آزمایشات جالب فیزیک

[moo2010]

دوستتونو ناپدید کنید در حالی که لبخندش باقی بمونه.




در بیشتر مواقع ، هر دو چشم انسان چشم اندازهای نسبتاً یکسانی از دنیای اطراف دریافت می کنند. مغز ما دو تصویری که دو چشم از یک منظره دریافت می کنند را با هم ترکیب کرده و ما آن منظره را سه بعدی درک می کنیم. در این آزمایش خواهید دید که اگر تصاویری که دو چشم دریافت می کنند متفاوت باشند ، چه اتفاقی می افتد.

وسایل مورد نیاز



یک آینه ( که طول هر وجه آن حدود 10 إلی 15 سانتی متر باشد )
دیوار سفید یا هر سطح سفید دیگر ( مانند ورقه ی مقوای سفید )
یک دستیار

شرح آزمایش

طوری بنشینید که دیوار یا سطح سفید در سمت راست شما قرار بگیرد. همانند شکل زیرطوری آینه را با دست چپ در مقابل بینی خود نگه دارید که سطح بازتابنده ی آن به طرف دیوار باشد ( چنان که بتوانید دیوار را با چشم راست خود ببینید ) .

در حالی که یک لبه ی آینه در مقابل بینی شما قرار دارد ، آن را طوری بچرخانید که تصویر منعکس شده ی دیوار را تنها با چشم راست خود بتوانید ببیند و چشم چپتان در مقابل دوستتان قرار گیرد. دست راست خود را همانند شکل بالا در مقابل دیوار طوری تکان دهید که گویی در حال پاک کردن تخته سیاه هستید. ببینید چه قسمت هایی از صورت دوستتان ناپدید می شود.
سعی کنید در مکانی آزمایش را انجام دهید که زمینه ی پشت سر فرد مقابلتان به رنگ روشن باشد. تا آن جا که امکان دارد ، سر خود را بی حرکت نگاه دارید. از دوست خود نیز بخواهید در طول آزمایش بی حرکت بنشیند .
اگر ناپدید شدن صورت دوستتان را به درستی نمی بینید ( در دیدن ناپدید شدن آن مشکل دارید ) ، احتمالاً یکی از چشمانتان از دیگری قوی تر است .
آزمایش را دوباره انجام دهید، منتها اینبار طوری بنشینید که دیوار در سمت چپ شما قرار گیرد و چشم راستتان در مقابل صورت دوستتان قرار گیرد.
توانایی افراد مختلف در مشاهده ی این اثر متفاوت است. تعداد کمی از افراد هرگز این پدیده را نمی بینند. این آزمایش را چندین مرتبه تکرار کنید، زود مأیوس نشوید. برای دیدن این پدیده وقت و حوصله به خرج دهید .

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

تصاویری که دو چشم انسان از یک منظره دریافت می کنند، بطور عادی، تفاوت های خیلی کمی با هم دارند. مغز انسان این دو تصویر را تجزیه و تحلیل کرده و سپس آن ها را جهت تشکیل یک تصویر واحد و سه بعدی، با هم ترکیب می کند .
در این آزمایش، دو چشم شما به کمک آینه، دو تصویر مختلف را دریافت می کنند . یک چشم شما تصویری که از صورت دوستتان می آید را دریافت می کند و چشم دیگرتان تصویر دیوار سفید ( یا هر سطح سفید دیگری ) و حرکت دستتان که از آینه منعکس شده را می بیند.
مغز شما تلاش می کند قسمت های مختلف دو تصویر را برای ساختن تصویر نهایی کنار یکدیگر قرار دهد.
چشم شما به تغییر وحرکت خیلی حساس است .
هیچ کس نمی داند چرا و چگونه قسمت هایی از صورت گاهی اوقات باقی می مانند، ولی چشم و دهان آخرین اجزایی هستند که ناپدید می شوند .
نام این آزمایش از گربه ی خندان در داستان آلیس در سرزمین عجایب گرفته شده است. در این داستان گربه ناپدید می شود در حالیکه فقط لبخندش باقی می ماند.



منبع : انشنامه رشد

[moo2010]

دیدکلی

در بررسی حرکت یک جز از یک سیستم ، ابتدا باید دستگاه مختصات که حرکتها نسبت به آن در نظر گرفته می‌شوند، مشخص باشد. چون انتخاب مختلف دستگاه مختصات جوابهای متفاوتی را از حرکت یک جز از سیستم به ما خواهد داد. همین انتخاب است که موضوع حرکت نسبی را در علم فیزیک (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B9%D9%84%D9%85+%D9%81%DB%8C%D8% B2%DB%8C%DA%A9) پیش می‌کشد.
حرکت نسبی

فرض کنید در داخل یک خودرو ، که در یک جاده مستقیم با اندازه سرعت ثابت 55 مایل بر ساعت (mi/h) در حال حرکت است، قرار دارید. دیگر سرنشینان خودرو نیز همانند شما با اندازه سرعت ثابتی حرکت می‌کنند. گرچه اندازه سرعت آنها نسبت به زمین 55mi/h است، ولی اندازه سرعت آنها نسبت به شما برابر صفر است. شما در داخل خودرو می‌توانید آن دسته از آزمایشهای فیزیکی را که تحت تاثیر حرکت یکنواخت خودرو قرار می‌گیرند، انجام دهید.

برای مثال شما می‌توانید یک توپ را مستقیما به سمت بالا پرتاپ کنید (در دستگاه مرجع خودتان). سپس مشاهده کنید که توپ مستقیما به سمت پایین حرکت می‌کند. توپ دارای حرکت افقی می‌باشد (به دلیل حرکت خودرو) ، اما شما نیز دارای حرکت افقی می‌باشید و از این رو هیچ حرکت نسبی افقی وجود نخواهد داشت. برای یک ناظر که در خارج از خودرو روی زمین ایستاده است، نتیجه متفاوت است.

توپ دارای یک مولفه افقی روبه جلو ، با سرعتی معادل با 55mi/h و یک مولفه قائم ، ناشی از حرکتی که شما به آن داده‌اید، می‌باشد. می‌دانیم که یک پرتابه تحت تاثیر جاذبه ، با چنین مولفه‌های سرعتی ، مسیری سهمی ‌شکل را خواهد پیمود. لذا شما و ناظر زمینی توضیحات متفاوتی را برای تشریح حرکت توپ بکار خواهید برد. هر چند شما قبول دارید که با توجه به قوانین فیزیکی که توپ از آن تبعیت می‌کند، علیرغم هر دو توضیح شتاب (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B4%D8%AA%D8%A7%D8%A8) سقوط یکسانی بدست می‌آید.
نقطه‌ای با حرکت مخالف

یک چرخ غلتان در حال را در نظر بگیرید. از نظر ناظری که در مرکز چرخ ایستاده است، نقطه A به پایین ، نقطه B به بالا ، نقطه C به چپ و نقطه D به راست حرکت می‌کند. اما از نظر ناظری که در کنار جاده ایستاده است، چرخ به سمت چپ حرکت می‌کند. حال یک مسئله جالب این است که آیا در قطاری که از شهر A به شهر B در حال حرکت است، نقاطی هست که نسبت به خط آهن به صورت بر عکس ، یعنی از شهر B به شهر A حرکت کند؟ جواب این سوال را با یک آزمایش می‌توان یافت.
یک ازمایش

به دایره کوچکی ، مثلا به یک سکه یا یک دگمه ، با موم (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%88%D9%85) یک چوب کبریت بچسبانید. بطوریکه در امتداد شعاع دایره قرار گیرد و قسمت زیادی از آن از کناره دایره بیرون آمده باشد. حال اگر این دایره را در نقطه C روی لبه خط کش بگذارید و آن را از راست به چپ بغلتانید. نقطه‌های D و E و F واقع در آن قسمت از چوب کبریت که خارج از دایره است، نه به جلو بلکه به عقب حرکت خواهند کرد.

هر چه نقطه از کناره دایره دورتر باشد، ضمن غلتاندن دایره ، بطور محسوس تری به عقب می‌رود (نقطه D به نقطهD می‌رود). نقاط لبه برآمده چرخ قطار راه آهن نیز درست مانند نقاط خارج از کناره دایره ، در آزمایش ما حرکت می‌کنند. حالا دیگر نباید تعجب کرد که این حرکت در یک جز بسیار کوچکی از یک ثانیه طول می‌کشد. اما در هر حال علیرغم تصورات معمولی ما ، در قطار در حال حرکت تغییر مکان در جهت عکس وجود دارد.


منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

دید کلی

بر طبق قانون گرانش نیوتن همه اجسام یکدیگر را جذب می‌کنند. یک سنگ کوچک روز زمین یک سیاره دور دست را جذب می‌کند ما برای این روی زمین ایستاده‌ایم که ما زمین را و همینطور زمین ما را جذب می‌کند. وقتی از سطح زمین دور می‌شویم نیروی جاذبه کاهش می‌یابد؟ آیا اگر به اعماق زمین برویم، نیروی جاذبه افزایش می‌یابد؟
قانون جاذبه جهانی نیوتن

قانون جاذبه جهانی نیوتن را می‌توان اینگونه بیان کرد: "هر ذره‌ایی در جهان ، هر ذره دیگر را با نیرویی که با حاصلضرب جرمهای آنها بطور مستقیم ، و با مربع فاصله مابین آنها بطور معکوس متناسب است؟ جذب می‌کند. جهت این نیرو در امتداد خط واصل ذرات است."
بنابراین اندازه نیروی جاذبه اعمالی F بر روی دو ذره به جرمهای m1 و m2 ، که در فاصله r از یکدیگر قرار دارند، برابر است با: F=(Gm1m2)/r2 که در این جا G ثابت جاذبه ، (یک ثابت جهانی) است که برای هر زوجی از ذرات ، یک مقدار می‌باشد. توجه کنید که G را با g اشتباه نکنید. g ، شتاب یک جسم سقوط کننده تحت جاذبه زمین است ولی G یک مقدار ثابت جهانی است.
مفهوم فاصله در قانون جاذبه نیوتن

می‌گوییم همه اجسام یکدیگر را جذب می‌کنند. شتاب ماه در جهت زمین را ، می‌توانیم از دوره تناوب حرکت انتقالیش ، و شعاع مدار آن حساب کنیم که مقدار آن برابر با 0.0027 متر بر مجذور ثانیه (m/S2) می‌باشد. این مقدار 3600 بار کوچکتر از g شتاب سقوط آزاد بر روی سطح زمین است. نیوتن با فرض این که شتاب سقوط یک جسم با مربع معکوس فاصله آن از زمین متناسب است. به تلاش برای یافتن علت این اختلاف پرداخت.
سوالی که بلافاصله مطرح می‌شود، درباره معنای "فاصله از زمین" است. نیوتن در نهایت فرض کرد که جرم زمین می‌تواند به نحوی رفتار کند که گویی کل جرم آن در مرکزش متمرکز شده است. برای مثال در مقایسه با خورشید ، زمین را می‌توان به صورت یک ذره در نظر گرفت. به هر حال واضح نیست که آیا ما می‌توانیم با زمین به صورت یک ذره ، شبیه به یک سیب که تنها در چند متری بالای زمین قرار گرفته است، رفتار کنیم یا خیر. اگر این فرض را قبول کنیم، یک جسم که در نزدیکی سطح زمین سقوط می‌کند، به اندازه شعاع کره زمین (6400km) ، از مرکز موثر جاذبه زمین فاصله دارد. ماه در حدود 380000km از زمین فاصله دارد. نسبت مربع معکوس این فاصله برابر با 2(380000/6400)=3600/1 می‌باشد، که با نسبت شتاب ماه به شتاب سیب در توافق است. به قول نیوتن "تقریبا پاسخ زیبایی" پیدا شد.
پس زمین را می‌توان یک ذره، تصور کرد.
- وزن اجسام بالاتر از سطح زمین:
بنابراین قانون جاذبه نیوتن، هر چه از سطح زمین بالاتر برویم، نیروی جاذبه زمین کمتر می‌شود. اگر وزنه یک کیلوگرمی را با ارتفاع 6400 کیلومتر از سطح زمین بالا ببریم، یعنی وزنه را به اندازه دو برابر شعاع کره زمین، از مرکز زمین، دور کنیم، نیروی جاذبه به اندازه 2 2 یعنی چهار بار کوچکتر خواهد شد. همانطور که گفتیم می‌توان کره زمین را به صورت یک ذره با جرم کل زمین در نظر گرفت) و وزنه یک کلوگرمی با ترازوی فنری به جای وزن معادل 1000 گرم، فقط وزن معادل 250 گرم را خواهد داشت (توجه کنید که اساس ترازوی فنری، تغییر طول فنر با وزن جسم است که با تغییر شتاب جاذبه، تغییر می‌کند) هر چه فاصله را زیادتر کنیم، وزن به نسبت مجذور فاصله کمتر خواهد شد.
وزن اجسام در اعماق زمین

طبیعتا چنین فکری پیدا می‌شود که اگر با وزنه به اعماق زمین فرو برویم، یعنی جسم را به مرکز زمین نزدیک کنیم، باید مشاهده کنیم که نیروی جاذبه افزایش می‌یابد، یعنی وزنه در اعماق زمین باید سنگین‌تر باشد. این تصورات نادرست است. با فرو رفتن به اعماق زمین ، وزن اجسام افزایش نمی‌یابد، بلکه برعکس ، کم می‌شود. علت این امر این است که در این صورت قسمتهای جذب کننده زمین ، در یک طرف قرار ندارند بلکه در چند طرف آن قرار دارند.

جسمی که در عمق زمین قرار دارد، بوسیله قسمتهایی از زمین که در زیر آن واقع است، به پایین جذب می‌شود و در عین حال بوسیله قسمتهایی که در بالای آن واقع است، به بالا جذب می‌شود. می‌توان ثابت کرد که در نتیجه نهایی فقط نیروی جاذبه کره‌ای شعاع از مرکز زمین تا محل قرار داشتن جسم ، روی جسم اثر می‌کند.
بنابراین هر چه جسم به اعماق زمین فرو رود، وزن آن به سرعت تقلیل می‌یابد. وقتی جسم به مرکز زمین برسد، به کلی وزن خود را از دست می‌دهد و بی‌وزن می‌شود، زیرا قسمتهایی که جسم را احاطه کرده اند، آن را با نیرویی یکسان ، به همه طرف جذب می‌کنند.
پس

وزن جسم روی سطح زمین ، از هر جای دیگری بیشتر است، با دور شدن جسم از سطح زمین ، به بالا یا به اعماق زمین ، وزن آن کاهش می‌یابد.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

موضوع چیست؟

هر مساله در فیزیک (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%81%DB%8C%D8%B2%DB%8C%DA%A9) هر چند ساده ، می‌تواند پیچیده جاو کند و سوالهای عجیبی مطرح شود که همگان را به فکر وا دارد مثل همین سوال: کی ما سریعتر به دور خورشید می‌گردیم شب یا روز؟

زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86) به دور خود می‌چرخد (حرکت وضعی زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA+%D9%88%D8% B6%D8%B9%DB%8C+%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86)) و این عامل باعث ایجاد شب و روز (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B4%D8%A8+%D9%88+%D8%B1%D9%88%D8 %B2) می‌گردد. بخشی از زمین که رو به خورشید است روز و بخشی دیگر که پشت به خورشید است، شب می‌باشد. پس همیشه یک طرف زمین روز و طرف دیگر شب است. پس این سوال به چه معناست؟ ظاهرا بی‌معنی است.


نکته جالب

نکته در اینجاست که از ما سوال نمی‌شود که کی تمام کره زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%DA%A9%D8%B1%D9%87+%D8%B2%D9%85%DB% 8C%D9%86)سریعتر تغییر مکان می‌دهد، بلکه سوال می‌شود که ما ساکنان کره زمین ، سریعتر در میان ستارگان حرکت می‌کنیم و این سوال کاملا با معناست.
حقیقت چیست؟

ما در منظومه شمسی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%86%D8%B8%D9%88%D9%85%D9%8 7+%D8%B4%D9%85%D8%B3%DB%8C) دو نوع حرکت داریم: زمین به دور خورشید می‌گردد (حرکت انتقالی زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA+%D8%A7%D9% 86%D8%AA%D9%82%D8%A7%D9%84%DB%8C+%D8%B2%D9%85%DB%8 C%D9%86)) و در عین حال به دور محور زمین می‌چرخیم (حرکت وضعی زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA+%D9%88%D8% B6%D8%B9%DB%8C+%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86)). این دو حرکت با هم ترکیب می‌شوند، اما نتیجه‌ای که بدست می‌آید، بسته به این که ما در نیمه روز یا نیمه شب زمین باشیم متفاوت خواهد بود.حرکت زمین به دور خورشید از غرب به شرق است. از طرفی زمین هم در همین جهت به دور خود می‌چرخد (یک کره که حول یک محور خود می‌چرخد را در نظر بگیرید وقتی نیمی از کره از غرب به شرق می‌چرخد، بدیهی است که نیمه دیگر از شرق به غرب می‌چرخد)

چون در نیمه شب زمین جهت حرکت وضعی از غرب به شرق است پس این دو سرعت ، یعنی سرعت چرخش زمین (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D8%AA+%D9%88%D8% B6%D8%B9%DB%8C+%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86) به دور محورش بر سرعت گردش زمین به دور خورشید ، افزوده می‌شود. برعکس در نیمه روز که زمین از شرق به غرب حرکت می‌کند، این دو سرعت از هم کم می‌شوند. بنابراین ما نصف شب سریعتر از ظهر در منظومه شمسی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%86%D8%B8%D9%88%D9%85%D9%8 7+%D8%B4%D9%85%D8%B3%DB%8C) حرکت می‌کنیم.
چقدر سریعتر

از آنجا که نقاط اطراف خط استوا در هر ثانیه در حدود نیم کیلومتر حرکت می‌کنند، تفاوت میان سرعت ظهر و سرعت شب در حدود یک کیلومتر است. برای تهرانکه در مدار 35 درجه قرار دارد، این تفاوت در حدود 800 متر است، یعنی اهالی تهران نصف شب هر ثانیه 800 متر بیشتر از ظهر در منظومه شمسی حرکت می‌کنند!



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

وقتی که از چرخ و فلک پیاده می شوید، چه اتفاقی می افتد ؟



وقتی که به جسم دواری می نگرید، رد یاب حرکتی چشم شما خسته می شود . و وقتی که به اطراف نگاه کنید ، به نظرمی آید که همه چیز در دنیای اطرافتان بطرف شما می آید( یا از شما دور می شود) .

وسایل مورد نیاز



مقوا
چسب مایع یا نواری
دیسک نمونه
یک وسیله ی چرخنده ( گرامافون ، مته برقی با سرعتهای مختلف ، مته دستی و یا غیره )


شرح آزمایش

از تصویر دیسک اسرار آمیز (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AA%D8%B5%D9%88%DB%8C%D8%B1+%D8% AF%DB%8C%D8%B3%DA%A9+%D8%A7%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D8%B 1+%D8%A2%D9%85%DB%8C%D8%B2) یک کپی تهیه کرده و با استفاده از چسب نواری یا چسب مایع روی مقوای دایره شکلی بچسبانید و سپس مقوای دایره شکل را به مرکز وسیلهُ چرخانتان وصل کنید . دستگاه گرامافون با دوره چرخش 45 یا 78 دوردر دقیقه برای این کار بسیار مناسب است . بعد از اینکه وسیله ی چرخنده را به گردش درآوردید ، به مدت 15 ثانیه به مرکز دیسک نگاه کنید .
سپس نگاه خود را از دیسک برداشته و به دیواریا شخص نزدیکی بنگرید . توجه کنید که شخص یا دیوار به نظر منقبض و یا منبسط می شوند ، به نظر می رسد که شخص مورد نظر به سمت شما هجوم می آورد یا از شما دور می شود.
اگر می توانید تلاش کنید تا دستگاه چرخنده خود را در جهت مخالف به چرخش درآورید. حالا وقتی نگاه خود را از دیسک برمی دارید چه اتفاقی می افتد ؟

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

سیستم دیداری شما به حرکاتی که به سمت درون یا بیرون باشد حساس است . وقتی به اجسامی که به مرکز میدان دیدتان نزدیک یا دور می شوند می نگرید ، سلولهای عصبی ای که در قشای دیداری شما قرار دارند، بیشتر تحت تاُ ثیر قرار می گیرند . با نگاه کردن به یک جسم ساکن ، سیگنال هایی با یک قدرت به مغز شما می رسد و وقتی شما به جسم در حال حرکتی خیره می شوید ، قسمتی از این سلولها خسته می شوند و وقتی به دیوار خیره شوید قسمت دیگری از سلولها که کار نکرده اند ، سیگنالهای قوی تری نسبت به قسمت خسته، به مغز ارسال می کنند .
بطور مثال اگر وسیله ی گرداننده در جهت دور شدن از شما ، می چرخد ، وقتی نگاهتان را از آن بر می دارید و به دیوار نگاه می کنید ، بنظر می رسد که دیوار به شما نزدیک می شود . وقتی دستگاه گردانتان را در خلاف جهت بگردانید ، آنگاه بنظر می رسد که جسم به شما نزدیک، و دیوار از شما دور می شود .

ضمیمه

کنار آبشاری بایستید و به نقطه ای درون آبشار بمدت یک دقیقه بنگرید . سپس به صخره ای کنار آبشار نگاه کنید . چه چیزی می بینید؟
خواهید دید که صخره به سمت بالا می رود . این حرکت ظاهری مربوط به خستگی بخشی از سیستم دیداری شما می شود که حرکت بالا رونده و پایین رونده را آشکار می کند.


منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

روشن کردن لامپ با سیب زمینی! چیزی جالبتر از این نیست، اگر باور ندارید امتحان کنید.

وسایل لازم



یک لامپ کوچک 2،5 ولتی
یک پایه لامپ
13 قطعه سیم مسی هر کدام به طول تقریبی 25 سانتیمتر (بدون روپوش)
12 نوار باریک مسی به ابعاد 5x1 سانتیمتر و به ضخامت دلخواه
12 نوار باریک روی به ابعاد 5x1 سانتیمتر و به ضخامت دلخواه
12 عدد سیب زمینی

مس (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D8%B3) را از سازندگان وسایل مسی می‌توانید تهیه کنید و روی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B1%D9%88%DB%8C) را هم از پوسته پیلهای مصرف شده می‌توانید ببرید.

روش آزمایش

برای انجام آزمایش ، یک نوار مسی و یک نوار رویی را در هر کدام از سیب زمینی‌ها در حدود 1،5 سانتیمتر فرو ببرید. فاصله این دو نوار از هم را در حدود یک سانتیمتر تنظیم کنید. بدین ترتیب هر کدام از سیب زمینی‌ها ، یک پیل ضعیف به شمار می‌آید.

اکنون به وسیله سیمهای رابط مسی ، سیب زمینی‌ها را طوری به همدیگر مربوط سازید که یک نوار مسی از یک سیب زمینی به نوار رویی سیب زمینی دیگر وصل شود. جهت اطمینان کامل از اتصال سیم به صفحه‌های فلزی پس از چند دور پیچیدن ، روی آن نوار چسب بزنید. پس از اتصال سیب زمینی‌ها به یکدیگر ، آنها را به فاصله کمی از هم ، روی میز طوری بچینید که تقریبا تشکیل دایره بدهند. در پایان ، دو انتهای آزاد این پیلها را به دو پیچ پایه لامپ وصل کنید. لامپ روشن خواهد شد.
اگر به جای سیب زمینی از پرتقال ، نارنج و بویژه لیموترش استفاده کنید، نتیجه بهتری خواهید گرفت.


پیل سیب زمینی ، تقلیدی از پیل ولتاست که به سال 1800 میلادی توسط الکساندر ولتا دانشمند ایتالیایی ساخته شده است.


منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

نگاه اجمالی

منظور از تاکسی‌های پرنده خودروهایی هستند که قادرند پرواز کنند. این خوروها با سرعتی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%B9%D8%AA) تقریبا معادل سرعت هواپیما می‌توانند مسافرین را جابه‌جا کنند و احتمالا تا پنج سال آینده در کشور انگلستان آغاز به کار خواهند کرد. این خوروها که جت باد نام دارند، اکنون مراحل پایانی ساخت را طی می‌کنند.
سیر تحولی و رشد

در حال حاضر شرکت انگلیس Avcen (اوسن) این تاکسی‌ها را در دست ساخت دارد. اولین پرواز آزمایشی آن هم حدود یک و نیم سال بعد انجام خواهد شد. به گفته مسئولان شرکت ، این تاکسی‌ها می‌توانند با سرعتی معادل 560 کیلومتر در ساعت و در ارتفاع 220 متری از سطح زمین پرواز کنند. به عبارتی ، این خودروها می‌توانند مساحتی به طول 50 کیلومتر را در مدت 5 دقیقه بپیمایند.
طرز کار



در طراحی این خودروها از دو موتور جت استفاده شده است و همچنین به دلیل فناوری پیچیده‌ای که در ساخت آنها بکار رفته است، مدت زمان برخاستن آنها از زمین بسیار کمتر از زمان برخاستن یک جت از روی زمین است.
متخصصان طراح این وسیله نقلیه معتقدند که این خودروهای هوایی بسیار کم صدا بوده و میزان آلودگی صوتی آنها حتی از موتور یک خودرو معمولی نیز کمتر خواهد بود.
یکی از مزیتهای این خودروها این است که توانایی فرود در مناطق بسیار باریک و کم عرض و کوچک را دارند و برای فرود تنها به یک خیابان مستقیم به عرض یک خوروی معمولی و به طول 100 متر احتیاج دارند.

نقش و تاثیر جت بادها در زندگی

از این تاکسی‌ها برای جابجایی مسافرین درون شهری استفاده خواهد شد. این تاکسی‌ها می‌توانند مسافران را از حومه شهر به مناطق اداری در مرکز شهر در مدت 1 یا 2 دقیقه جابجا کنند. برخی از مناطق حومه‌ای انگلیس به دلیل شلوغ بودن آزادراه‌های مرتبط با آنها در اوایل صبح یا در زمان تعطیلی ادارات کاملا مسدود شده و رانندگان چندین ساعت در ترافیک سنگین می‌مانند. به گفته مسئولان شرکت Avcen ، هزینه هر یک از این خودروها یک میلیون دلار یا 543 هزار پوند بوده است. اما به دلیل مسافرت‌های بسیار زیادی که این تاکسی‌ها در مدت زمان کم می‌توانند انجام دهند، هزینه آنها در حد هزینه یک تاکسی معمولی خواهد بود.
چشم انداز آینده

در حال حاضر شهرهای شلوغ و پرجمعیتی مانند نیویورک و توکیو و مسکو آرزوی داشتن چنین خودروهایی را می‌کنند. همچنین شرکت Avcen قصد دارد در آینده نمونه‌هایی برای صنایع نظامی و همچنین نمونه‌هایی برای صنعت پزشکی به عنوانه آمبولانس هوایی بسازد. همچنین یک نمونه رباتیک از این خودروها در دست طراحی است که می‌تواند قابلیت نظارت از راه دور داشته باشد و می‌توان در عملیات نجات از آن استفاده کرد. در این نمونه هدایت کننده می‌تواند از فاصله حدود 500 کیلومتری به هدایت خودرو بدون سرنشین بپردازد.


منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

مقدمه

پرواز یکی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است که اکنون رنگ واقعیت یافته و به حقیقت پیوسته است. زمانی برای انسان داشتن بال به مانند یک رویا بیشتر نبود، اما اکنون او حتی بدون بال هم پرواز می‌کند و حتی با کمک موشکهای عظیم‌الجثه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%88%D8%B4%DA%A9) به سراغ ماه و سایر سیارات می‌رود. شاید بتوان ، به نوعی پرواز را غلبه بر جاذبه نامید. بطور کلی پرواز در میان بسیاری از جانداران و نه فقط پرندگان وجود دارد. جانوران تحت تاثیر نیروی جاذبه روی زمین قرار دارند. نیرویی که موثر و در عین حال غیرقابل مشاهده است و باعث حرکت جویبارها و حتی حرکت حیواناتی همچون مارها و سایر جانداران می‌شود.

با این وجود ، عده‌ای از جانوران به نیروی جاذبه غلبه می‌کنند و در هوا باقی می‌مانند، همه جانورانی که در هوا پرواز می‌کنند، قادر به پرواز واقعی و کنترل شده نیستند. برای نمونه ، بعضی از مارمولکها و قورباغه‌ها و حتی گونه‌ای از مارها برای رسیدن به زمین و یا فرار از دست دشمن ، خودشان را به زمین پرتاب می‌کنند که البته در این عمل جالب با سرعتی بسیار مناسب به زمین می‌رسند و هیچ گونه آسیبی متوجه آنها نمی‌شود.
مکانیزمهای پرواز پرندگان

بین انگشتان و چنگالهای بعضی از گونه‌های جانوران ، پوستهای قابل ارتجاع وجود دارد که از این پوستها به عنوان یک چتر نجات استفاده می‌کنند و به آرامی‌فرود می‌آیند. آنها در واقع تحت تاثیر نیروی جاذبه سقوط می‌کنند و درست در جهت مخالف این نیرو ، نیرویی وجود دارد که به خاطر وجود پوست قابل ارتجاع و حرکت در مقابل هوا بوجود می‌آید. همین تداخل نیروها باعث کاهش سرعت سقوط می‌شود.

حتی گونه‌ای از مارها به نوعی پرواز می‌کنند. این گونه از مارها به سرعت در آب حرکت می‌کنند، سپس آب را شکافته و خودشان را به بیرون پرتاپ می‌کنند. سپس بالهای عریض خودشان را باز می‌کنند، بدون تکان دادن آنها تا مسافتی بیشتر از صدها متر پرواز می‌کنند.

از اینها که بگذریم، در واقع پرواز کنندگان حقیقی حشرات (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA) ، پرندگان و تنها یک نوع از پستانداران که خفاش (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AE%D9%81%D8%A7%D8%B4) نامیده می‌شود، به شمار می‌روند که توانایی لازم برای پرواز را تامین می‌کنند. جالب اینکه این جانوران بر خلاف گونه‌های قبل می‌توانند به هنگام پرواز بچرخند و فرود بیایند. برخی از آنان حتی هزاران کیلومتر را پرواز کنان طی می‌کند. بدون اینکه خسته شوند و لحظه‌ای بر روی زمین یا درختان بین راه بنشینند.
مکانیزمهای پرواز بعضی از حشرات

در حقیقت پرواز از گونه وسیع حشرات آغاز شد. حشرات این عمل را حدود سیصد میلیون سال قبل آغاز کردند. آنها نیز در آغاز با بالهای کوچکشان قادر بودند فقط بپرند، اما با بزرگ شدن بالهایشان و تکامل آنها و گذشت زمان امکان پرواز برایشان فراهم شد. البته بالهای حشرات تنوع بسیار بالایی دارند. برای مثالپروانه‌ها (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA) معمولا چهار بال دارند و به تندی بال می‌زنند، اما این بالها به علت ظرافت خیلی زود از بین می‌روند. بنابراین پروانه بالغ به مدت زیاد قادر به پرواز نیست.

سوسکها (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA) یک جفت بال دارند و به همین دلیل به خوبی پروانه‌ها قادر به پرواز و تغییر جهت نیستند. با این وجود ، یک جفت بال شفاف و محکم نیز دارند که با کمک آنها می‌توانند بالهای اصلی را بپوشانند و از آنها محافظت کنند و به همین دلیل می‌توانند از نظر مسافت تا حدود چندین برابر پروانه‌ها حرکت کنند و صدمه نبینند. همین مگسها (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AD%D8%B4%D8%B1%D8%A7%D8%AA) علاوه بر بالهای کوچکشان دو بال بسیار کوچکتر نیز دارند که هنگام پرواز تعادل آنها را حفظ می‌کند و باعث قدرت در حرکت پرواز می‌شود.
مقایسه پرواز پرندگان و حشرات

تقریبا 150 میلیون سال طول کشید تا پرندگان در کار پرواز به جرگه حشرات پیوستند، اما آنها بسیار پیشرفته‌تر شدند و در حقیقت استادان پرواز به شمار می‌روند. پرها و استخوانهای پرندگان بسیار محکم و سبک هستند. هر ساله پرهای قدیمی می‌ریزند و پرهای جدید جایگزین آنها می‌شوند و حتی در برخی از مواقع ریزش پرها به چندین مرتبه در سال می‌رسد.

هنگامی که پرنده‌ای در هوا به طرف پایین بال می‌زند و به سمت جلو حرکت می‌کند، چون پرها در مقابل هوا مقاومند، در همان زمان هوا به عقب رانده می‌شود. جالب اینکه انحنای بالها سبب به دام افتادن هوا در بین پرها می‌شود و همچنین امر باعث حرکت پرنده به سمت بالا می‌شود. پرندگان مختلف متناسب با نیازی که دارند، بالهایی با شکلهای متفاوت دارند. جالبترین نوع بالها و حرکت آنها در نوعی پرنده به نام "مرغ مگس" مشاهده می‌شود.

این پرنده عجیب قادر است بالهایش را به طرف بالا و پایین بچرخاند و در این حالت تاثیر بالا و پایین رفتن بالها یکی می‌شود. در این روش جالب ، مرغ مگس چیزی حدود هفتاد بار در ثانیه بال می‌زند! این سرعت بال زدن و قدرت بالای مرغ مگس باعث می‌شود که پرنده به صورت ثابت در هوا باقی بماند و به راحتی و همچون یک پروانه از شیره گلهای گوناگون ، که به خاطر وزنش نمی‌تواند روی آنها بنشیند، استفاده کند. البته پرندگان و حشرات در انجام کارهای دیگری نیز از بالهایشان استفاده می‌کنند. برای نمونه زنبورهایی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B2%D9%86%D8%A8%D9%88%D8%B1) وجود دارند که با بال زدن بسیار سریع نقش پنکه را در کندو بازی می‌کند و همچنین پرندگانی هستند که از پرهایشان برای پرواز استفاده نمی‌کنند.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

حلقه های مغناطیسی


دو سیم حامل جریان موازی به هم نیرو وارد می کنند.

http://pnu-club.com/img/daneshnameh_up/f/fb/fa18.jpg

وقتی جریان الکتریکی وارد سیم می شود، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم بوجود می آید. اگر شما دو سیم حامل جریان را کنار هم قرار دهید، میدان مغناطیسی اطراف هر سیم به دیگرسیم حامل جریان، نیرو یی وارد می کند. این نیروها می توانند دو سیم حامل جریان را از هم دور یا به یکدیگر نزدیک کنند.

وسایل مورد نیاز



یک عدد باطری 6ولتی ( یا یک منبع جریان معادل آن )
دو عدد سیم مسی که در هر انتهایشان یک گیره ی سوسماری وجود دارد
میله یا چوبی برای ایستاندن
نوار چسب
فویل آلومینیومی


شرح آزمایش

نواری ازفویل آلومینیوم به پهنای حدود 1 سانتی متر و طول 60 سانتی مترببرید. یکی از دو سر نوار را مانند شکل به میله ایستا بچسبانید و آن را حلقه کنید و مطمئن شوید که دو سرنوار هیچ اتصالی با هم ندارند. یک سر نوار را به سیم مسی بسته و سر دیگر آن را آزاد بگذارید.



دو سر نوار آلومینیومی را به سیم مسی بسته و ببینید که بخش پایینی و بالایی حلقه یکدیگر را دفع می کنند. با نزدیک کردن دو سر نوار ( بدون تماس)، دفع آن نیز بیشتر می شود. حال نوار را طوری آویزان کنید که دو سرآن روی هم بیفتند، بطوریکه یک اتصال الکتریکی خوب برقرار کنند. یک سر سیم را به آن قسمتی که روی هم افتاده وصل کرده وسر دیگر سیم را به قسمت پائینی حلقه ( با توجه به اینکه حلقه را از هم باز نگه داشته اید )، وصل کنید.
توجه کنید که وقتی جریان برقرارمی شود دو طرف حلقه همدیگر را جذب می کنند.

چه اتفاقی در حال وقوع است؟

سیم حامل جریان، در اطراف خود یک میدان مغناظیسی تولید می کند که بصورت دایره وار دور سیم بوجود می آید. وقتی جریان از درون میدان مغناطیسی می گذرد، میدان نیروئی به آن اعمال می کند. بنابراین هر سیم حامل جریان، میدان مغناطیسی در منطقهُ سیم دیگر ایجاد کرده و در نتیجه به سیم دیگر نیرو اعمال می کند. دو سیم موازی حامل جریان یکدیگر را جذب یا دفع می کنند که این بستگی به جهت جریان درون دو سیم دارد. اگر جهت جریان های دو سیم یکی باشد دو سیم همدیگر را جذب و اگر جهت جریان های دو سیم خلاف یکدیگر باشند، دو سیم همدیگر را دفع می کنند.
نیروئی که در فویل آلومینیومی ایجاد می شود بسیار کوچک است و این به خاطر این است که جریانی که درآلومینیوم ایجاد می شود کوچک است، فقط دو آمپر. جریانهای قویتر نیروهای قوی تری ایجاد می کنند. به طور مثال ، با استفاده از سیمهای حامل جریان400 آمپر، نیروهائی بالای 10000 برابر نیروئی که ما در این آزمایش ایجاد کردیم، تولید می شود.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

چه فصلی از سال زیر پای ماست؟

دید کلی

وقتی روی زمین فصل تابستان است، در عمق مثلا سه متر زیر زمین چه فصلی از سال است؟ گمان می‌کنید که آنجا هم تابستان است؟ اشتباه می‌کنید.
بیشتر به پیرامون خود دقت کنیم!

در فصل زمستان هنگامی که دمای هوا چندین درجه زیر صفر است، لوله‌های آب که در عمق دو متر زمین هستند، یخ نمی‌بندند. چرا؟ یا هر وقت از شرایط زندگی موجودات جاندار زیرزمینی مثل سوسک طلایی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B3%D9%88%D8%B3%DA%A9+%D8%B7%D9% 84%D8%A7%DB%8C%DB%8C) با قسمتهای زیرزمینی گیاهان صحبت به میان می‌آید، به این مطلب توجه می‌شود که چرا تکثیر یاخته‌های ریشه‌های درختان در نیمه سرد سال صورت می‌گیرد و فعالیت بافتهای زاینده در تمام فصل گرما متوقف می‌شود، درست برعکس آنچه در تنه و یاخته‌های روی زمین صورت می‌گیرد.
علت چیست؟

بر خلاف آنچه ممکن است بعضی فکر کنند، فصول سال در روی زمین و زیر زمین یکی نیستند. قابلیت هدایت حرارت زمین فوق‌العاده کم است. تغییرات حرارت که در روی زمین رخ می‌دهد، بسیار کند به زیر زمین سرایت می‌کند و پس از مدت بسیار زیادی به اعماق مختلف می‌رسد.

اندازه گیری‌های مستقیم نشان داده است که در عمق سه متر زیر زمین گرمترین لحظه سال 76 روز و سردترین لحظه 108 روز دیرتر از روی زمین فرا می‌رسد. مثلا اگر گرمترین روز سال در روی زمین 15 مرداد باشد، در عمق سه متر زیر زمین گرمترین روز 29 مهر خواهد بود. در اعماق بیشتر ، این تاخیر باز هم بیشتر است.
آزمایش دلیل بر مدعا

نه تنها تغییرات حرارت روی زمین به کندی به زیر زمین سرایت می‌کند، بلکه هر قدر هم که پایین‌تر برویم، این تغییرات ضعیف‌تر هم می‌شود و در عمق معینی به کلی از میان می‌رود و در تمام سال طی قرنهای متمادی درجه حرارت در آنجا ثابت و بدون تغییر می‌ماند و مساوی درجه حرارت متوسط آن محل است.

دماسنجی که صد و پنجاه سال است، در زیر زمین‌های رصدخانه پاریس در عمق 28 متری قرار دارد و لاووازیه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%84%D8%A7%D9%88%D9%88%D8%A7%D8%B 2%DB%8C%D9%87) آن را گذاشته بود، در طی این 150 سال کوچکترین تغییری نکرده و همیشه همان درجه حرارت 11/7+ درجه سانتیگراد را نشان می‌دهد.
نتیجه

پس در زیر زمین که روی آن گام بر می‌داریم، هرگز آن فصلی از سال نیست که روی زمین می‌باشد. وقتی روی زمین زمستان است، در عمق 3 متر زیر زمینفصل پاییز است، البته نه آن پاییزی که قبلا روی زمین بوده است، بلکه پاییزی با تقلیل حرارت کمتر ، وقتی روی زمین تابستان است، آثار ضعیف سرماهای زمستان ، تازه به اعماق زمین می‌رسد. به همین جهت تکثیر یاخته‌های ریشه‌های درختان در نیمه سرد زمستان صورت می‌گیرد و در تابستان متوقف می‌شود.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

دیدکلی

شاید فکر کنید باتری (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A8%D8%A7%D8%AA%D8%B1%DB%8C) ، وسیله‌ای که می‌توان از آن برای بکار انداختن لوازم الکتریکی استفاده کرد، وسیله پیچیده‌ای باشد. ولی می‌توان حتی بوسیله یکلیموترش هم باتری ساخت و با آن یک زنگ را به صدا در آورد. در اینجا برآنیم تا ساختار کلی یک باتری به عنوان یک پیل الکتروشیمیایی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%BE%DB%8C%D9%84+%D8%A7%D9%84%DA% A9%D8%AA%D8%B1%D9%88%D8%B4%DB%8C%D9%85%DB%8C%D8%A7 %DB%8C%DB%8C) را بررسی کنیم و سپس ، خود یک باتری خانگی بسازیم.
پیلهای الکتروشیمیایی(Electrochemical Cells)

پیلها ، جایگاه واکنشهای الکتروشیمیایی می‌باشند. هر پیل از دو نیم پیل تشکیل می‌شود. هر نیم پیل نیز به نوبه خود از یک قسمت هادی یا رسانا به نامالکترود (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D8%AF) تشکیل می‌شود که در محلولی از یک الکترولیت مناسب شناور است. الکترولیت (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D9%84%DB%8C%D8%AA) خود شامل دو قسمت خانه آندی (آنومیت) و خانه کاتدی (کاتولیت) است. برای برقراری ارتباط بین دو نیم پیل و ایجاد مداری پیوسته جهت عبور جریان ، باید موارد زیر رعایت گردد.




باید دو الکترود را از طریق یک مدار هادی در بیرون پیل به هم مربوط ساخت.
آنولیت و کاتولیت را باید طوری با هم مربوط ساخت که بدون اختلاط با یکدیگر ، ارتباط الکتریکی بین دو نیم پیل ، از طریق جابجایی یونهای مناسب ، فراهم گردد. این امر با استفاده از دیواره‌های متخلل (نظیر شیشه گداخته و یا چینی و سرامیک (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%D8%A7%D9%85%DB%8C%DA%A 9) بدون لعاب و یا پلهای نمکی ، که لوله‌های شیشه‌ای نعلی شکل پر شده از محلول غلیظ یک الکترولیت قوی مانند KCl یا KNO3 می‌باشند، انجام می‌پذیرد.

اساس کار پیل الکتروشیمیایی

در یک پیل الکتروشیمیایی ، عبور جریان (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AC%D8%B1%DB%8C%D8%A7%D9%86+%D8% A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) در مدار خارجی بین دو الکترود ، به صورت انتقال الکترون (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%D9%8 8%D9%86) در مدارهای هادی فلزی است. در حالی که در حد فاصل دو الکترولیت ، این امر به صورت جابجایی یونها از نیم پیلی به نیم پیل دیگر انجام می‌گیرد. ارتباط دو نیم پیل از طریق پل نمکی صورت می‌گیرد. هم زمان با عبور از مدار خارجی پیل ، آنیونها و کاتیونهای درون پل نمکی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A2%D9%86%DB%8C%D9%88%D9%86+%D9% 88+%DA%A9%D8%A7%D8%AA%DB%8C%D9%88%D9%86) به ترتیب به داخل نیم پیلهای آندی و کاتدی وارد می‌شوند. در صورتی که الکترولیت در دو نیم پیل از یک نوع باشند، دیگر پل نمکی نیاز نخواهد بود.
وسایل لازم

یک زنگ با ولتاژ پایین ، یک لیمو ترش (و میوه‌های مختلف دیگر) ، یک مولتی متر و الکترودهایی از مس (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%81%D9%84%D8%B2+%D9%85%D8%B3) و روی ، با ابعادی که بتوان آنها را داخل لیمو ترش قرار داد.
توضیح

برای ساختن یک باتری لیمو ترش ، الکترودهای مس و روی را داخل لیمو ترش تحت زاویه 90 درجه قرار دهید. ولتاژ باتری می‌تواند با استفاده از نیروی محرکه الکتریکی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%B1%D9%88%DB%8C+%D9% 85%D8%AD%D8%B1%DA%A9%D9%87+%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%A A%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C) (E) و مقاومت داخلی (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%D9%82%D8%A7%D9%88%D9%85%D8%A A+%D8%A7%D9%84%DA%A9%D8%AA%D8%B1%DB%8C%DA%A9%DB%8C ) (r) توسط رابطه V=E-ir محاسبه ‌شود، که نشان می‌دهد ولتاژ (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%88%D9%84%D8%AA%D8%A7%DA%98) به جریان الکتریکی (i) بستگی دارد. اگر ولتاژ همه الکترودها را با یک مولتی متر اندازه بگیرید، نیروی محرکه الکتریکی E را اندازه گرفته‌اید. زیرا جریان عبوری ناچیز است. اگر مولتی متر را به یک جریان مرجع و همچنین به دو سر باتری متصل کنید، اتصال کوتاه خواهد شد. در این مورد جریان خوانده شده imax=E/r خواهد بود. زیرا V ولتاژ بین دو سر باتری صفر است. مقاومت داخلی باتری را می‌توان از فرمول r=E/imax محاسبه کرد.

باید به این نتیجه برسید که باتری لیمو ترش نیرو محرکه الکتریکی کمتر از یک ولت و مقاومت داخلی چند هزار اهم دارد، که مانند هر باتری ، اگر برای مدت کمی‌ اتصال کوتاه برقرار کنید، ساختار باتری تغییر کرده و باعث می‌شود imax کاهش و r افزایش یابد. یک باتری لیمو تازه آماده کنید، و آن را به یک زنگ با ولتاژ پایین ، متصل کنید. باتری باید بتواند یک صدای قابل شنیدن در زنگ تولید کند. می‌توانید این آزمایش را به میوه‌های دیگری به جای لیمو امتحان کنید و ببینید که چه صدایی تولید می‌کنند.
باتری انسانی

برای ساخت یک باتری لازم نیست که حتما الکترولیت مورد استفاده یک میوه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%85%DB%8C%D9%88%D9%87) باشد. الکترولیت باتری شما می‌تواند یک محلول مشخص باشد. در این صورت شما می‌توانید یک ولتاژ قابل اندازه گیری تولید کنید. البته فقط در صورتی که الکترودها از جنس متفاوت باشند. در این حالت دو سر ولت متر را به صفحات مس و روی وصل کنید. هر یک از دستهایتان را روی یکی از صفحات قرار دهید. ولت متر باید حدود 0.7 ولت را نشان دهد.

فلزات مختلف ، مقادیر مختلفی به دست خواهند داد که بستگی به پتانسیل الکتروشیمیایی فلزات دارد. اگر به جای صفحه روی دومین صفحه را نیز مس قرار دهید و هر دست را روی یک صفحه بگذارید، ولت متر صفر را نشان خواهد داد. پس برای ساختن باتری ، دو فلز مختلف نیاز است. برای اینکه باتری کار کند، سطح دستهایتان باید یونهای زیادی داشته باشند (که معمولا چنین است).

اگر تیغه‌هایی از مس و روی در یک لیوان آزمایشگاهی یا یک شیشه دهان گشاد آب مقطر قرار داده شوند، ولتاژ خوانده شده صفر خواهد بود و نشان می‌دهد که برای یک باتری وجود یک الکترولیت (یونها در محلول) به همان اندازه ضروری است که دو فلز مختلف ضروری است.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

نگاه اجمالی

آیا می‌خواهید روی یک کاغذ سفید با مرکب نامرئی مطلبی بنویسید، که هیچکس نتواند آن را بخواند. مگر اینکه از راز آن باخبر باشد و بتواند آن را قابل دیدن کند؟ این کار خیلی ساده است، مخصوصا که بی‌شک مواد اولیه آن را شما در خانه دارید.
نوشتن نامه نامرئی

یک صفحه کاغذ سفید ، یک قلم مشق معمولی ، مقداری سرکه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%DA%A9%D9%87) یا آبلیمو فراهم کنید و به دقت مطلب دلخواه را روی کاغذ بنویسید. کاغذ را با آبلیمو یا سرکه تر کنید. ابتدا نوشته مورد نظر تا حدی خوانده می‌شود. ولی بتدریج که خشک می‌شود، محو می‌گردد و هر کس که به کاغذ مزبور نگاه کند، آن را سفید و مصرف نشده می‌پندارد. ولی این نوشته اگر به هیچ وسیله‌ای قابل خواندن نباشد، چیزی بی‌ارزش خواهد بود.

پس به چگونگی قابل روئیت کردن آن توجه کنید. کافی است که این کاغذ را روی شعله بگیرید، تا نوشته پدیدار گردد. در این مورد بهترین وسیله استفاده از یکشمع است. شمع را روشن کنید و کاغذ را به فاصله مناسب روی آن بگیرید و به هر طرف حرکت کنید تا گرم شود، بی‌آنکه شعله‌ور گردد. ملاحظه خواهید کرد که به تدریج نوشته مزبور قابل خواندن می‌شود.
علت ظاهر شدن کلمات بعد از حرارت دادن

آن قسمت از کاغذ که به سرکه یا آبلیمو آغشته شده است، در اثر حرارت بیشتر از جاهایی دیگر کربنیزه می‌شود و نوشته‌ها به رنگ قهوه‌ای مایل به سیاه در می‌آیند. در حالی که سایر قسمتهای کاغذ سفیدی خود را حفظ می‌کند. همین!

بنابراین وقتی از یک دوست نامه سفیدی به دست شما برسد، تعجب نکنید و آن را دور نیندازید، زیرا ممکن است یک پیام با مرکب نامرئی در آن نوشته شده باشد، پس آن را گرم کنید تا برای شما قابل روئیت باشد.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

دید کلی

وقتی از ما سؤال می‌شود که ما چطور می‌نوشیم؟ ذهن ما ناخودآگاه متوجه مباحث فیزیولوژی می‌شود، بدون اینکه سایر علوم را در آن دخیل بدانیم. ولی این مسئله هیچ پاسخ فیزیولوژیکی ندارد، بلکه دلیل آن کاملا فیزیکی است.
چند سؤال

ما هنگام نوشیدن مایعات ، استکان یا قاشقی را که در آن مایع قرار دارد، به دهانمان می‌چسبانیم و مایع را به دهانمان «می‌کشیم» همین «کشیدن» ساده مایع را که ما این همه به آن عادت کرده‌ایم، چگونه باید توضیح داد:




واقعا ، چرا مایع به دهان ما می‌رود؟
این کدام قسمت از بدن است که نقش اصلی در این مکش را ایفا می‌کند؟
این عمل تحت کدام قانون صورت می‌گیرد؟
به عنوان یک آزمایش یک بطری آب را کاملا به دهان خود بگیرید. متوجه می‌شوید که به هیچ وجه نمی‌توانید آب را به دهان بکشید. چرا؟

حقیقت چیست؟

ما هنگام آشامیدن قفسه سینه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%82%D9%81%D8%B3%D9%87+%D8%B3%DB% 8C%D9%86%D9%87) را باز می‌کنیم و با این عمل هوای داخل دهان را رقیق می‌کنیم. قانون مبتنی بر این قضیه این است: « مایع ، تحت فشار هوای خارج ، به جایی رانده می‌شود که فشار هوا (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1+%D9%87%D9% 88%D8%A7) کمتر است.» این همان قانونی است که طی آن اگر هوای بالای یکی از ظروف مرتبطه پر از مایع را رقیق کنیم، صورت می‌گیرد، یعنی مایع درون این ظرف تحت فشار جو بالا خواهد آمد. به همین دلیل است که مایع وارد دهان ما می‌شود.

اما اگر بطری را به دهان خود کاملا بگیرید. به هیچ وجه نمی‌توانید آب داخل آن را به دهانتان بکشید، زیرا فشار هوا در دهان شما و در بالای آب ، مساوی است. به این ترتیب ، اگر بخواهیم دقیقتر توضیح دهیم، باید بگوییم، در عمل نوشیدن ، نه فقط دهان ، بلکه ریه‌ها (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B1%DB%8C%D9%87) نیز شرکت می‌ورزند، زیرا علت آنکه مایع به دهان ما می‌رود، باز شدن ریه‌ها است.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

اطلاعات اولیه

شاید شما هم دیده‌اید که در زمستانهای خیلی سرد ، وقتی کوچه یخبندان است، روی یخ نمک می‌ریزند تا آب شود. اما آیا تا به‌ حال فکر کرده‌اید چرا نمک سبب می‌شود که یخ زود آب شود؟ آیا آن را گرم می‌کند؟
مواد لازم برای آزمایش

برای انجام این آزمایش تقریبا یک کیلوگرم یخ و 200 گرم نمک طعام ضرورری است. علاوه بر آنها دو کاسه معمولی ، و یک دماسنج مخصوص آب و دو لوله آزمایشباید فراهم سازید.
شرح آزمایش

یخ را خرد کنید و در هر کاسه نصف آن را بریزید. در هر لوله آزمایش هم تا نصف آب سرد پرکنید. و در ادامه این آزمایش هر یک از لوله‌ها را در داخل یخ فروبرید. اکنون فقط روی یکی از ظرفها روی یخ نمک بپاشید. بعد از چند دقیقه آب داخل لوله‌های آزمایش را بررسی کنید. خواهید دید آنکه در توی یخ و نمک است، یخ بسته ، در صورتی که دیگری به همان وضع باقی مانده است و حالا دماسنج را در هر یک از ظرفها داخل خرده‌یخها فرو برید ملاحظه خواهید کرد که در توی یخ معمولی صفر درجه را نشان می‌دهد.

در حالی که در داخل یخ و نمک (15-) درجه را مشخص می‌کند. پس نمک گرما تولید نمی‌کند تا یخ را آب کند بلکه نقطه ذوب یخ را (که صفر درجه است) پایین می‌برد و دلیل اینکه آب داخل لوله آزمایش در توی یخ و نمک زود یخ می‌بندد این است که آب (15-) درجه مجاور لوله‌ی آزمایش قرار می‌گیرد در مجاورت آن با آب توی لوله‌ی آزمایش سبب یخ بستن آن می‌شود.
نتایج

بطور کلی هر نوع ناخالصی در آب سبب می‌شود که دمای انجماد آب پایین رود. مثلا اگر در دو ظرف آب بریزیم، و روی یکی سرکه (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%B3%D8%B1%DA%A9%D9%87) اضافه کنیم و هردوی آنها را کنار هم در فریزر قرار دهیم بعد از مدت کوتاهی خواهیم دید که آب معمولی یخ بسته اما دیگری به همان حال باقی می‌ماند. گاهی شیمیدانها با کمک گرفتن از این روش آب خالص و ناخالص را از یکدیگر تشخیص می‌دهند. آنها دمای آب را به تدریج پایین می‌برند، اگر در صفر درجه یخ ببندند، دلیل بر خالص بودن آن است. اما یخ بستن در دماهای پایین‌تر از آن ، ناخالصی آب را نشان می‌دهد.



منبع : دانشنامه رشد

[moo2010]

نگاه اجمالی



آیا تاکنون به این مسئله فکر کرده‌اید که چرا سوزن به آسانی چیزهای مختلف را سوراخ می‌کند؟
آیا می‌دانید چرا یک میخ نوک تیز آسانتر از یک میخ نوک پهن در چوب (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%DA%86%D9%88%D8%A8) فرو می‌رود؟
آیا تا به حال سعی کرده‌اید یک سوزن را در سطح آب نگه دارید؟
آیا می‌دانید چرا نمی‌توان بدون اسکی در روی برف (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%A8%D8%B1%D9%81) به آسانی سر خورد؟

مفهوم فشار

در تعریف فشار (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%81%D8%B4%D8%A7%D8%B1) دو عامل مهم وجود دارد که یکی از آنها نیرو (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%B1%D9%88) و دیگری سطحی است که نیرو بر آن سطح وارد می‌شود. بر این اساس فشار به عنوان تعداد نیروی وارد شده بر واحد سطح تعریف می‌شود. اگر یک میخ نوک تیز و یک میخ نوک پهن را با نیروی یکسان بر روی یک قطعه چوب بکوبیم در این صورت چون نیرویی که وارد می‌شود، در هر دو مورد یکسان است.

لذا مورد اول منتفی است اما در ارتباط با مورد دوم ، چون سطح مقطع میخ نوک تیز بیشتر است، سطح مقطح میخ نوک پهن است و نیز چون فشار با سطحی که نیرو بر آن وارد می‌شود، نسبت عکس دارد لذا در مورد میخ نوک‌تیز فشار وارده بیشتر از میخ نوک‌پهن خواهد بود. این امر باعث می‌شود که میخ نوک تیز به آسانی در چوب (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%DA%86%D9%88%D8%A8) فرو رود.
چرا زیر سم اسبهایی که در مناطق باطلاقی کار می‌کنند، کفشهای مخصوص می‌بندند؟

اگر در زیر سم اسبهایی که در جاهای باطلاقی کار می‌کنند کفش مخصوص بسته شود، این امر باعث می‌شود که سطح اتکا پاهای اسب زیاد شود. بنابراین بر اساس تعریف فشار در این حالت فشاری که از طرف اسب بر زمین وارد می‌شود کمتر خوهد بود. در این صورت اسبها کمتر در باطلاق فرو می‌روند.

این مسئله در مورد آدمهایی که در مناطق باطلاقی کار می‌کنند صادق است. حتی دلیل فرو نرفتن اسکی بازان در داخل برف نیز همین مسئله است. به بیان دیگر در این حالت نیز چون مساحت کفشهای اسکی در مقایسه با کفشهای معمولی زیاد است، لذا فشاری که از طرف اسکی باز بر سطح برف وارد می‌شود، کمتر است.
چرا نمی‌توان یک سوزن را در سطح آب نگه داشت.

اگر چنانچه یک قطعه چوبی را که وزن آن زیاد است، به آرامی در روی سطح آب قرار دهیم، چون در آب فرو نمی‌رود، و در سطح آب قرار می‌گیرد. اما اگر یک سوزن را که وزن آن به مراتب کمتر از چوب در روی سطح قرار دهیم در این صورت سوزن در آب فرو می‌رود. دلیل این امر باز بخاطر سطح اتکا سوزن است که خیلی کمتر از سطح اتکا چوب است.
چرا تانک‌ها و تراکتورهای شنیل‌دار (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D8%AA%D8%B1%D8%A7%DA%A9%D8%AA%D9%8 8%D8%B1) با وجود وزن زیاد در زمین نرم فرو نمی‌روند؟

ماشین شنیل‌دار با وزن 8 تن و حتی بیشتر از آن ، بر هر سانتیمتر مربع بیشتر از 600 گرم فشار وارد نمی‌آورد بنابراین کمتر در زمین نرم فرو می‌روند. اتومبیل‌های شنیل‌دار که برای حمل و نقل در مناطق باطلاقی بکار می‌روند، از این نقطه نظر جالب هستند. این اتومبیل‌ها مثلا وقتی 2 تن بار حمل می‌کنند، بر هر سانتیمتر مربع زمین بیشتر از 160 گرم فشار وارد نمی‌کنند و به دلیل در زمینهای باطلاقی و شن‌زارها به خوبی حرکت می‌کنند.
سخن آخر



سطح اتکا بزرگ از نظر فنی همان اندازه مناسب و مفید است که در مورد سوزن سطح اتکا کوچک مناسب و مفید می‌باشد.
اشیا نوک تیز فقط در نتیجه سطح بسیار کوچکی که تاثیر نیرو (http://pnu-club.com/mavara-index.php?page=%D9%86%DB%8C%D8%B1%D9%88) بر آن تقسیم می‌شود، به راحتی فرو می‌روند و سوراخ می‌کنند. به همین دلیل کارد تیز بهتر از کارد کند ، می‌برد و هزاران مورد مشابه دیگر را می‌توان به همین صورت تشریح کرد.
اشیا تیز به این دلیل خوب سوراخ می‌کنند و خوب می‌برند که در نوک تیز یا لبه تیز آنها فشار زیادی متمرکز است.




منبع : دانشنامه رشد