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..
atom
Rodzaje pierwiastków
Znamy 118 pierwiastków, z tego 92 występujących w przyrodzie, (w śladowych ilościach występuje jeszcze neptun i pluton), a resztę otrzymano w laboratorium. Odkryto około 270 stabilnych (nierozpadających się) jąder. Są wśród nich izotopy, czyli odmiany tego samego pierwiastka. Izotopy nie mają oddzielnych nazw, z wyjątkiem trzech izotopów wodoru (prot czyli zwykły wodór, deuter i tryt). Najwięcej, bo aż 10 trwałych izotopów posiada cyna. Najcięższym trwałym jądrem jest ołów 208Pb o liczbie atomowej 82 oraz bizmut 209Bi zawierający 83 protony w jądrze (najprawdopodobniej jest nietrwały, ale bardzo wolno się rozpada). Całkowita liczba znanych jąder: trwałych, nietrwałych i sztucznie otrzymanych wynosi około 3000. Najlżejszym jądrem jest atom wodoru, który jest po prostu protonem, najcięższym jądrem występującym w skorupie ziemskiej jest uran 238U, zawierający 92 protony. Najcięższe jądro wyprodukowane w laboratoriom ma 118 protonów.

Neutrina
Neutrina to cząstki poruszające się niemal z prędkością światła w ogromnych ilościach przechodzą przez Ziemię. Masa neutrin jest około milion razy mniejszą od masy elektronu. Neutrina produkowane są w jądrach gwiazd, gdzie zachodzą reakcje termojądrowe, w górnych warstwach atmosfery, gdzie następuje rozpad cząstek w wyniku zderzenia z cząsteczkami atmosfery oraz wewnątrz Ziemi gdzie zachodzą reakcje rozpadu beta. Oddziaływanie neutrin z innymi cząstkami jest bardzo słabe. Z każdego strumienia zawierającego 1012 neutrin przechodzących przez Ziemię tylko jedno zostaje pochłonięte, reszta biegnie dalej. Oszacowano, że w ciągu sekundy przez każdy centymetr kwadratowy naszego ciała przechodzi sześćdziesiąt miliardów neutrin! Ale tylko raz na kilka dni zdarza się w ciele człowieka reakcja wywołana przez neutrino.

smuga samolotu
Smugi samolotów odrzutowych
Samoloty odrzutowe, lecące na wysokości około 10 km, pozostawiają za sobą smugi kondensacyjne, które długo utrzymują się w powietrzu. Smugi kondensacyjne są chmurami podobnymi do cirrusów (chmur pierzastych), złożonych z drobnych kryształków lodu. Są one cienkie i przejrzyste, ponieważ niewiele wody dociera tak wysoko. Wyglądem przypominają często włókna czy pierze, stąd nazwa pierzaste. Na dużej wysokości w atmosferze panuje niska temperatura (około -50°C), w której zawarta w spalinach samolotu para wodna staje się nasyconą i skrapla się i krzepnie. Aby para wodna zaczęła kondensować dodatkowo muszą być centra kondensacji, czyli niewielkie cząstki innych substancji chemicznych lub pyłki. Produkty spalania mogą więc zapoczątkować powstawanie chmury, która początkowo ma postać cienkiej smugi ale często rozrasta się i pozostaje na niebie przez długie godziny.
Chmury pierzaste mają wpływ na klimat, bowiem przepuszczają więcej energii płynącej od Słońca do Ziemi niż od Ziemi w przestrzeń kosmiczną, czyli ogrzewają naszą planetę. Tam, gdzie ruch lotniczy jest intensywny powstaje nawet o 50% więcej chmur pierzastych (cirrusów). Najprawdopodobniej jest to jedna z przyczyn ocieplenia klimatu.
promieniowanie Czerenkowa w reaktorze
Promieniowanie Czerenkowa w reaktorze

Promieniowanie Czerenkowa
Prędkość światła w ośrodkach przezroczystych jest mniejsza niż w próżni (w wodzie jest 1,33 razy mniejsza). Jeżeli w takich ośrodkach poruszają się naładowane cząstki o tak znacznej energii, że prędkość ich jest większa niż prędkość światła w danym ośrodku to obserwujemy promieniowanie Czerenkowa (nazwa pochodzi od odkrywcy zjawiska - Czerenkowa, który za to odkrycie dostał nagrodę Nobla w 1958 roku). Zjawisko to jest analogiczne do zjawiska fali uderzeniowej towarzyszącej lotowi samolotu z prędkością większą od prędkości dźwięku. Podobnie jak odrzutowiec porusza się w atmosferze szybciej niż dźwięk, cząstka naładowana przenika ośrodek materialny z prędkością większą niż prędkość światła w danym ośrodku (ale mniejszą niż prędkość światła w próżni). Powstaje tu również fala uderzeniowa, która w przypadku samolotu ujawnia się jako huk, a w przypadku cząstki jako światło specyficznego rodzaju. Promieniowanie Czerenkowa obserwuje się dziś w reaktorach chłodzonych wodą w postaci wywołującej niezwykłe wrażenie niebieskiej poświaty.

Moc człowieka i urządzeń
Średnią moc człowieka szacuje się na 200W, czyli w ciągu jednej sekundy może wykonać pracę 200 dżuli. Oczywiście chwilowo (np. podczas podnoszenia ciężarów) ta moc może być wielokrotnie większa. Średnia moc konia czyli koń mechaniczny wynosi 735 W, maksymalna moc malucha 17 000W czyli 23KM (KM - konie mechaniczne), a średniej klasy samochodu 700000W (100KM)

Energia z elektrowni jądrowej
Podczas, gdy w elektrowni jądrowej na wytworzenie pewnej energii zużywa się 1 grama paliwa uranowego, to w tradycyjnej elektrowni węglowej na wytworzenie tej samej energii trzeba zużyć około 4 ton węgla.
Gotowanie w słonej wodzie
Słona woda wrze w temperaturze wyższej niż 100oC. W osolonej wodzie mięso i warzywa gotują się szybciej, ponieważ ma ona wyższą temperaturę wrzenia.

Ilość atomów w człowieku
Ciało przeciętnego, zdrowego człowieka składa się z 65% wagowych wody, 20% białek, 10% tłuszczów, 1% cukrów oraz 4% soli mineralnych. Udział w masie poszczególnych pierwiastków jest następujący: 65% tlenu, 18% węgla, 10% wodoru, 4% azotu, 1,5% wapnia, po 0,6% siarki i fosforu, 0,3% sodu, po 0,2% potasu i chloru oraz małej ilości innych pierwiastków. Razem ciało człowieka o masie 50kg zawiera około 5*1027 atomów. Jeśli poukładamy je obok siebie to otrzymamy linię długości 1000 000 000 000 000 km. Światło poruszające się z prędkością 300 000km/s potrzebowałoby 100 lat na jej przebycie.

Ilość promieniowania przechodząca przez człowieka
Organizmy żyjące na powierzchni Ziemi podlega nieustannemu napromieniowaniu cząstkami pochodzącymi z naszego otoczenia i Kosmosu. W Polsce 40% tego promieniowania pochodzi z radonu zawartego w powietrzu, 25% z zastosowań medycznych, 14% od promieniowania gamma wysyłanego przez pierwiastki promieniotwórcze skorupy ziemskiej, 12% to promieniowanie kosmiczne, a 8,5% jest wytwarzane przez izotopy radioaktywne zawarte wewnątrz organizmu. W ciągu jednej sekundy w nasze ciało trafia ponad piętnaście tysięcy cząstek (nie licząc neutrin). Z tego połowa przechodzi przez nasze ciało i wędruje dalej. Dokładniej, wewnątrz człowieka następuje około 8000 rozpadów promieniotwórczych jąder atomowych (głównie potasu 40K, węgla 14C i wodoru 3H), dochodzi do nas 7000 kwantów gamma emitowanych głównie z ziemi, 18 cząstek alfa powstałych na skutek rozpadu radonu i jego pochodnych oraz 150 wysokoenergetycznych cząstek z promieniowania kosmicznego (w tym około 70 mionów, 50 kwantów gamma, kilkadziesiąt elektronów i pozytonów oraz kilka protonów i neutronów). Tak mała ilość cząstek nie ma szkodliwego wpływu na zdrowie. Człowiek nie wykształcił żadnego narządu, któryby rejestrował i ostrzegał przed promieniowaniem ponieważ do tej pory promieniowanie nie stanowiło zagrożenia dla człowieka.
kula ziemska
Prędkości obiektów kosmicznych
Punkty na równiku poruszają się z prędkością 1670 km/h na skutek ruchu obrotowego Ziemi dookoła swojej osi. Cała Ziemia w ruchu obiegowym wokół Słońca ma prędkość zimą 30,3 km/s, a latem 29,3 km/s. Słońce z całym Układem Słonecznym obiega centrum naszej galaktyki Drogi Mlecznej z prędkością 200 km/s, jeden pełny obrót trwa 250 mln lat. Droga Mleczna, czyli nasza galaktyka porusza się z prędkością 600 km/s w stronę centrum Supergalaktyki Lokalnej

Odległość obiektów astronomicznych
Światło poruszające się z prędkością 300 000km/s potrzebuje 8 minut aby przebyć ze Słońca na Ziemię, ponad 5 godzin by dotrzeć z Ziemi na Plutona, 4,3 lat by dotrzeć do najbliższej gwiazdy Proxima Centauri, 30 000 lat by dotrzeć do centrum naszej galaktyki (Drogi Mlecznej), natomiast 156 000 lat musi wędrować by dotrzeć do sąsiedniej galaktyki - Wielkiego Obłoku Magellana. Światło z najdalszej, dostrzeżonej galaktyki wędrowało aż 13 miliardów lat.

Kontrakcja
Zjawisko zmniejszania objętości dwóch cieczy po ich zmieszaniu nazywamy kontrakcją objętościową. Po zmieszaniu 0,5 litra wody i 0,5 litra alkoholu otrzymujemy 0,97 litra roztworu (zobacz doświadczenie Kontrakcja czyli mieszanie się cieczy, umieszczone w dziale "Doświadczenia domowe"). Wytłumaczenie tego zjawiska jest dość proste. Cząsteczki wody "wpasowują się" w przestrzenie pomiędzy znacznie większymi cząsteczkami alkoholu. Mieszanina wody i kwasu siarkowego wykazuje również kontrakcję.
kafar
Kafary
Kafary są to urządzenia służące do wbijania w grunt pali, w których wykorzystywany jest przyrost energii potencjalnej, w celu odzyskania jej w postaci pracy. Najprostszy kafar zbudowany jest z dużego obciążnika tak zwanej baby, wciąganego na pewną wysokość, a następnie spuszczanego na pal, który należy wbić w ziemię.
Pierwsze konstrukcje kafarów pochodzą z czasów średniowiecza. Była to konstrukcja drewniana w ustawiona w formie kozła. Na jego szczycie było zamontowane koło linowe, przez które przewijano liny. Drewniany kloc zamocowany do lin był podnoszony ręcznie, a następnie opuszczany. Opadający kloc uderzał we wbijany pal. Później babę podnosiły rozmaite urządzenia mechaniczne. Dziś używa się najczęściej kafary pneumatyczne, wymagające jedynie dostarczenia do baby sprężonego powietrza. Nowoczesne kafary przeznaczone są do wbijania pali żelbetonowych, rur stalowych lub ścianek szczelnych w grunt.

Odległość uderzenia pioruna
Można określić, w jakiej odległości trwa burza z piorunami, mierząc czas między rozbłyskiem a pierwszym grzmotem. Dźwięk (grzmot) porusza się z prędkością 340m/s, natomiast światło (błysk) z prędkością 300000km/s. Błysk dojdzie więc natychmiast, a na grzmot musimy poczekać. Można przyjąć dla uproszczenia, że piorun uderzył w odległości jeden kilometr gdy różnica czasu między grzmotem a błyskiem wynosiła trzy sekundy.

« Poprzednia  Następna »
Czy wiesz, że..