«الخيال أكثر أهمية من المعرفة. في الواقع ، المعرفة محدودة ، في حين أن الخيال يغطي العالم كله ، ويحفز التقدم ويخلق التطور"، - البرت اينشتاين.
تضع المعرفة التي نكتسبها في دروس الفيزياء الأساس لجميع الأشياء المدهشة الأخرى التي نستمر في تعلمها. لكن العلم لا ينتهي بالتأكيد في المدرسة الثانوية ، وبمجرد أن تنتقل بتعليمك إلى المستوى التالي ، تصبح الأمور مثيرة حقًا.
الكون مكان مجنون. بمساعدة الفيزياء ، تعلمنا الكثير عن طبيعتها الغامضة ، ولكن لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه! هيا بنا نبدأ. نوصي بقائمة من 10 حقائق مثيرة للاهتمام حول الفيزياء للأطفال في الصف 7: الظواهر الفيزيائية والخصائص الغريبة.
10. الماء المقطر عازل
يتم استخدام "مكثفات المياه" ، حيث يكون الماء عازلًا ، بشكل شائع في أنظمة تحويل الجهد العالي جدًا.
على سبيل المثال ، تستخدم ليزر النيتروجين عالية الطاقة عادةً مكثفات المياه كمكون لتخزين الطاقة. عند استخدامها في هذه التطبيقات ، يتم استخدام مزيل الراتينج لتقليل الموصلية المائية بشكل كبير.
إن الميزة الكبرى لاستخدام الماء كعازل كهربائي في هذه التطبيقات ذات الجهد العالي هي أنها ذاتية الشفاء ، على عكس العوازل الصلبة. وبالتالي ، يمكن استخدام المياه منزوعة الأيونات واستخدامها كعازل.
9. لا يعتبر الزجاج صلبًا لأنه سائل
يقال في بعض الأحيان أن الزجاج في الكنائس القديمة أكثر سمكا من الأسفل من الأعلى ، لأنه زجاج - سائلوبالتالي تدفقت لعدة قرون إلى القاع. هذا غير صحيح.
في العصور الوسطى ، غالبًا ما تم تصنيع الألواح الزجاجية باستخدام طريقة زجاج الاكليل. تم لف قطعة من الزجاج المصهور ، ونفخها ، وتمديدها ، وتسويتها ، وتدويرها في النهاية إلى قرص ، ثم قطعها إلى زجاج. كانت الأوراق أكثر سمكًا تجاه حافة القرص وعادة ما يتم ضبطها بحيث يكون الجانب الأثقل أدناه.
للإجابة على السؤال "هل الزجاج سائل أم صلب؟ " يجب أن نفهم خصائصها الديناميكية الحرارية والمادية. تحتوي العديد من المواد الصلبة على بنية بلورية على نطاق مجهري.
يتم ترتيب الجزيئات في الشبكة الصحيحة. عندما يسخن الجسم الصلب ، تتأرجح الجزيئات حول موقعها في الشبكة حتى تنكسر البلورة عند نقطة الانصهار وتبدأ الجزيئات في التدفق.
هناك تمييز واضح بين المواد الصلبة والسائلة ، والتي يتم فصلها بمرحلة انتقالية من المرحلة الأولى ، أي تغيير متقطع في خصائص المواد ، مثل الكثافة. يتميز التجميد بإطلاق الحرارة ، المعروفة باسم حرارة الانصهار.
8. في حالة احتراق الهيدروجين في الهواء ، يتم تكوين الماء.
يحرق الهيدروجين في الأكسجين لتكوين الماء. اللهب عديم اللون تقريبا. يمكن أن تكون مخاليط الهيدروجين والأكسجين (أو الهيدروجين والهواء) قابلة للانفجار عند وجود غازين في نسبة معينة ، لذلك يجب التعامل مع الهيدروجين بعناية فائقة.
7. للوزن وزن ولكن ليس له كتلة
إذا كان هناك إجابة بسيطة ، كم يزن الضوء ، فسنعلم جميعًا ذلك. في الواقع ، أثبت أينشتاين أن الطاقة والكتلة يمكن أن يكونا متشابهين - كل الطاقة لها شكل من أشكال الكتلة.
قد لا يكون للضوء كتلة راحة (أو ثابتة) تصف وزن الجسم. ولكن نظرًا لنظرية أينشتاين (وحقيقة أن الضوء يتصرف كما لو كان له كتلة ، لأنه يخضع للجاذبية) ، يمكننا القول أن الكتلة والطاقة موجودة معًا. في هذه الحالة ، نسميها الكتلة النسبية - الكتلة عندما يكون الجسم متحركًا ، وليس في حالة الراحة. وبالتالي ، فإن "الوزن" الذي تقيسه هو شكل من أشكال الطاقة.
6. لم يحلق بلوتو حول الشمس منذ اكتشافه.
تم اكتشاف بلوتو في 18 فبراير 1930. يحتاج الكوكب القزم إلى 248.09 سنة أرضية لإكمال مدار واحد حول الشمس. الحساب البسيط ، ونجد أن بلوتو سيكمل أول ثورة كاملة منذ اكتشافه في 23 مارس 2178.
5. معظم الماء في الشمس.
وفقا للعالم تشارلز تشوي ، عندما تهب الرياح الشمسية على الأحجار الغنية بالأكسجين ، يمكن أن يؤدي مزيج من الهيدروجين والأكسجين إلى تكوين الماء. يمكن أن تتطور هذه العملية في أي مكان مع الأنواع الصحيحة من الحجارة ، من سطح القمر إلى جسيم وحيد من الغبار بين الكواكب.
وهكذا ، جزء من الماء الذي يخلق الظروف لظهور الحياة على الأرض ربما يكون قد ولد من الشمس.
4. السائل والغازات والمواد الصلبة تتمدد دائما عند تسخينها.
عندما تضاف الحرارة إلى المادة ، تهتز الجزيئات والذرات بشكل أسرع. عندما تهتز الذرات بشكل أسرع ، تزداد المسافة بين الذرات.
تحدد الحركة والمسافة بين الجسيمات حالة المادة. النتيجة النهائية لزيادة الحركة الجزيئية هي أن الجسم يتوسع ويأخذ مساحة أكبر.
ومع ذلك ، تظل كتلة الجسم كما هي. تتوسع المواد الصلبة والسوائل والغازات عند إضافة الحرارة. عندما تترك الحرارة جميع المواد ، تهتز الجزيئات ببطء أكثر. يمكن أن تقترب الذرات ، مما يؤدي إلى ضغط المادة. مرة أخرى ، لم تتغير الكتلة.
3. ينتقل الصوت في الهواء والماء بسرعات مختلفة
ينتقل الصوت بسرعات مختلفة اعتمادًا على ما يمر به. من بين الوسائط الثلاثة (الغاز والسائل والصلبة) ، تنتقل الموجات الصوتية عبر الغازات بشكل أبطأ وأسرع من خلال السوائل وأسرع من خلال المواد الصلبة. تؤثر درجة الحرارة أيضًا على سرعة الصوت.
تعتمد سرعة الصوت على خصائص الوسط الذي يمر من خلاله. عندما ننظر إلى خصائص الغاز ، نرى أنه فقط عندما تتصادم الجزيئات مع بعضها البعض ، يمكن حدوث ندرة في الموجة الصوتية. وبالتالي ، من المنطقي أن نقول أن سرعة الصوت لها نفس ترتيب حجم متوسط السرعة الجزيئية بين التصادمات.
في الغاز ، من المهم بشكل خاص معرفة درجة الحرارة. هذا يرجع إلى حقيقة أنه في درجات الحرارة المنخفضة تتصادم الجزيئات في كثير من الأحيان ، مما يعطي الموجة الصوتية المزيد من الفرص للتحرك بسرعة.
عند التجميد (0 درجة مئوية) ، ينتقل الصوت عبر الهواء بسرعة 331 مترًا في الثانية (حوالي 740 ميلًا في الساعة). ولكن عند درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية ، ينتقل الصوت بسرعة 343 مترًا في الثانية (767 ميلاً في الساعة).
ينتقل الصوت بشكل أسرع في السوائل منه في الغازات لأن الجزيئات معبأة بشكل أكثر كثافة. في المياه العذبة ، تنتقل الموجات الصوتية بسرعة 1482 مترًا في الثانية (حوالي 3315 ميلًا في الساعة). إنه أسرع بأربع مرات من الهواء!
تعتمد العديد من الحيوانات التي تعيش في المحيط على الموجات الصوتية للتواصل مع الحيوانات الأخرى والعثور على الطعام والعقبات. السبب الذي يجعلهم يستخدمون طريقة الاتصال هذه بفعالية لمسافات طويلة هو أن الصوت ينتقل بسرعة أكبر في الماء.
2. الثلج النظيف يذوب ببطء أكثر من الثلج القذر
عادة ما يذوب الثلج القذر بشكل أسرع من الثلج الطازج لأنه يمتص المزيد من الطاقة من الشمس.، وهذه ليست مشكلة فقط في المدن الرملية الهابطة.
باستثناء بعض الجبال والهضاب العالية ، يتراجع الغطاء الثلجي بشكل طبيعي عن سطح الأرض في الربيع وأوائل الصيف. الغبار فوق هذا الثلج يسرع العملية بشكل كبير.
1. يعتبر السوط أول جهاز يتغلب على حاجز الصوت
ربما تم تجاوز حاجز الصوت لأول مرة عن طريق الكائنات الحية منذ حوالي 150 مليون سنة. يشير بعض علماء الحفريات القديمة إلى أنه ، استنادًا إلى نماذج الكمبيوتر لقدراتها الميكانيكية الحيوية ، قد تكون بعض الديناصورات طويلة الذيل ، مثل Brontosaurus و Apatosaurus و Deldocus ، قد التقطت ذيلها بسرعات تفوق سرعة الصوت ، مما يخلق صوت طقطقة. هذا الاستنتاج نظري ويتنازع عليه الآخرون في هذا المجال.
عادة ما تسقط النيازك التي تدخل الغلاف الجوي للأرض بشكل أسرع من الصوت. ومع ذلك ، فإن أول جهاز يكسر حاجز الصوت هو سوط عادي أو سوط.. تتحرك نهاية السوط أسرع من سرعة الصوت ، مما يخلق صوتًا مميزًا.