а потом надламывали трубку; это предотвращало появление рваного края.

Чем определяется направление трещин? Почему вообще они возникают и расползаются дальше? Можно разломить кусок стекла при гораздо меньшем усилии, чем это нужно для разрыва межатомных связей; но тем не менее эти связи разрываются.

Как удается оторвать атом от атома, приложив относительно небольшую силу?

1466-1474, 1643; 1653.

7.22. Коррозия хромированной поверхности. Вы, наверное, замечали, что хромированные детали вашего автомобиля со временем подвергаются коррозии (правда, сейчас эту проблему в какой-то степени удалось решить). Она обычно возникает на дефектах внешнего слоя хромированного покрытия (рис. 7.22), поэтому в прежние времена такое покрытие ста-

рались делать достаточно толстым и равномерным, чтобы снизить вероятность образования дефектов. Однако даже при нормальной эксплуатации автомобиля ржавчина все равно появлялась. Тогда было обнаружено, что коррозия, напротив, снижается, если хромированная поверхность изобилует мелкими дефектами. Поэтому теперь на хромированных поверхностях специально создают мелкие дефекты. Почему дефекты в слое хрома приводят к коррозии и почему, когда их много, коррозия, напротив, уменьшается?

1475; 16бд, с. 247-248.

Рис. 7.22. Коррозия хромированных деталей начинается с дефектов на поверхности покрытия.

7.23. Полировка. Многие, наверное, знают, какое это утомительное занятие начищать металлические поверхности, скажем столовые приборы. Что именно происходит в таком случае: микроабразивная обработка поверхности или, возможно, при полировке поверхность плавится? Или, быть может, происходит просто смазывание бугорков? Впервые физику этого процесса три века назад пытался объяснить Исаак Ньютон [1477]; однако до недав-

него времени этот вопрос так и оставался до конца невыясненным, и лишь последние исследования пролили на него какой-то свет. Что такое гладкая поверхность - по сравнению с чем гладкая ? Что должно происходить с поверхностью (на молекулярном уровне), если полировка представляет собой абразивную обработку, смазывание бугорков или расплавление поверхности?

1476; 1477.

7.24. Липкие пальцы. Почему прилипают липкие вещества? Казалось бы, простой вопрос, но ответить на него достаточно сложно. Можно, конечно, отделаться от него, пробормотав что-то о межмолекулярных силах. Однако все это не так просто.

Почему, например, не разваливается кофейная чашка - ее удерживают межмолекулярные силы? Допустим, вы разбили чашку на две части, а затем аккуратно сложили их так, что трещина оказалась почти незаметной. Почему же эти части не удерживаются вместе? Разве здесь не действуют те же самые межмолекулярные силы?

Скрепить половинки разбитой чашки вам поможет соответствующий клей. Каким образом? Должен ли клей обязательно быть липким? Должен ли он быть жидким? Почему, например, для склеивания чашки одни клеи пригодны, а другие нет? Существуют ли материалы, которые не поддаются никакому клею?

Иногда возникают прямо противоположные ситуации.

когда приходится опасаться, чтобы два предмета не склеились без клея. В первое время, когда только начались полеты космических кораблей с экипажами на борту, существовала реальная опасность, что металлическая подошва ботинка космонавта может самопроизвольно приклеиваться к металлической обшивке корабля. Чем обусловливалось такое опасение? Мы должны быть благодарны природе, что самопроизвольное склеивание - не столь уж частое явление, иначе мир давно бы превратился в какое-то липкое месиво.

950; 1432; 1478-1480; 167д.

краткие ответы

в составлении ответов к этой книге таится ряд опасностей. Одна из них связана с тем, что, во-первых, в литературе, на которую я ссылаюсь, и в моих собственных рассуждениях возможны ошибки. Опасность этого особенно реальна там, где речь идет о проблемах, еше не окончательно исследованных, таких, как например, шаровая молния. (В некоторых журналах статьи о ней появляются чуть ли не через номер.) Со своей стороны я могу сказать лишь одно: я сделал все, что мог, пользуясь доступной мне литературой и стараясь уложиться в весьма ограниченный объем. Но не забывайте, что эти ответы - лишь верхушка айсберга; за каждым из них кроется еще много несказанного и неизведанного. Не нужно также считать эти ответы последним словом; напротив, вы должны только отталкиваться от них и пересматривать их в свете новых публикаций и исследований.

Вторая опасность еще более серьезна и заставляет меня сомневаться, стоит ли вообще приводить ответы. Может оказаться, что вы будете заглядывать в них так поспешно, что не успеете получить удовольствие от вопросов. Пока вы по-настоящему не почувствуете всей прелести вопросов (пытаясь, быть может, даже до изнеможения ответить на них), цель этой книги не будет достигнута. Главное - как именно подходить к изу-

чению мира, в котором мы живем,- заключено скорее в первой части книги, чем во второй. Так что, прежде чем заглядывать в этот раздел или отправляться в библиотеку, постарайтесь найти собственные ответы и не жалейте на это времени.

1.1. Скрип и визг в рассмотренных случаях обусловлены зацеплением и соскальзыванием . Так, мел, когда его неправильно держат, вначале зацепляется за доску, но когда пишущий достаточно сильно нажимает на мел, он внезапно соскакивает и начинает вибрировать, периодически зацепляясь за доску и вновь соскальзывая. Вследствие этого и возникает скрип.

1.2. Палец возбуждает продольные колебания, распространяющиеся вдоль кромки. При этом возникают также поперечные колебания, перпендикулярные кромке. Последние вызывают движение жидкости. Пучности поперечных колебаний, а следовательно, и пучности колебаний жидкости, расположены в 45° от пучностей продольных колебаний. Так как в том месте, где палец касается кромки бокала, находится пучность продольных колебаний, пучность колебаний жидкости смещена от пальца вдоль кромки бокала на 45°.

1.3. Представьте себе, что одна мембрана барабана колеблется, а другая - нет. Движущаяся мембрана начинает возбуждать неподвижную, сжимая находящийся между ними воздух. Когда же вторая мембрана приходит в колебательное

движение, воздух внутри барабана начинает тормозить первую и ее колебания постепенно затухают. Наконец, колебания второй мембраны достигают максимума, а колебания первой прекращаются - мембраны меняются ролями и т. д.

Мембраны барабана ведут себя так же, как два связанных маятника. Подвесьте одинаковые математические маятники на горизонтальной нити, затем выведите один из них из положения равновесия и отпустите. Вы увидите, как колебания одного из маятников будут постепенно затухать, а другого - усиливаться. Затем начнут затухать колебания второго маятника и усиливаться первого и т. д.- Прим. ред.

1.4. Для того чтобы записывать на пластинке басы с той же амплитудой сигнала, что и высокие частоты, потребовалось бы такое отклонение иглы, которое захватило бы и соседнюю дорожку.

Плохое излучение иглой низкочастотных звуков связано в первую очередь с тем, что размеры такого излучателя малы по сравнению с длиной волны. Разные коэффициенты усиления при воспроизведении низких и высоких частот объясняются несколькими причинами. Во-первых, уровень высоких частот при грамзаписи специально повышают, чтобы сделать его намного больше уровня высокочастотных помех - свистов, скрипов и т. д. Во-вторых, выходной сигнал в современных звукоснимателях магнитной системы обычно пропорционален скорости движения иглы, а значит, и частоте записанного звука.- Прим. ред.

1.5 и 1.6. В обоих случаях звук, по-видимому, обусловлен колебаниями песка, которые возникают, - когда отдельные его слои -сдвигаются относительно друг друга.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 [ 56 ] 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.