физика

ТОП 10 най-често срещани мита - Физика

Слънцето е жълто, мълниите никога не удрят едно и също място два пъти и солената вода кипи по-бързо - това са само три от многото твърдения, за които много хора са категорични. Както често обаче се случва, реалността е различна от вярата. Избрахме десетте най-разпространени физически митове, които хвърляме повече светлина върху тях.

1. Благодарение на което самолетът може да лети?

В много учебници, научно-популярни книги и дори ръководства за пилоти ще прочетете, че принципът, по който самолетът лети, може да бъде обяснен с уравнението на Бернули.

Той казва следното: когато въздухът тече около извития връх на крилото, той изминава по-голямо разстояние от въздуха, преминаващ под крилото. Горният ток трябва да заобикаля крилото едновременно с долния ток, за да се движи по-бързо. Според уравнението на Бернули, въздухът, който тече по-бавно, създава по-високо налягане под крилото. Значи налягането е по-ниско над крилото. В резултат се създава възходяща сила и самолетът се поддържа във въздуха.

Това обяснение не е съвсем вярно. Ако случаят беше такъв, пилотажните самолети щяха да се сринат веднага при завъртане. Дори самолети от хартия, които имат крила напълно изправени, не биха могли да летят.

„Популярното обяснение на разпечатката е бързо, звучи логично и дава верния отговор. От друга страна, той въвежда погрешни схващания, използва абсурдни физически аргументи и неправилно използва уравнението на Бернули “, казва експертът по аеродинамика Холгер Бабински от университета в Кеймбридж.

На първо място, няма физически принцип, който да изисква въздухът да циркулира крилото отгоре по същото време като отдолу. Както показва видеото по-долу, това изобщо не е така. Въздухът над крилото тече много по-бързо от въздуха под него и двата потока може изобщо да не се комбинират.


Въздушен поток около крилото (източник: Cambridge University)

Основният аргумент, че самолетите летят поради разликата в налягането, е верен. Тази разлика обаче не се дължи на различната скорост на въздуха около крилото. Решаващият фактор е формата на крилото и наклона му.

Поради специфичната форма на крилото, въздухът, който тече отгоре, преодолява по-голямо разстояние от тока, който тече около крилото отдолу. В резултат на това молекулите на въздуха, заобикалящи крилото, се притискат по-близо една до друга отдолу и по този начин се създава по-високо налягане под крилото, отколкото над него, където молекулите имат повече пространство. Накланянето на крилото с върха нагоре усилва този ефект.

Аргументът, използващ уравнението на Бернули, не успява да обясни защо пилотажният самолет не се разбива, когато лети с главата надолу. Самолетите, които имат само горната страна на заобленото крило, наистина ще започнат да падат при завъртане. Пилотажните самолети обаче имат симетрични крила, които са заоблени от двете страни и сочат леко нагоре.

По време на нормален полет въздухът се счупва, така че определена част тече надолу, което изтласква крилото нагоре. Когато самолетът се завърти, пилотът регулира посоката на въздушния поток с помощта на клапите. Обикновените самолети огъват въздушния поток по същия начин. Но когато крилото се завърти, въздушният поток вече не създава достатъчно реактивна сила, за да предотврати падането на самолета.

А какво да кажем за хартиен самолет с прави крила? Тъй като е направено от хартия, крилата се огъват по време на полета, така че началото на крилото е по-високо от края. По принцип това е същият принцип като при пилотажните самолети.

Различни форми на крилата, използвани в авиацията (източник: amaflightschool.org)

2. Стъклото в прозорците тече бавно

Разтопеното стъкло тече и е относително лесно за оформяне. Той запазва своята подобна на течност вътрешна структура дори след втвърдяване. Следователно изглежда разумно да се каже, че тече много бавно дори в твърдо състояние. Така че, ако изчакате достатъчно дълго - а според някои източници до 10 милиона години - цялото стъкло от стъклата на прозореца в крайна сметка ще изтече надолу.

Нищо подобно всъщност няма да се случи. Формата на стъклото изобщо не се променя. В най-лошия случай някой ще го счупи междувременно. Митът за „пълзенето на стъкло“ възниква, защото някои стъклени прозорци в средновековните сгради са малко по-дебели отдолу.

Изследванията обаче показват, че повечето средновековни прозорци са доста равни. В някои случаи само един прозорец на прозореца е по-широк, докато страничният прозорец не. Възрастта им е еднаква. Различните дебелини на стъклените листове нямат нищо общо с пълзенето. Всъщност това е следствие от самия процес на производство на стъкло. През Средновековието беше много трудно да се направи прозоречно стъкло с постоянна дебелина.

Освен това подобни деформации не са открити при други изделия от стъкло, въпреки че са много по-стари.

Митът беше окончателно разсеян от екип учени от университета в Бристол и университета в Киото. Използвайки компютърна симулация, той показа, че подредбата на частиците в стъклото се променя с течение на времето. В резултат обаче той става все по-силен.

3. Редуване на сезони като последица от орбитата на Земята около Слънцето.

Много хора вярват, че когато нашата планета е най-близо до Слънцето, идва лятото. Зима, когато отново е най-далеч. Сезоните всъщност възникват в резултат на наклона на оста на въртене на Земята. Тя варира от 22,1 ° до 24,5 °.

Наклон на оста на въртене на Земята (източник: НАСА)

4. Великата китайска стена, видяна от космоса

Говори се, че Великата китайска стена е единственият обект, създаден от човека, видим от космоса, както и от Луната. Но нито екипажът на Аполон, нито който и да е друг астронавт никога не са потвърдили, че са разпознали някаква структура на Земята. От орбитата може да се наблюдава само нощно осветление на места.

Нашата планета през нощта. (източник: НАСА)

5. Слънцето е жълто

Вероятно всяко малко дете рисува Слънцето в жълто. И много възрастни смятат, че слънцето наистина е жълто. Опровергава се от изображения от космоса, които ясно показват, че е бяло. Появата на жълт цвят възниква само поради пречупването на светлината в атмосферата. По същата причина той придобива червеникав оттенък на запад.

6. Водата се оттича вдясно в северното полукълбо и вляво в южното полукълбо

Този ефект се дължи на действието на силата на Кориолис. Това е така наречената фиктивна сила, произтичаща от въртенето на Земята. Например, кара циклоните в северното полукълбо да се въртят обратно на часовниковата стрелка, а в южното - по посока на часовниковата стрелка. Това обаче не влияе на въртенето на водния вихър в тоалетната или мивката. При такива малки размери ефектът от силата на Кориолис е пренебрежимо малък.

Тогава посоката на потока зависи от формата на съда, малки неравности в изтичането, началния импулс на водата и дори въздушния поток. Така че няма значение дали контейнерът за вода е в северното или южното полукълбо. Водата в двете полукълба може или не може да се върти в същата посока, в която се оттича.

7. Мълнията никога не удря едно и също място два пъти

Това е едно от най-старите и известни суеверия за светкавиците. Но няма закон за физиката, който да попречи на мълнията да удари два пъти едно и също място. Напротив. По време на гръмотевична буря мълния многократно ще удря по-високите или най-добре проводимите области. Това се доказва и от измервания на НАСА, която е разработила устройство, способно точно да определи местоположението на удар от мълния.

8. Вероятността монета да падне от едната или от другата страна е точно 50%

Изследователи от Станфордския университет опровергаха това твърдение през 2009 г. Те оставиха около един цент долар да падне около 10 000 пъти и записаха на коя страна ще кацне. След това резултатите бяха оценени статистически. Анализът показа, че монетата е имала поне 51% вероятност да кацне на страната, която е била надолу, преди да бъде хвърлена. В зависимост от метода на изхвърляне вероятността може да достигне до 60%. Нито въздушният поток, нито видът на монетите са повлияли на резултата.

Ако едноцентовият долар се завърти на масата, има до 80% шанс да го ударите с главата надолу. Тази страна съдържа малко повече метал, така че е по-тежка.

9. Монета, падаща от голяма височина, може да убие човек

Много хора мислят, а аз понякога си мислех, че монета, хвърлена например от висока сграда, може сериозно да нарани или дори да убие човек. Но простото изчисление, което приема идеална среда без въздушно съпротивление, показва, че това не е така.

Ще пуснем монетата от известния Empire State Building. Да предположим, че сме много смели и се изкачваме чак до върха. Намираме се на надморска височина от 381 метра. Тъй като сме в САЩ, ще пуснем вече споменатата монета от един цент. Теглото му достига 2,5 грама. Скоростта при удар ще бъде около 86,46 км/ч.

Въпреки че може да изглежда много, такава падаща монета няма да навреди на никого, дори ако удари остър ръб. За да може заряд с подобно тегло да убие човек, той ще трябва да лети със скорост почти 1000 км/ч. Освен това не сме включили въздушното съпротивление, което забавя движението, при изчисляването на скоростта на монетите. В този случай монетата достига максимална скорост от 80 км/ч. Въпреки това, в зависимост от текущото време, падането може да се забави до 50 км/ч. В даден момент дори няма значение височината на сградата. На разстояние около 15 метра от земята ефектът на съпротивлението и гравитационната сила се компенсира прецизно и монетата вече няма да се ускорява допълнително.

10. Солената вода кипи по-бързо

Солта всъщност води до точно обратното и увеличава точката на кипене. Той предотвратява движението на молекулите на водата. Но това не е съществена разлика. Чаена лъжичка сол в тенджера с вода ще накара водата да заври около секунда по-късно.

Солта може значително да ускори кипенето на вода само в екстремни случаи. Представете си ситуация, в която изсипваме 100 г вода в една тенджера и 80 г вода в друга, в която изсипваме 20 г сол. Времето, необходимо за кипене на водата във втората тенджера, ще бъде с 25% по-кратко. Причината е проста. Тази тенджера съдържа по-малко вода, която има по-висока точка на кипене от солта.

Температурата, когато водата започне да кипи, също зависи от надморската височина. Например, на връх Еверест кипи при 71 ° C.

За да спестите енергия, добавете толкова много сол към водата, че тя вече не се топи и свикнете да пиете изключително солено кафе. Или отскачайте, за да налеете кафе на връх Еверест.

Като бонус добавяме мита, че НАСА е похарчила милиони долари, за да разработи писалка, която пише в космоса. На това посветихме цялата статия.

Успяхме да ви донесем тази статия благодарение на поддръжката на Patreone. Символичен принос също ще ни помогне да публикуваме повече качествени статии.