AlexAlpha

Существует в физике такое интересное нечто, как капля Руперта, представляющая собой просто кусок стекла в виде большой капли. 

Что же в ней такого интересного? А то, что она способна выдержать вес, эквивалентный 40 тоннам! Прочность данной стекляшки запредельная.

Более того - если выстрелить из пистолета в каплю Руперта, то пуля разобьется о стекляшку и превратится в мелкие кусочки металла!

Объяснить, почему так капля ведет себя, нетрудно. Дело в том, что капли Руперта изготавливают путем резкого охлаждения капель стекла. Технология довольно трудна, чаще всего такие капли тут же разваливаются. 

При резком охлаждении в стекле образуется существенное механическое напряжение, сосредоточенное в самой капле. Именно оно противостоит всем внешним факторам, которые пытаются каплю разрушить.

Я думаю, вы заметили, что у каждой капли Руперта есть хвостик. Если его надломить, то механическое напряжение высвободится, и капля разлетится в крошку

P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com
P.P.S. Модераторам за отложенную публикацию - респект!!!

Посмотрим на что-нибудь простое.

В видеоматериале показывают всего лишь плавающие гири. Секрет фокуса прост - гири заставляют плавать в ртути.

Напомню, что если плотность вещества A больше плотности вещества Б, то вещество Б будет плавать в веществе А. Поскольку плотность железа меньше плотности ртути, то гири в ней замечательно плавают. Отчего бы им не плавать?

А вот плотность урана больше плотности ртути, поэтому урановый лом замечательно тонет в ртути.

И правда - отчего бы ему не тонуть?

Есть такое ушедшее в хронику эпох устройство под названием лампочка накаливания. Принцип работы прост - по тонкой вольфрамовой нити пропускают электрический ток. Нить раскаляется и начинает светить. Вольфрам применяется в качестве тугоплавкого металла.

Однако, если бы мы зажгли нить без колбы, то нить бы попала под влияние окружающего кислорода, который быстро бы устроил нити реакцию горения. В таких условиях нить не проживет и секунды. Для долговременной работы ее помещают в колбу, из которой откачивают воздух.
Однако изолировать нить от кислорода можно и другим способом. Зачем все эти колбы-вакуумы, если можно просто сунуть лампочку в жидкий азот?

Азот не является окислителем, поэтому вольфрам в нем не сгорает. Плюс низкая температура значительно снижает сопротивление нити, из-за чего металл меньше разрушается под действием проходящего по нему тока.

Светить, конечно, будет хуже, но когда нас это останавливало?..

И, конечно же, без Гервидса Валериана Ивановича, которому отведен целый плейлист на канале МИФИ, наша подборка тоже невозможна. Замечательный преподаватель. Тонко, аккуратно, с юморком.

На видео демонстрируется лестница Иакова, названная так в честь ветхозаветной лестницы между Землей и Небом. Лестница представляет собой две металлические пластины под напряжением, расстояние между которыми увеличивается с высотой.

Принцип работы прост. Прикладываемого напряжения достаточно только для того, чтобы пробить воздух в самом узком месте, то есть, внизу. Однако затем нагретый разрядом воздух начинает подниматься вверх благодаря силе Архимеда. Поскольку теперь этот воздух имеет много свободных заряженных частиц, то дуга может пройти и в более широких местах лестницы. По сути, мы имеем плавучую перемычку между двумя электродами. Красота, да и только!

Нонче у нас суббота, а, значит, нужно грамотно организовать досуг (или досуг, кого-то из них). 

Предлагаю вашему вниманию простой опыт, который вы легко сможете повторить самостоятельно. 

Закон Паскаля - давление на жидкость передается в любую точку одинаково во всех направлениях. 

Суть опыта: поместить в воду плавающее тело с воздушной полостью внутри. При сжимании бутылки по закону Паскаля давление воды увеличится, воздушная полость сожмется и уменьшится в размерах, выталкивающая сила уменьшится и поплавок потонет. Если бутылку отпустить, то вновь всплывет. Сжимая-отпуская бутылку, можно весело гонять поплавок вверх-вниз или заставить поплавок зависнуть. 

Можно реализовать при использовании спички и медной проволоки. Наматываем на спичку немножко тонкой проволоки так, чтобы спичка плавала в воде вертикально.
Роль воздушной полости при этом играет воздух между волокнами дерева. Данный способ не очень удобен, поскольку дерево впитывает воду и перестает реагировать на повышение давления внутри бутылки. 

Можно реализовать при использовании колпачка от шариковой ручки и пластилина. На колпачок приклеиваем пластилин и проделываем в нем небольшое отверстие. Главное - аккуратно подобрать размер колпачка и массу пластилина.

Можно реализовать при использовании пипетки и утяжелителя в виде медной проволоки. Наматываем проволоку на пипетку так, чтобы она располагалась в воде вертикально и едва держалась на плаву. 

Все пойдемте мять бутылки!

P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com

Вомбат напомнил о себе, и вот я здесь; успеваю поздравить за минуту до полуночи. Здравствуй, Вомбат, расти большой!

Надеюсь, вам понравится этот материал.
Сейчас вначале немного нудной теории (проматывайте, если скучно), затем очень красивые видосеки. 

Для интересующихся разберемся кратко - в чем суть люминесценции вообще?
Как известно, в атомах находятся электроны. Изначально электроны находятся в основном состоянии, то есть, в состоянии с 'нулевой' энергией. Однако путем различных механизмов можно заставить электрон приобрести энергию и перейти в возбужденное состояние. Например, атомы можно осветить, и при выполнении определенных условий электрон поглотит энергию света и возбудится.

Электроны не любят находиться в возбужденном состоянии, поэтому они стремятся сбросить энергию, и делают это посредством излучения света. Именно это излучение, которое мы с вами можем наблюдать, и называется люминесценцией.

Итак, для наблюдения люминесценции необходимо возбудить электрон каким-либо образом и подождать, пока он не скинет энергию в виде света.

По большей части все виды люминесценции отличаются способом возбуждения электронов - свет, разряд, звук, химические процессы и другие.

Важным моментом данной физики является тот факт, что принимать и испускать электрон может не любую энергию, а строго ограниченный набор значений. Можно это сравнить с лестницей. Я могу шагнуть на 1-2-3 ступеньки, но шагнуть на 2.3 ступеньки у меня не получится. Электронные уровни устроены аналогичным образом с единственным отличием - все ступеньки имеют разную высоту.

А теперь красивое. 

Флуоресценция - электроны возбуждаются под действием УФ или синего излучения и мгновенно испускают фотоны в ответ.

Фосфоресценция - электроны возбуждаются под действием УФ или синего излучения, однако вещество устроено так, что электроны не могут быстро скинуть энергию, поэтому они излучают фотоны с большой задержкой.

Электроны может возбудить не всякое излучение, а только то, что больше по энергии испускаемых электронами фотонов. По энергии синий>зеленый>красный

Хемилюминесценция - электроны возбуждаются за счет энергии, выделяющейся при химических реакциях.

Такой вид свечения используют в специальных палочках. Если разломать колбу с перекисью водорода внутри, то палочка начнет светиться.

Биолюминесценция - та же хемилюминесценция, только в живых организмах. Светлячках, например.

Триболюминесценция - свечение, возникающее при деформации тел. Электроны возбуждаются за счет микроразрядов, которые эта деформация вызывает.

А вот при разматывании скотча (это тоже своего рода деформация) выделяется рентген! При разматывании в воздухе он не опасен. В видео используют специальный экран, чтобы рентген вызывал синее свечение. Опыт проводят в вакууме.

К триболюминесценции относят еще и эффект Коппа-Этчеллса. Если вертолет взлетает в запыленных условиях, то песок бьется о лопасти и светится, создавая красивые кольца. Что интересно - Копп и Этчеллс были солдатами, а не учеными.

Сонолюминесценция - свечение под действием звуковых волн. Очень сложная реализация. В специальной колбе создается стоячая звуковая волна, которая отбирает один пузырек воздуха и удерживает его на месте.

Если посмотреть крупно, то пузырек под действием звуковой волны резко сжимается, и выделяющаяся энергия вызывает вспышку.

Термолюминесценция - свечение, возникающее при нагревании различных твердых веществ. Не путайте с обычным тепловым свечением (как красный раскаленный металл, например) - здесь абсолютно другой механизм.

Термолюминесцировать способны кристаллы, которые были подвергнуты воздействию какого-либо излучения (рентгена, например), приведшего к возникновению внутри кристалла различных дефектов. В эти дефекты захватываются электроны и удерживаются там, а при сильном нагревании высвобождаются, воссоединяются со своими ионами и испускают при этом свет. По сути, кристалл играет роль своеобразной батарейки, энергия из которой добывается путем нагревания.

Радиолюминесценция - свечение под действием частиц, появляющихся при распаде радиоактивных веществ. Эти частицы вызывают возбуждение электронов.

В видео показано сравнение часов с люминесцентной подсветкой (слева) и тритиевой подсветкой (справа). Люминофор ярче, но для свечения его постоянно нужно 'подзаряжать' светом. Тритиевые трубочки светят тускло, но они способны светить десять лет даже в кромешной темноте.

Катодолюминесценция - возникновение свечения при облучении вещества быстрыми электронами. Электроны получают при нагревании катода. Используется в известной всем пожилым людям ЭЛТ трубке.

И для самых-самых интересующихся бонус - свечение Вавилова-Черенкова. 

Ни одна частица не способна двигаться быстрее скорости света. Однако здесь речь по скорость света в вакууме - 300 000 км/с. В любой среде скорость света уменьшается из-за ослабления средой. Например, в воде скорость света меньше в 4/3 раза по сравнению с вакуумом.

Получается так, что любая частица может двигаться медленнее, чем свет в вакууме, но быстрее, чем свет в воде. Такие частицы будут сбрасывать с себя энергию за счет испускания фотонов. Проще говоря, светиться.

Именно это происходит во время запуска ядерного реактора, которое мы видим на видео. Запуск заключается в том, что из реактора частично выводятся защитные стержни, которые до этого предотвращали развитие цепной реакции с ураном. Начинается развитие цепной реакции. В этот момент вылетает множество элементарных частиц, движущихся быстрее скорости света в воде и испускающих из-за этого голубоватое свечение.

Я использовал слово 'люминесценция' 29 раз и написал эту строчку, чтобы разов стало 30. 

Для того, чтобы получить поднимающиеся шарики или пузыри, удобно использовать гелий. А что, если гелия нет?

Тогда можно взять, например, метан. Тот самый, что сгорает в газовых плитах и кипятит чайничек. На видео показан пример таких пузырей. Из шланга идет струя метана, в стаканчике мыльный раствор. Метановые пузыри - наше все! Но есть один момент: метан - горючее вещество...

С метаном связано одно интересное природное явление - метановые пузыри в озере Байкал.

В Байкале существует множество подводных грязевых вулканов, которые являются источниками природного газа. Этот газ пузырями поднимается к поверхности и вмерзает в лед. Выглядит это как множество белых полостей.

Можно разбить лед и поджечь метан - будет огонь! Все логично.

Красивая картинка замерзших пузырей прилагается.

Если нагреть металлический шарик и сунуть его в воду, то раздастся пшик и на этом все фокусы кончатся. 

Однако если нагреть шарик до достаточно высокой температуры, то он мгновенно создаст вокруг себя паровую шапку, которая будет изолировать шарик от остальной жидкости. При этом и шарик охлаждается медленнее, и вода вокруг нагревается гораздо медленнее. В этом и проявляется в данном опыте эффект Лейденфроста, про который мы говорили ранее. 

Я думаю, при наличии газовой горелки (баллон+горелка < 1000 р) такой эксперимент вполне можно повторить в домашних условиях и пронаблюдать паровую шапку воочию. Только осторожно!

Хочу познакомить вас с моими любимыми ютуб-каналами, связанными с физикой, и с самими физиками, конечно же. Полную подборку вы уже можете найти на моем телеграм-канале с физикой.

И откроет подборку Андрей Иванович Щетников с канала GetAClass. На канале содержится огромная подборка различных экспериментов. Абсолютно все эксперименты поставлены и сняты в очень хорошем качестве. Абсолютно ко всем экспериментам есть отличное объяснение. Большая часть экспериментов уникальна и на ютубе более ни в каком виде не представлена. Канал у авторов просто потрясающий, очень активно его рекомендую. 

В этом видео Андрей Иванович показал, что происходит с пламенем свечи в сильном электрическом поле. Если поместить самую обычную свечку в электрическое поле и постепенно увеличить его напряженность, то мы увидим, что пламя реагирует на воздействие со стороны поля - форма пламени начинает меняться.

Дело в том, что пламя свечи имеет довольно высокую температуру - около 800 градусов по Цельсию. Этой температуры хватает, чтобы часть электронов оторвалась от атомов, то есть, газ частично ионизировался. Так изначально незаряженный набор атомов разваливается на набор положительных и отрицательных зарядов и становится плазмой.
Эти заряды активно взаимодействуют с внешним электрическим полем, что приводит к 'сдуванию' пламени.

P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com

Там постик про плазму выложили, я решил не отставать. 
Осторожно! Противные звуки в видосеках!
Довольно интересно дуговой разряд выглядит в магнитном поле. Даже очень интересно. Но строго обязательно смотреть в замедленной съемке! 

В видео в качестве одного электрода используется штырь за магнитом, а вторым электродом является сам магнит.
Дело в том, что на движущиеся заряженные частицы в магнитном поле начинает действовать новая сила - сила Лоренца. Эта сила заставляет частицы двигаться по дуге окружности. 
Поскольку дуговой разряд является потоком электронов и ионов, то есть, заряженных частиц, то и они попадают под действие данной силы.

На ютубе есть автор по магнитным полям, у него таких видео навалом. Снимает симпатишно, очень рекомендую.

Вот еще тот же эффект с двумя парами электродов. 

Рассмотрим великий и могучий стробоскопический эффект.

Эффект заключается в иллюзии неподвижности на самом деле быстро движущихся тел.

Суть эффекта понять довольно легко. Представим, что у нас есть фонарик. Не обычный фонарик, а мигающий, допустим, 100 раз в секунду. И пусть у нас есть вращающийся круг, на который нанесена белая полоска и который делает, допустим, тоже 100 оборотов в секунду. Тогда при освещении фонариком этого круга белая полоска будет казаться неподвижной.

Так происходит потому, что из-за совпадения частот полоска подсвечивается каждый раз в одном и том же положении, поэтому она как бы не движется.

И посмотрим демонстрацию эффекта вне лаборатории.  

Если частота вращения лопастей вертолета совпадает с частотой кадров камеры, то при съемке на каждом кадре лопасти будут находиться в одном и том же положении, то есть, будет казаться, что они не вращаются.

Так что если вы видите неподвижный объект, то задумайтесь - быть может, он и не так уж неподвижен?..

Сегодня демонстрирую видео от автора, без которого подборка хороших физиков просто не может существовать - Павел Андреевич Виктор с одноименного канала. Меня в Павле Андреевиче многое что восхищает и удивляет, однако самым интересным с точки зрения физики я считаю его уникальную способность демонстрировать различные физические явления на очень простых, но при этом довольно неординарных опытах.

Если вы заглянете на ютуб, то по тепловому расширению тел есть миллиард видео с одним дубовым экспериментом - шарик и колечко. 

В холодном состоянии шарик проходит сквозь колечко, в горячем нет, что и демонстрирует тепловое расширение тел, то есть, увеличение объема тела при нагреве.

Однако Павел Андреевич всегда находит свои способы продемонстрировать различные явления. 

На видео показан эксперимент с расширяющимся от нагревания стержнем. В качестве индикатора расширения используется игла со стрелкой. При расширении стержень прокатывается, вращая при этом иглу.

Предисловие: после падения сайта я так и не понял, как вернуть аккаунт. Решил для себя, что никак, поэтому начну заново. Всем здравствуйте, я AlexAlpha с Пикабу! Там я писал и пишу репетиторские истории и выкладываю подборки с физикой. Здесь я выкладывал небольшие постики про физические явления. 

Чтобы поддержать Вомбат после падения, хочу выложить подборку своих любимых физиков. Надеюсь, она вам понравится.
---

И откроет подборку Андрей Иванович Щетников с канала GetAClass. В этом видео он показал, что происходит с пламенем свечи в сильном электрическом поле.

Пламя свечи является низкотемпературной плазмой, то есть, атомы в нем быстры настолько, что при столкновениях разбиваются на электроны и ионы, то есть, заряженные частицы. Если поместить пламя свечи в электрическое поле, то ионы и электроны будут двигаться не только под действием естественной конвекции, но и под действием силы Кулона, из-за чего пламя будет 'сдуваться'.

Продолжим наше знакомство с физиками. На этот раз в ролике Алексей Александрович Колчин также с канала GetAClass покажет опыт, который я очень рекомендую повторить - он простой и быстрый в исполнении.

Опыт демонстрирует выполнение закона Паскаля - давление на жидкость передается в любую точку одинаково во всех направлениях. Для демонстрации используется знаменитый картезианский водолаз.

Спичка с помощью утяжелителя в виде накрученной проволочки подвешивается в бутылке с водой. Пробка закрывается.
При надавливании на бутылку спичка уйдет на дно. Так происходит потому, что при надавливании давление жидкости во всей бутылке повышается, и вода заполняет различные поры в древесине. Если затем бутылку отпустить, то давление придет в норму, часть воды выйдет из спички, и спичка всплывет.

Аналогичный опыт можно реализовать с пипеткой, и это даже будет лучше и удобнее, ибо древесина спички размокает, а стекло - нет.

На видео вы можете видеть прохождение электрического заряда в диэлектрике (автор утверждает, что это оргстекло). 

Суть довольно проста - при достижении определенного напряжения заряды на электроде начинают находить путь прям сквозь диэлектрик. В получающихся искровых каналах высокие давление и температура, из-за чего сам материал диэлектрика деформируется.

Оргстекло обладает способностью к накоплению заряда, из-за чего мы видим искровые разряды долгое время.

Рисунки, которые получаются в диэлектрике при таком разряде, называются фигурами Лихтенберга. Эти рисунки возникают из-за того, что из-за прохождения разряда многократно увеличиваются давление и температура. Можно сказать, что разряд 'прогрызает' путь сквозь материал.

Фигуры Лихтенберга часто получают и на дереве.

Делается это относительно просто - деревянный лист смачивают крепким раствором соли и подают на разные концы листа высокое напряжение (в видео 2000 В). Поскольку соли способны ионизироваться, то по поверхности дерева проходит электрический ток, буквально выжигая дерево на своем пути из-за огромного количества вложенной энергии.

Существует несколько металлов, плавление которых происходит при довольно низких температурах. Это, конечно же, олово, которое плавится при температуре 232 градуса, из-за чего его удобно использовать в качестве припоя. Это, конечно же, ртуть (-39 градусов), которую мы видим практически всегда только в жидком виде.

Но есть еще один интересный металл - галлий. Его температура плавления составляет всего 30 градусов, что позволяет его плавить просто теплом человеческого тела. Или теплом воды в стакане :)

В общем, сахар размешать, конечно, можно... Но действовать нужно решительно и быстро!