Интересные факты о физике97

При каких условиях возникает отрицательная абсолютная температура?

Абсолютный нуль, то есть ноль градусов по шкале Кельвина, на практике недостижим: возможно лишь получение температуры, бесконечно близкой к этому значению. Тем не менее для некоторых физических систем введено понятие отрицательной абсолютной температуры, например для ядерных спинов в магнитном поле. Такое состояние возникает, когда частицы чаще занимают высокие энергетические уровни, чем низкие. При этом система с отрицательной абсолютной температурой является более «горячей», чем система с любой положительной температурой, так как при их соединении энергия будет передаваться из первой во вторую.

Источник:Википедия / Абсолютный нуль температуры

температурафизикачастицыэнергия

С какой тривиальной задачей, предназначенной для анализа развития детей, зачастую не справляются взрослые студенты?

В середине 20 века психологи Жан Пиаже и Бербель Инхелдер разрабатывали тесты для исследования развития детей. В их числе было задание начертить уровень воды в наклонённой бутылке. Спустя некоторое время их коллега Фреда Ребельски обнаружила, что удивительно большое число её взрослых студентов не справлялось с заданием, рисуя не горизонтальную линию, а линию, параллельную дну наклонённой бутылки, причём доля заваливших тест среди девушек выше, чем среди юношей. Этот феномен неоднократно воспроизводился в разные годы и в разных вузах: например, в одном типовом исследовании не справились с ним 15% юношей и 32% девушек.

Источник:Wikipedia / Water-level task

бутылкиводадетипсихологияфизика

Какое тело имеет бесконечную площадь поверхности при конечном объёме?

Если взять график функции y = 1 / x при x ≥ 1 и вращать его вокруг оси X, получится так называемая труба Торричелли, объём которой конечен и равен π, но площадь поверхности бесконечна. Другое название этого тела — рог Гавриила в честь архангела, который должен протрубить в Судный день. Отсюда возникает так называемый парадокс маляра: конечным объёмом краски можно заполнить рог, но этого количества не хватит, чтобы покрыть его бесконечную поверхность. С точки зрения математики противоречия нет: бесконечная площадь, умноженная на нулевую толщину идеальной краски, даёт неопределённый результат. Однако реальная краска имеет толщину как минимум в одну молекулу и конечную скорость течения, поэтому её слой на поверхности этого тела потребует уже бесконечного объёма.

Источник:Wikipedia / Gabriel's horn

ангелыбесконечностьгеометриякраскиматематикапарадоксыСтрашный судТорричеллифизикачисло пи

Какие температура и время варки яиц считаются оптимальными?

Итальянские физики рассчитали условия варки яиц, при которых белок получается оптимальной твёрдости, а желток не теряет кремообразную структуру; при этом обе части яйца обладают наилучшим вкусом и сохраняют максимум полезных веществ. Для этого нужно готовить яйцо, меняя температуру воды от 30 до 100 °C, но не плавно, а скачками. Единственный минус метода — продолжительность варки: 32 минуты.

Источник:N+1 / Физики научились оптимально варить яйца

Италиякулинарияпродуктыфизикаяйца

Почему поездки по железным дорогам в России часто сопровождаются стуком колёс?

Хотя многим пассажирам поездов стук колёс кажется неотъемлемой частью поездки, он вовсе не обязателен. Ещё со времён Российской империи широко применялось звеньевое полотно из коротких, обычно 25-метровых рельсов, между которыми оставляли зазоры, чтобы металл безопасно расширялся и сжимался при резких перепадах температуры. Когда колёса проходили через такие стыки, возникал привычный ритмичный удар. В европейских странах, напротив, в основном укладывали рельсы гораздо большей длины, что позволяло строить бесстыковые и бесшумные пути. При этом в СССР на редких участках с длинными рельсами стук всё равно мог сохраняться из-за деревянных шпал. В современной России железные дороги планомерно модернизируют, поэтому со временем от стука колёс, вероятно, удастся избавиться.

Источник:IXBT Live / Почему в России поезда стучат колёсами, а в Европе — нет

Европажелезные дорогиРоссияСССРтехникафизика

При каких условиях человек под водой может находиться в состоянии контролируемого свободного падения?

Согласно закону Бойля—Мариотта, при постоянной температуре объём газа обратно пропорционален давлению. Применительно к человеку, погружённому в воду, это означает, что, если у поверхности при заполненных воздухом лёгких он склонен всплывать, то с увеличением глубины наступает момент, после которого плавучесть становится отрицательной. Эта глубина индивидуальна, но в среднем составляет около 10 метров. Фридайверы используют это свойство для свободного падения: принимают оптимальное положение тела и достигают необходимой глубины только за счёт действия гравитации. Затем им приходится затрачивать усилия уже для возвращения к поверхности.

Источник:DeeperBlue / Guide To Freefalling In Freediving

водавоздухгравитациядайвинглёгкиефизика

Из-за какого кристаллографического феномена может резко снижаться эффективность лекарств?

Некоторые твёрдые вещества обладают полиморфизмом: они могут кристаллизоваться в разных решётках, как углерод в виде графита и алмаза. Иногда один полиморф почти по цепной реакции переходит в другой, более стабильный, вероятно, после контакта даже с микроскопической частицей этой формы. Для фармацевтики это опасно, потому что при такой перестройке кристалла могут резко меняться растворимость и эффективность лекарства. В 1998 году это произошло с антиретровирусным препаратом ритонавиром: его отозвали с рынка и лишь через год снова выпустили в исходной форме. Самым известным художественным примером стал роман Курта Воннегута «Колыбель для кошки», где заражение всей воды модификацией «лёд-девять» привело к исчезновению жизни.

Источник:Wikipedia / Disappearing polymorph

алмазыводаВоннегуткристаллылёдлекарствалитературауглеродфизика

Какое обещание матери не выполнил лауреат Нобелевской премии Кэндзабуро Оэ?

Японский писатель Кэндзабуро Оэ в детстве хотел стать физиком и упрашивал мать отпустить его в Токио, чтобы поступить на физический факультет и впоследствии получить Нобелевскую премию. Когда он действительно получил эту награду, то сказал матери, что выполнил своё обещание. Однако мать возразила, что он обещал стать лауреатом по физике, а не по литературе.

Источник:The Nobel Prize / As a child, I wanted to be a physicist

детилитератураНобелевская премияОэписателифизикаЯпония

Каковы результаты экспериментальных проверок закона бутерброда?

Наблюдение о том, что бутерброд падает исключительно маслом вниз, неоднократно проверяли в научных экспериментах. Обобщая их результаты, можно сказать, что, если бутерброд специально подбрасывать, случаи падения распределяются примерно поровну между обеими его сторонами. Но в реальной жизни бутерброд чаще всего роняют со стола, и в этом случае при стандартной высоте стола в 70 см он, как правило, не успевает сделать полный оборот и приземляется именно маслом вниз. Физик Майкл Бэкон даже установил, что вероятность этого тем выше, чем толще слой масла.

Источник:Проверено / Правда ли, что бутерброд всегда падает маслом вниз?

бутербродызаконымаслопродуктыфизикахлебэксперименты

Почему при размешивании чая чаинки скапливаются у центра дна?

Если в чашке чая есть чаинки, при размешивании круговыми движениями ложкой они соберутся у центра дна, а не распределятся по краям, как можно было бы предположить, учитывая действие центробежной силы. Этот феномен назвали парадоксом чайного листа, а Эйнштейн объяснил его так: у дна чашки на жидкость действует также сила трения, вызывающая вторичный поток, который в итоге и сносит чаинки к центру. Учёный применил это объяснение и к закону Бэра, который гласит, что вытянутые меридионально реки Северного полушария больше подмывают правый берег, а в Южном полушарии — левый: вторичный поток здесь обусловлен совместным действием силы Кориолиса и силы трения.

Источники:Википедия / Парадокс чайного листа • Википедия / Закон Бэра

географиярекисила КориолисафизикачайЭйнштейн