Legile lui KeplerLegile lui Kepler, valabile doar în cadrul mecanicii newtoniene, descriu comportamentul unui sistem de două corpuri între care acţionează o forţă invers proporţională cu pătratul distanţei. Cu alte cuvinte, putem spune că legile lui Kepler descriu mişcarea planetară.

Comentarii -

În acest articol vom introduce noţiunile fizice de energie, putere ale unui circuit de curent continuu, formulele acestora şi vom rezolva problema transferului maxim de putere de la generator la consumator.

Comentarii -

FononiAtunci când se încearcă controlul modalităţii în care căldura se mişcă prin solide, este deseori util a se face asemănarea acesteia cu un flux de particule. Oamenii de ştiinţă numesc fononi aceste "particule" care de fapt reprezintă niveluri primare de energie.

Comentarii -

Nicolas Léonard Sadi CarnotDe fiecare dată când inginerii încearcă proiectarea unui motor bazat pe căldură sau îmbunătăţirea unui model existent, se lovesc de o limită fundamentală a eficienţei: limita Carnot. Iată câteva detalii despre această limită şi despre descoperitorul ei.

Comentarii -

Pungi de plastic. Material artificialToate corpurile care ne înconjoară sunt formate din substanţe. Acestea pot fi naturale ca, de exemplu: sarea, cărbunele, apa, aerul şi altele sau artificiale, adică produse de către om: sticla, porţelanul, materialele plastice, polietilena şi aşa mai departe.

Comentarii -

TermometruDeseori se spune la radio sau pe posturile de televiziune următoarea frază: "Temperatura la umbră este de 25 grade Celsius, iar la soare este de 29 grade Celsius". Credeţi că este corect? Oare de ce sunt menţionate două valori de temperatură?

Comentarii -

Joc de Lego. CorpuriÎn viaţa de zi cu zi suntem înconjuraţi de tot felul de corpuri. Din primii ani de viaţă ne bucurăm de frumuseţile naturii: munţi, ape, dealuri, câmpii, flori, pomi, etc. Admiraţia naivă pe care o avem de la vârste fragede se transformă apoi, în anii de şcoală, în uimire.

Comentarii -

Flacara pe Terra si in spatiu (dreapta)Ştim cu toţii despre modul în care se comportă focul în spaţiul cosmic: nu se poate susţine. Toate filmele de acţiune care ne arătau altceva au fost greşite. Focul are nevoie de oxigen, iar oxigenul nu există din abundenţă în afara atmosferei terestre.

Comentarii -

MagnetTehnic vorbind, orice obiect care are un câmp magnetic poate fi considerat magnet. Câmpul magnetic este generat de mişcarea electronilor. Materia conţine atomi, iar atomii au electroni care se deplasează pe o anumită orbită şi au un anumit spin.

Comentarii -

Constante naturăValorile multor constante fundamentale par stabilite exact pentru ca viaţa să poată exista. În 2000 Martin Rees a scris cartea "Doar şase numere", în care vorbeşte despre şase constante, care dacă ar fi avut valori doar un pic diferite, noi nu am fi existat.

Comentarii -

Legile lui NewtonIsaac Newton  a fost un renumit om de ştiinţă englez, matematician, fizician şi astronom, preşedinte al Royal Society. Este savantul aflat la originea teoriilor ştiinţifice care vor revoluţiona ştiinţa, în domeniul opticii, matematicii şi în special al mecanicii.

Comentarii -

Forţa de frecare este forţa de contact între două corpuri. Ea este o manifestare macroscopică a unei sume de forţe microscopice, şi anume forţele electrice care se exercită între atomii celor două materiale ce se află în contact. Forţa de frecare este direct proporţională cu apăsarea normală între cele două corpuri şi nu depinde de suprafaţa aparentă de contact dintre cele două corpuri sau de viteza relativă dintre ele.

Formula forţei de frecare este

Ff = k*N

unde Ff este forţa de frecare, k este coeficientul de frecare şi N este apăsarea normală între cele două corpuri.

Comentarii -

 


Lucrul mecanic

Lucrul mecanic este efectuat de o forţă care acţionează asupra unui corp şi îşi deplasează punctul de aplicaţie pe direcţia şi în sensul ei.

Formula de calcul a lucrului mecanic:

L = F * d

unde F este forţa ce acţionează asupra corpului, iar d este distanţa pe care aceasta îşi deplasează punctul de aplicaţie.

Comentarii -

SimetrieToată lumea ştie ce este simetria, însă în acest articol, Mario Livio de la Institutul Ştiinţific de Cercetare Spaţială Baltimore, SUA, ne demonstrează faptul că nu numai formele, dar şi legile naturii pot fi simetrice. Citiţi mai departe pentru a afla detalii surprinzătoare!

Comentarii -

 

Tensiunea superficială este proprietatea unei suprafeţe lichide care o face să se comporte ca o membrană elastică tensionată. Rezistenţa acesteia depinde de forţele de atracţie dintre particulele lichidului sau de forţele de atracţie dintre acestea şi particulele corpurilor gazoase, solide sau lichide cu care care intră în contact. Datorită tensiunii superficiale este posibil ca anumite insecte să stea pe suprafaţa apei sau ca o lamă de ras să plutească la suprafaţa unui lichid, chiar dacă lama are o densitate mai mare decât lichidul şi nu poate pluti. Tensiunea superficială cauzează apariţia picăturilor sferice de lichid, întrucât lichidul tinde să-şi micşoreze aria.

Comentarii -

Prototipul kilogramuluiSuntem atât de obişnuiţi cu unităţile de măsură, fie că este vorba de măsura timpului, fie că este vorba de măsura distanţei ori a greutăţii, încât probabil că cei mai mulţi nu ne-am pus vreodată întrebarea: cum sunt aceste  unităţi standardizate? Cât înseamnă de fapt o secundă? În raport cu ce dat fundamental este ea stabilită?

Comentarii -

 

LEX PRIMA - PRINCIPIUL INERŢIEI

Un punct material îşi menţine starea de repaus relativ sau de mişcare rectilinie uniformă atâta timp cât asupra sa nu acţionează alte corpuri care să-i schimbe această stare.

Inerţia este proprietatea generală a corpurilor de a-şi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie şi uniformă în absenţa acţiunilor exterioare respectiv de a se opune la orice schimbare a stării sale de repaus sau de mişcare rectilinie şi uniformă în prezenţa acţiunilor exterioare.

Masa este o mărime fizică scalară ce măsoară inerţia corpurilor.

Sistemul de referinţă inerţial este un sistem de referinţă în care este valabil principiul inerţiei.

Un sistem de referinţă care se mişcă rectiliniu uniform faţă de un sistem de referinţă inerţial este la rândul său un sistem de referinţă inerţial.

Comentarii -

 

Scintilatoarele sunt materiale transparente folosite de cercetători pentru a detecta particule şi unele forme de radiaţii. Când radiaţia loveşte scintilatorul, acest material absoarbe o parte din energia radiaţiei, emiţând în schimb lumină. Chiar şi cea mai mică "scânteiere" poate fi detectată de fotomultiplicatoare ataşate la un scintilator.
 
Scintilator cristal
Cristal folosit ca scintilator (înconjurat de detectoare)
credit: wikipedia.org

Comentarii -

HaosUn fluture bătând din aripi undeva în Europa poate declanşa o tornadă în Texas. Aşa afirmă teoria haosului. Această teorie - în esenţă - indică faptul că mici modificări ale datelor iniţiale ale unui sistem complex poate duce la stări finale al sistemului foarte diferite. Edward Lorenz este cel care pune bazele acestei teorii.

Comentarii -

Lumina Cherenkov - comparatie cu boom-ul sonic

 

Lumina Cherenkov apare atunci când particulele călătoresc mai repede decât lumina. Vă întrebaţi probabil cum poate o particulă depăşi viteza luminii … Ceea ce ştim  în urma formulării teoriei relativităţii speciale de către Einstein – şi nu a fost invalidat – este că viteza luminii în vid este de 300.000 km/s şi că nimic nu poate depăşi această limită. Totuşi, viteza luminii nu este aceeaşi în orice mediu. De exemplu, atunci când trece prin apă ori sticlă, viteza luminii încetineşte cu până la 25 de procente. Prin urmare, este posibil ca particule ce călătoresc prin unele substanţe cu viteze subluminice – raportat la viteza luminii în vid – să fie totuşi mai rapide decât lumina în acel mediu.

Comentarii -

neutralino William Thompson, la sfârşitul secolului al XIX-lea afirma că toate legile Universului au fost descoperite. Dar lucrurile s-au complicat în anii imediat următori, odată cu apariţia ideilor lui Einstein, Planck, Bohr, Schrödinger etc. Neutralino este un exemplu că Universul este mult mai "refractar" în a-şi dezvălui tainele decât s-ar putea crede...

Comentarii -

Gravitatia_in_contextul_teoriei_stingurilorSe ştie despre gravitaţie că este cea mai slabă dintre cele 4 forţe fundamentale. Deşi la scară cosmică gravitaţia produce efecte colosale, la nivel atomic interacţiunile gravitaţionale sunt mult mai slabe decât celelalte. Teoria stringurilor, cea mai populară teorie cuantică a gravitaţiei care există în prezent, oferă o posibilă explicaţie.

Comentarii -

Carbonul - ingredient de bază al materiei organice

Carbonul este un ingredient de bază din compoziţia organismelor vii de pe Terra. Toate formele de viaţă conţin în jur de 25% carbon. Atomul de carbon este unic deoarece se poate combina cu alţi atomi de carbon dând naştere unor lanţuri lungi sau unor structuri circulare de legături carbon-carbon, care, la rândul lor, stau la baza moleculelor organice complexe care fac posibilă viaţa.

Comentarii -

Efectul fotoelectricDouă dintre concepţiile greşite pe care o parte a publicului le are despre marele Albert Einstein sunt că teoria relativităţii i-ar fi adus premiul Nobel pentru fizică şi că el ar fi descoperitorul efectului fotoelectric. Aflaţi pentru ce a fost Einstein laureat al Nobelului şi lămuriţi-vă în privinţa efectului fotoelectric citind în acest articol.

Comentarii -

De când datează primele oglinzi?

Primele menţiuni despre oglinzi confecţionate din bronz şi alămuri apar în biblie şi în scrierile antice ale egiptenilor, grecilor şi romanilor. Cele mai vechi oglinzi din sticlă, acoperite pe o faţă cu un strat metalic strălucitor, au apărut în Italia în timpul secolului XIV. Iniţial, procesul tehnologic folosit la confecţionarea oglinzilor din sticlă consta în aplicarea pe una din suprafeţele sticlei a unui strat de mercur şi staniol şlefuit.

Metoda folosită şi astăzi la confecţionarea oglinzilor a fost descoperită în 1835 de chimistul de origine germană, Justus von Liebig. Procesul imaginat de el consta din turnarea unui amestec de amoniac şi argint pe suprafaţa sticlei. Dacă se adaugă şi formaldehidă  (produs gazos cu miros iritant, solubil în apă, folosit la fabricarea răşinilor sintetice, a coloranţilor, medicamentelor, ca dezinfectant etc) amestecului metalic, rezultă o suprafaţă argintie, strălucitoare, care are proprietatea de a reflecta lumina. În prezent suprafeţele oglinzilor sunt de diferite forme, obţinându-se diverse efecte ale obiectelor reflectate.

Comentarii -

Răspunsul scurt este că nu ne prea dăm seama de adevărata dimensiune a obiectelor privindu-le în oglindă. Puteţi face următorul experiment: încercaţi, printr-o măsurătoare nepretenţioasă, cu ajutorul mâinilor, să vedeţi cât de mare vă este capul, aşa cum apare el în oglindă. O să observaţi că măsurătoarea va arăta că acesta este mai mic decât în realitate. Cu toate acestea, de regulă, puteţi face o evaluare corectă a lucrurilor pe care le priviţi în oglindă. Cum se face că se întâmplă astfel?

 

A woman before a mirror
Eserin Adi. A woman before a mirror

 

Comentarii -

Teoria Relativităţii a lui Albert Einstein constă din două porţiuni majore: teoria relativităţii restrânse (sau relativitatea specială) şi relativitatea generalizată.

Relativitatea restrânsă descrie fenomenele care devin observabile la viteze comparabile cu viteza luminii, în sisteme de referinţă inerţiale (adică sisteme de referinţă care se deplasează unele faţă de altele la viteze constante). Pe de altă parte, relativitatea generală se ocupă de sistemele de referinţă neinerţiale (care au o mişcare accelerată), descriind fenomenele apărute în preajma câmpurilor gravitaţionale foarte puternice (în jurul corpurilor cereşti masive, cum ar fi stelele şi planetele). Această din urmă teorie stabileşte o legătură între gravitaţie şi curbura spaţiului, concept pe care îl vom lămuri ceva mai târziu.

Comentarii -

Dicţionarul explicativ al limbii române ne spune că un cal-putere este o unitate de măsură pentru putere, egală cu 75 de kilogrammetri-forţă pe secundă, folosită pentru a exprima puterea unui motor. Aceasta înseamnă că un cal-putere reprezintă forţa necesară ridicării unui corp de 75 kg la înălţimea de un metru, în timpul de o secundă, şi se traduce cu o valoare de 735,49875 W.

În ingineria electrică, calul-putere se defineşte ca fiind egal cu 736 de waţi.

Noţiunea de cal-putere a fost introdusă de inventatorul scoţian James Watt, astfel că povestea naşterii acestei unităţi de măsură se raportează la sistemul englezesc de unităţi.  Valoarea unui cal-putere a fost stabilită după ce Watt a efectuat o serie de experimente în care aceste animale de tracţiune (caii) tractau diverse cantităţi de cărbune. Iniţial, Watt a stabilit că, în medie, un cal era capabil să tracteze 22000 de livre de cărbune pe o distanţă de  un picior într-un minut.

 

James Watt. Portret
James Watt (1736-1819)
Portret realizat de Carl Frederik von Breda

 

Comentarii -

Constituenţi fundamentali ai Universului, particulele identificate de fizicieni până în prezent ca aparţinând Modelului Standard – electroni, neutrini, quarcuri ş.a.m.d. - reprezintă un veritabil alfabet al materiei. Asemenea literelor – omoloagele lingvistice ale particulelor elementare – aceste elemente fundamentale reprezintă cele mai mici componente ale materiei identificate cu mijloacele pe care le posedă ştiinţa astăzi. Conform celor observate până în prezent, se pare că nu există o substructură sau nişte sub-particule care să intre în componenţa acestor constituenţi fundamentali.

Teoria stringurilor (teoria sforilor, după cum mai este numită) susţine însă contrariul. Potrivit acestei teorii, dacă am avea la dispoziţie o tehnologie care să ne permită să vizualizăm materia la un ordin de magnitudine mult inferior celui observabil cu instrumentele actuale, am constata că aceste particule fundamentale nu sunt punctiforme, aşa cum le descrie ştiinţa astăzi, ci sunt constituite din minuscule bucle unidimensionale. Autorii şi adepţii acestei teorii descriu stringurile (sau corzile, sforile etc.) ca pe nişte filamente minuscule care vibrează sau oscilează într-o singură dimensiune.

Figura de mai jos ilustrează ideea principală a teoriei stringurilor, plecând de la un măr şi pătrunzând la scări succesiv mai mici în structura internă a acestuia şi a constituenţilor săi.

 

Teoria stringurilor
 

Câte dimensiuni are lumea în care trăim? Care sunt acestea?

Fizicienii descriu lumea în care trăim ca având patru dimensiuni. Primele trei dintre acestea descriu spaţiul şi sunt notate în literatura de specialitate, în lucrările de matematică şi fizică, cu x , y şi z. x desemnează întotdeauna lungimea, y-lăţimea şi z-înălţimea.

 

Ne putem imagina viaţa într-o singură dimensiune? Dar într-un univers bidimensional?

O lume unidimensională ar fi asemenea unui fir de aţă, iar vieţuirea într-un asemenea univers ar permite ciudaţilor săi locatari să se deplaseze doar pe direcţia înainte-înapoi. Ne putem imagina în continuare un areal bidimensional, acolo unde locuitorii s-ar putea deplasa asemenea furnicilor pe o foaie de hârtie: înainte, înapoi , stânga, dreapta, sau chiar trecând de pe o faţă pe cealaltă a filei. Dacă adăugăm şi a treia dimensiune, atunci furnicile ar putea părăsi suprafeţele hârtiei pentru a se deplasa pe direcţia sus-jos.

Comentarii -