Як і чим вимірюють вагу у космосі. Питання вікторини

Щойно люди вперше підняли свої голови і спрямували свій погляд у нічне небо, вони були буквально зачаровані світлом зірок. Ця чарівність призвела до тисяч років роботи над теоріями та відкриттями, пов'язаними з нашою Сонячною системою та космічними тілами, що знаходяться в ній. Однак, як і в будь-якій іншій сфері, знання про космос нерідко ґрунтуються на хибних висновках та неправильних трактуваннях, які згодом сприймаються за чисту монету. Враховуючи те, що предмет астрономії був дуже популярний не лише серед професіоналів, а й серед любителів, легко зрозуміти, чому час від часу ці помилки міцно укорінюються у свідомості суспільства.

Багато людей напевно чули альбом «The Dark Side of the Moon» гурту Pink Floyd, а сама ідея про те, що Місяць має темну сторону, стала дуже популярною серед суспільства. Тільки ось справа в тому, що у Місяця немає жодного темної сторони. Цей вираз є одним із найпоширеніших помилок. І його причина пов'язана з тим, як Місяць обертається навколо Землі, а також з тим, що Місяць завжди повернуто до нашої планети лише однією стороною. Однак незважаючи на те, що ми бачимо лише одну її сторону, ми часто стаємо свідками того, що деякі її частини стають світлішими, тоді як інші покриті мороком. З огляду на це, логічно було припустити, що те правило було б справедливо і для іншої її сторони.

Більше правильним визначеннямбуло б «далека сторона Місяця». І навіть якщо ми її не бачимо, вона не завжди лишається темною. Вся річ у тому, що джерелом свічення Місяця на небі є не Земля, а Сонце. Навіть якщо ми не бачимо іншу сторону Місяця, вона також освітлюється Сонцем. Це відбувається циклічно, як і Землі. Щоправда, цикл цей триває дещо довше. Повний місячний день еквівалентний приблизно двом земним тижням. Два цікавих фактунавздогін. При місячних космічних програмахніколи не здійснювалася посадка на той бік Місяця, який завжди відвернуто від Землі. Пілотовані космічні місії ніколи не здійснювалися під час нічного місячного циклу.

Вплив Місяця на припливи та відливи

Одна з найпоширеніших помилок пов'язана з тим, як працюють припливно-відливні сили. Більшість людей розуміє, що ці сили залежать від Місяця. І це правда. Однак багато людей, як і раніше, помилково вважають, що тільки Місяць відповідає за ці процеси. Говорячи простою мовоюПриливно-відливні сили можуть контролюватись гравітаційними силами будь-якого близько розташованого космічного тіла достатніх розмірів. І хоча Місяць дійсно має велику масу і близько до нас розташований, він не є єдиним джерелом цього феномену. На припливно-відливні сили чинить і Сонце. При цьому спільна дія Місяця та Сонця багаторазово посилюється в момент вирівнювання (в одну лінію) цих двох астрономічних об'єктів.

Тим не менш Місяць дійсно надає більше впливу на ці земні процесиніж Сонце. Все тому, що навіть незважаючи на колосальну різницю в масі, Місяць знаходиться ближче до нас. Якщо одного разу Місяць буде зруйнований, обурення океанських водзовсім не припиниться. Однак сама поведінка припливів і відливів виразно суттєво зміниться.

Сонце та Місяць єдині космічні тіла, які можна бачити вдень

Який астрономічний об'єкт можемо бачити вдень у небі? Правильно, Сонце. Багато людей не раз бачили ще Місяць вдень. Найчастіше її видно або рано-вранці, або коли тільки-но починає вечоріти. Однак більшість людей вважають, що лише ці космічні об'єкти можна побачити у небі вдень. Побоюючись своє здоров'я, люди зазвичай дивляться на Сонце. Але ж поруч із ним удень можна виявити ще дещо.

Є на небі ще один об'єкт, який можна побачити у небі навіть удень. Цим об'єктом є Венера. Коли ви дивитеся в нічне небо і бачите точку, що явно виділяється, на ньому, знайте - найчастіше ви бачите саме Венеру, а не якусь зірку. Філ Плейт, колумніст Bad Astronomy порталу Discover склав невелику допомогу, наслідуючи яку на денному небі можна знайти і Венеру, і Місяць. Автор при цьому радить бути дуже обережним і намагатися не дивитись на Сонце.

Космос між планетами та зірками порожній

Коли ми говоримо про космос, то відразу уявляємо собі безмежний і холодний простір, заповнений порожнечею. І хоча ми чудово знаємо, що у Всесвіті триває процес формування нових астрономічних об'єктів, багато хто з нас упевнений у тому, що простір між цими об'єктами є абсолютно порожнім. Чого дивуватися, якщо самі вчені дуже довгий часу це вірили? Однак нові дослідження показали, що у Всесвіті є набагато більше цікавого, ніж можна помітити неозброєним оком.

Нещодавно астрономи виявили в космосі темну енергію. І саме вона, на думку багатьох учених, змушує Всесвіт, як і раніше, розширюватися. Більше того, швидкість цього розширення простору постійно збільшується, і, на думку дослідників, за багато мільярдів років це може призвести до «розриву» Всесвіту. Загадкова енергія у тому чи іншому обсязі є майже скрізь - навіть у самій будові простору. Фізики, які вивчають цей феномен, вважають, що незважаючи на наявність багатьох загадок, які ще належить вирішити, сам міжпланетний, міжзоряний і навіть міжгалактичний простір зовсім не такий порожній, яким ми його представляли раніше.

Ми маємо чітке уявлення про все, що відбувається у нашій Сонячній системі

Довгий час вважалося, що всередині нашої Сонячної системи є дев'ять планет. Останньою планетоюбув Плутон. Як ви знаєте, статус Плутона як планети був нещодавно поставлений під питання. Причиною цього стало те, що астрономи стали знаходити всередині Сонячної системи об'єкти, розміри яких співвідносилися з розміром Плутона, однак ці об'єкти знаходяться всередині так званого Поясу астероїдів, розташованого відразу позаду колишньої дев'ятої планети. Це відкриття швидко змінило у вчених уявлення про те, як виглядає наша Сонячна система. Зовсім недавно була опублікована теоретична наукова робота, в якій йдеться про те, що всередині Сонячної системи можуть бути ще два космічних об'єктіврозміром більше Земліі приблизно в 15 разів більше за її масою.

Ці теорії ґрунтуються на розрахунках цифр різних орбіт об'єктів усередині Сонячної системи, а також їх взаємодії між собою. Однак, як зазначено в роботі, наука поки що не має відповідними телескопами, які допомогли б довести або спростувати цю думку. І хоча поки такі висловлювання здаються ворожінням на кавовій гущі, напевно зрозуміло (завдяки багатьом іншим відкриттям), що в зовнішніх кордонахнашої Сонячної системи є набагато більше цікавого, ніж ми вважали раніше. Наші космічні технології постійно розвиваються, і ми створюємо все більше сучасні телескопи. Цілком ймовірно, що якось вони допоможуть нам знайти щось раніше непомічене на задвірках нашого будинку.

Температура Сонця постійно зростає

Згідно з однією з найпопулярніших «теорій змови», вплив сонячного світлана Землю підвищується. Однак це відбувається не через забруднення довкілляі будь-яких глобальних кліматичних змін, а через те, що температура Сонця зростає. Твердження це частково вірне. Однак це зростання залежить від того, який рік у календарі.

З 1843 року вчені постійно документують сонячні цикли. Завдяки цьому спостереженню вони зрозуміли, що наше Світило досить передбачуване. У певний цикл своєї активності температура Сонця підвищується до певної межі. Цикл змінюється та температура починає знижуватися. Згідно з вченими з NASA, кожен сонячний циклтриває близько 11 років, і останні 150 дослідники стежать за кожним із них.

Незважаючи на те, що багато речей щодо нашого клімату та його зв'язку з сонячною активністю, як і раніше, залишаються загадкою для вчених, наука має цілком гарне уявлення про те, коли варто очікувати збільшення чи зниження цієї самої сонячної активності. Періоди нагрівання та охолодження Сонця прийнято називати сонячним максимумом і сонячним мінімумом. Коли Сонце знаходиться у своєму максимумі, вся Сонячна система стає теплішою. Однак цей процес є цілком природним і відбувається кожні 11 років.

Поле астероїдів Сонячної системи схоже мінному

У класичній сцені « Зоряних війн» Хану Соло та його друзям на борту довелося ховатися від своїх переслідувачів усередині астероїдного поля. При цьому було озвучено, що шанси на успішний проліт цього поля становлять 3720 до 1. Це зауваження, як і видовищна комп'ютерна графіка, відклали в умах людей думку про те, що астероїдні поля схожі на мінним і передбачити успішність їх перетину практично неможливо. Насправді це зауваження неправильне. Якби Хану Соло довелося перетнути астероїдне поле в реальності, то, швидше за все, кожна зміна в траєкторії польоту відбувалася б не частіше ніж раз на тиждень (а не раз на секунду, як це показано у фільмі).

Чому, спитаєте ви? Та тому що космос величезний і відстані між об'єктами в ньому, як правило, рівного ступенятеж дуже велика. Наприклад, Пояс астероїдів у нашій Сонячної системидуже розсіяний, тому в реального життяХану Соло, як, втім, і самому Дарту Вейдеру з цілим флотом зіркових руйнівників, не важко було б його перетнути. Ті ж астероїди, які були показані у самому фільмі, найімовірніше, є результатом зіткнення двох гігантських небесних тіл.

Вибухи у космосі

Є дві дуже популярні помилки про те, як працює принцип вибухів у космосі. Перше ви могли бачити у багатьох науково-фантастичних фільмах. При зіткненні двох космічних кораблів відбувається величезний вибух. При цьому він часто виходить настільки потужним, що ударна хвиля від нього руйнує також інші космічні кораблі, що знаходяться поруч. Згідно з другою помилкою, так як у вакуумі космосу немає кисню, то вибухи в ньому взагалі неможливі як такі. Реальність насправді лежить десь між двома цими думками.

Якщо вибух відбудеться усередині корабля, то кисень усередині нього змішається з іншими газами, що у свою чергу створить необхідну хімічну реакціюдля появи вогню. Залежно від концентрації газів, вогню може з'явитись справді стільки, що вистачить для вибуху всього корабля. Але оскільки в космосі немає тиску, вибух розсіється протягом кількох мілісекунд після того, як потрапить до умов вакууму. Це станеться настільки швидко, що ви навіть моргнути не встигнете. Крім цього, не буде жодної ударної хвилі, яка є руйнівною частиною вибуху.

Останнім часом в новинах часто-густо можна зустріти заголовки про те, що астрономи знайшли чергову екзопланету, яка потенційно може підтримувати життя. Коли люди чують про нові знайдені планети в такому ключі, то найчастіше вони думають про те, як було б чудово знайти спосіб зібрати свої речі і вирушити в чистіші місця проживання, де природа не піддавалася техногенним впливам. Але перед тим, як ми вирушимо підкорювати простори далекого космосу, нам доведеться вирішити ряд дуже важливих питань. Наприклад, поки ми не винайдемо повністю новий метод космічних подорожей, можливість дістатися цих екзопланет буде такою ж реальною, як і магічні ритуалина заклик демонів з іншого виміру. Навіть якщо ми знайдемо спосіб, як максимально швидко дістатися з точки «А» в космосі в точку «Б» (використовуючи гіперпросторові варп-двигуни або червоточини, наприклад), перед нами, як і раніше, буде стояти ряд завдань, які потрібно буде вирішити перед вильотом.

Ви думаєте, що ми багато знаємо про екзопланети? Насправді ми навіть не маємо уявлення, що це таке. Справа в тому, що ці екзопланети знаходяться настільки далеко, що ми навіть не в змозі обчислити їх дійсні розміри, склад атмосфери та температуру. Всі знання про них засновані лише на припущеннях. Все, що ми можемо, це лише припустити дистанцію між планетою та її рідною зіркою і з урахуванням цих знань вивести значення її гаданого розміру стосовно Землі. Варто також врахувати, що незважаючи на часті та гучні заголовки про нові знайдені екзопланети, серед усіх знахідок тільки близько сотні розташовуються всередині так званої зони, що мешкає, потенційно придатної для підтримки землеподібного життя. Більше того, навіть серед цього списку, насправді, придатними для життя можуть виявитися лише одиниці. І слово «можуть» тут ужито не випадково. У вчених із цього приводу теж немає однозначної відповіді.

Вага тіла в космосі дорівнює нулю

Люди думають, що якщо людина перебуває на космічному кораблі або космічної станції, то його тіло знаходиться у повній невагомості (тобто вага тіла дорівнює нулю). Однак це дуже поширена помилка, тому що в космосі є така штука, яка називається мікрогравітацією. Це стан, у якому прискорення, викликане гравітацією, досі діє, але значно знижено. І при цьому сама сила гравітації не змінюється. Навіть коли ви не знаходитеся над поверхнею Землі, сила гравітації (тяжіння), що надається на вас, як і раніше, дуже сильна. На додаток до цього на вас будуть сили гравітації Сонця і Місяця. Тому коли ви знаходитесь на борту космічної станції, ваше тіло від цього менше важити не буде. Причина стану невагомості полягає в тому принципі, за яким ця станція обертається навколо Землі. Якщо говорити простою мовою, людина в цей момент перебуває в безкінечному вільному падінні(тільки падає він разом зі станцією не вниз, а вперед), а підтримує ширяння саме обертання станції навколо планети. Цей ефект можна повторити навіть у земній атмосферіна борту літака, коли машина набирає певну висоту, та був різко починає зниження. Ця техніка іноді використовується для тренування космонавтів та астронавтів.

Запитання вікторини. Як поводяться в невагомості пісочний годинник? Пісочний годинник- сторінка №1/1

13f1223 «Аксіумники»

1.Як поводяться в невагомості пісочний годинник?

Пісочний годинник - найпростіший прилад, для відліку проміжків часу, що складається з двох судин, з'єднаних вузькою горловиною, одна з яких частково заповнена піском. Час, за який пісок через горловину пересипається в іншу посудину, може становити від кількох секунд до кількох годин.

Пісочний годинник був відомий у давнину. У Європі вони набули поширення в Середньовіччі. Однією з перших згадок про такий годинник є виявлене в Парижі повідомлення, в якому міститься вказівка ​​щодо приготування тонкого піску з порошку чорного мармуру, прокип'яченого у вині та висушеного на сонці. На кораблях застосовувався чотиригодинний пісочний годинник (час однієї вахти) і 30-секундний для визначення швидкості корабля по лазі.

В даний час пісочний годинник використовується лише при проведенні деяких лікарських процедур, у фотографії, а також як сувеніри.

Точність пісочного годинника залежить від якості піску. Колби заповнювалися відпаленим і просіяним через дрібне сито та ретельно висушеним дрібнозернистим піском. В якості вихідного матеріалутакож використовувалися мелений цинковий і свинцевий пил.

У невагомості пісочний годинник, як і годинник з маятником, працювати не будуть. Чому? Тому що вони заїсять від сили тяжіння, маятник не гойдатиметься, піщинки не падатиму, тому що в космосі немає сили тяжіння.

2. Як виміряти масу тіла у космосі?

У ньютонівської теоріїгравітації маса служить джерелом сили всесвітнього тяжіння, що притягує всі тіла одне до одного. Сила, з якої тіло маси притягує тіло з масою, визначається законом тяжіння Ньютона:

або якщо бути точнішим. де -- вектор

Інерційні властивості маси в нерелятивістській (ньютонівській) механіці визначаються співвідношенням . Зі сказаного вище, можна отримати принаймні три способи визначення маси тіла в невагомості.

У космосі не те що складно, а практично неможливо користуватися звичайним молотком. Це відбувається тому, що у нас на землі та в космосі різні гравітаційні умови. Наприклад: у космосі вакуум, у космосі немає ваги, тобто всі однакові, неважливо чи ти ґудзик чи космічна станція.

У космосі немає поняття верху та низу т.к. немає орієнтира, щодо якого можна було б сказати, що там, де він верх а напроти низ, природно можна за цей орієнтир взяти планету, наприклад сонце, але офіційно таке не прийнято, вважають що немає верху і низу.

Конструкція молотка на землі зроблена за принципом отримання більшої кінетичної енергії, тобто чим більше швидкістьзамаху і маса самого молотка, тим більше удар.

На землі ми працюємо молотком, використовуючи точку опори це - підлогу, підлогу тримається на землі, а земля це - низ, все притягується вниз. У космосі немає точки опори, немає низу, і всі мають нульову вагу, коли космонавт ударить молотком, це буде виглядати як зіткнення двох тіл, які мають кінетична енергія, Космонавта просто почне крутити з боку в бік, а то чому він ударив, відлетить у бік, тому що вони самі по собі вони ні до чого «не прив'язані». Тому потрібно працювати молотком щодо чогось, наприклад можна закріпити молоток на корпусі того, чому треба вдарити, так що б молоток був не сам по собі, а мав точку опори.

1. 
   Чим відрізняється процес замерзання води Землі і космічної орбіті?

Однак якщо тиск нижче 610 Па (тиск потрійної точки води), то вода не може перебувати в рідкому стані- Або лід, або пара. Тому при дуже низький тиск більша частинаводи випаровується, а решта перетворюється на лід. Наприклад (див. фазову діаграму) при тиску 100 Па межа розділу між льодом і парою проходить приблизно при 250K. Тут треба дивитися закон розподілу молекул за швидкостями. Припустимо від ліхтаря, що 5% найповільніших молекул води мають середню температуру 250K. Отже при тиску 100 Па випарується 95% води, а 5% перетвориться на лід, причому температура цього льоду буде 250 До.

Ці міркування, звичайно, не враховують будь-яких тонкощів типу прихованої енергії фазових переходів, Перерозподіл молекул за швидкостями при охолодженні, проте думаю, що якісно вони правильно описують процес.

У космосі тиск суттєво нижчий, проте не дорівнює нулю. А крива поділу льоду та пари на фазовій діаграмі при зниженні тиску йде в точку (T = 0; P = 0). Тобто за будь-якого скільки завгодно малого (але ненульового) тиску температура сублімації льоду ненульова. Це означає, що переважна частина води випарується, але якась її мікроскопічна частина перетвориться на лід.

Тут є ще один аспект. Космос пронизаний випромінюванням з температурою приблизно 3 K. Це означає, що охолодитися нижче 3 K вода (лід) не зможе. Тому результат процесу залежить від тиску сублімації льоду при температурі 3 K. Оскільки межа сублімації прагне нуля за дуже крутою експонентою

P = A exp(-k/T), причому A порядку 10 11 Па, а k приблизно 5200,

то тиск сублімації при 3 К експоненційно мало, тому вода повинна випаруватися вся (або лід сублімувати весь, якщо хочете).

Наше Сонце має масу 1.99 × 10 27 тонн - у 330 тисяч разів важче за Землю. Але це далеко не межа. Найважча серед виявлених зірок, R136a1, важить як 256 Сонців. А найближча до нас зірка ледь перевалила за десяту частину кряжості нашого світила. Маса зірки може бути напрочуд різною - але чи є їй межі? І чому вона така важлива астрономам?

Маса - одна з найважливіших та незвичайних характеристик зірки. По ній астрономи можуть точно сказати про вік зірки та подальшу її долю. Більше того, масивність визначає силу гравітаційного стиснення світила – головної умови для того, щоб ядро ​​зірки «загорілося» в термоядерній реакції та початок. Тому маса є прохідним критерієм у категорію зірок. Занадто легкі об'єкти, начебто, не зможуть до ладу світити - а надто важкі переходять у категорію екстремальних об'єктів за типом.

І в той же час вчені ледве можуть обчислити масу зірки – єдиним світилом, чия маса відома точно, є наше. Таку ясність допомогла зробити наша Земля. Знаючи масу планети та швидкість її, можна обчислити і масу самої зірки на підставі Третього закону Кеплера, доопрацьованого відомим фізикомІсааком Ньютоном. Йоганн Кеплер виявив зв'язок між відстанню від планети до зірки та швидкістю повного оборотупланети навколо світила, а Ньютон доповнив його формулу масами зірки та планети. Модифікована версія Третього закону Кеплера часто використовується астрономами – причому не лише для визначення маси зірок, але й інших космічних об'єктів, що становлять разом.

Про віддалені світила поки що доводиться тільки здогадуватися. Найдосконалішим (з точки зору точності) є метод визначення маси зіркових систем. Його похибка складає "всього" 20-60%. Така неточність критична для астрономії - якби Сонце на 40% легше чи важче, життя на Землі не виникло б.

У разі виміру маси одиночних зірокбіля яких немає видимих ​​об'єктів, чию орбіту можна використовувати для обчислень, астрономи йдуть на компроміс. Сьогодні читається, що маса зірок одного однакова. Також вченим допомагає зв'язок маси зі світністю чи зірки, оскільки обидві ці характеристики залежать від сили ядерних реакційта розмірів зірки - безпосередніх індикаторів маси.

Значення маси зірки

Секрет масивності зірок криється над як, а кількості. Наше Сонце, як і більшість зірок, на 98% складається з двох найлегших елементів у природі – водню та гелію. Але при цьому в ньому зібрано 98% маси всієї!

Як такі легкі речовини можуть зібратися разом у величезні кулі, що горять? Для цього потрібно вільне від великих космічних тілпростір, багато матеріалу та початковий поштовх – щоб перші кілограми гелію та водню почали притягуватися один до одного. В молекулярних хмарах, де народжуються зірки, водню і гелію ніщо не заважає накопичуватися. Їх збирається так багато, що гравітація починає силоміць зіштовхувати ядра атомів водню. Це починає термоядерну реакцію, під час якої водень перетворюється на гелій.

Логічно, що чим більше масазірки, тим більше її світність. Адже в масивній зірці водневого «палива» для термоядерної реакції значно більше, а гравітаційне стиснення, що активує процес – сильніше. Доказом служить найпотужніша зірка, R136a1, згадана на початку статті - будучи більше за вагою у 256 разів, вона світить у 8,7 мільйонів разів яскравіше за нашу зірку!

Але у масивності є і Зворотній бік: через інтенсивність процесів водень швидше «згорає» в термоядерних реакціяхвсередині. Тому масивні зірки живуть зовсім недовго в космічних масштабах- кілька сотень, а то й десятків мільйонів років.

• Цікавий факт: коли маса зірки перевищує масу Сонця в 30 разів, прожити вона зможе не більше 3 мільйонів років - незалежно від того, наскільки її маса більша за 30-кратну сонячну. Це з перевищенням межі випромінювання Еддінгтона. Енергія позамежної зірки стає настільки потужною, що вириває речовину світила потоками - і чим масивніша зірка, тим сильнішою стає втрата маси.

Вище ми розглянули основні фізичні процесипов'язані з масою зірки. А тепер спробуємо розібратися, які зірки можна зробити з їх допомогою.

Терези покажуть більш точну вагу, якщо Ви стоїте на терезах нерухомо. При нахилі чи присіданні ваги покажуть зменшення ваги. У момент закінчення нахилу або присідання ваги покажуть збільшення ваги.

Повернення на початок

Чому тіло підвішене на нитці. коливається до тих пір, поки його центр ваги не встановиться прямо під точкою підвісу?

Якщо центр тяжіння не знаходиться під точкою підвісу, то сила тяжіння створює момент, що обертає; якщо центр ваги знаходиться під точкою підвісу, то момент сили тяжіння, що обертає, дорівнює нулю.

Т.к. кулі однакові, то куля, що рухається до удару, зупиниться, а куля, що покоїлася до удару, набуде її швидкості.

Повернення на початок

Тепле повітря піднімається нагору. Чому ж у нижніх шарах тропосфери тепліше?

Піднімаючись, атмосферне повітрярозширюється та охолоджується.

Чому тінь ніг на землі менш розпливчаста, ніж тінь голови?

Це тим, що тіні, утворені різними ділянками протяжного джерела світла, накладаються друг на друга, а межі цих тіней не збігаються. Відстань між межами тіней від різних ділянок джерела буде найменшою, якщо відстань від предмета до поверхні, на якій утворюється тінь, порівняно невелика.

У воді, що з водопровідного крана, частина розчиненого повітря виділяється як величезної кількостідрібні бульбашки. На межах цих бульбашок світло зазнає численних відбитків, через це вода приймає молочно-біле світло.

Такий двигун працюватиме, але його ККД буде малий, так як більша частина скоєної роботи підена стиск газу.

У цвяхів внаслідок їх намагнічування однойменні полюси розташовуються поруч. Однойменні полюси відштовхуються. У точках підвісу відштовхуванню перешкоджає тертя, а внизу кінці цвяхів, що висять вільно, розходяться, випробовуючи сили відштовхування.

Чому в старовинних будинках скла, що збереглися до наших днів, виявляються товщі в нижній частині?

Скло є аморфне тіло. Атоми в ньому, як у рідині, не впорядковані та можуть переміщатися. Тому вертикально розташоване скло повільно стікає, і через кілька століть можна помітити, що нижня частина скла стає товщою.

На що витрачається електроенергія, яку споживає холодильник?

Електроенергія, що споживається холодильником, йде на нагрівання кімнати.

Вага краплі гарячої води, що утримується силами поверхневого натягу, буде менше. Коефіцієнт поверхневого натягу води зі збільшенням температури зменшується.

За допомогою льоду можна видобути вогонь у сонячний день, якщо з льоду виготовити двоопуклу лінзу. Двоопукла лінза має властивість збирати падаючі на неї сонячні променів одну точку (у фокусі), тим самим можна отримати у цій точці високу температурута запалити горючий матеріал.

Чому сонце, що заходить, здається нам червоним?

Світлова хвиля проходить в атмосфері від заходу сонця більший шляхніж від сонця, що стоїть у зеніті. Світло, проходячи через атмосферу, розсіюється повітрям і частинками, що у ньому. Розсіювання ж відбувається головним чином короткохвильового випромінювання.

Людина може бігти швидше за свою тінь, якщо тінь утворюється на стіні, паралельно до якої біжить людина, а джерело світла рухається швидше за людинуу тому напрямі, що і людина.

У якому випадку шнур сильніше розтягується - якщо людина тягне її руками за кінці в різні боки або якщо вона тягне обома руками за один кінець, прив'язавши інший до стінки? Вважати, що в обох випадках кожна рука діє на мотузку з тією самою силою.

У другому випадку мотузка розтягується сильніше. Якщо вважати, що кожна рука діє на мотузку з силою, що дорівнює модулю F , то в першому випадку мотузка зазнає дії сили F , а в другому випадку - 2F .

Під час повні великі темні плями на Місяці видно у верхній частині її диска. Чому на картах Місяця ці плями розташовуються у нижній частині?

Зображення Місяця на картах відповідає його зображенню, отриманому за допомогою телескопа.

Як змінюватиметься період коливань відерця з водою, підвішеного на довгому шнурі, якщо з отвору в його дні поступово витікатиме вода?

Для даної системи добрим наближенням є модель математичного маятника, Період коливань якого залежить від його довжини.

Якщо цебро спочатку заповнене цілком, то спочатку при витіканні води період коливань буде збільшуватися. Це тим, що центр ваги системи " відро-вода " знижуватиметься, і внаслідок цього зростатиме довжина маятника. Потім відбуватиметься зменшення періоду внаслідок підвищення центру ваги системи відро-вода. Коли вся вода з цебра виллється, період коливань дорівнюватиме початковому, т.к. відновиться початкова довжина маятника.

Зі збільшенням тривалості космічних польотівмедики порушили питання необхідності спостереження за вагою космонавтів .

Перехід в іншу довкілля неодмінно веде до перебудови організму, в тому числі і до перерозподілу в ньому потоків рідини.

У невагомості змінюється потік крові - з нижніх кінцівок значна її частина надходить до грудній клітціі голові.

Стимулюється процес зневоднення організму і людина втрачає у вазі.

Однак втрата навіть п'ятої частини води, яка становить у людини 60-65%, дуже небезпечна для організму.

Тому медикам знадобився надійний прилад для постійного моніторингу маси тіла космонавтів у польоті та при підготовці до повернення на Землю.

Звичайні «земні» ваги визначають не масу, а вага тіла – тобто силу тяжіння, з якою воно тисне на прилад.

У невагомості такий принцип неприйнятний - і порошинка, і контейнер з вантажем, при різній масі, мають рівну - нульову вагу.

При створенні вимірювача маси тіла у невагомості інженерам довелося використати інший принцип.

Принцип дії масметра

Вимірник маси тіла у невагомості побудований за схемою гармонійного осцилятора.

Як відомо, період вільних коливань вантажу на пружині залежить від його маси. Таким чином, система осцилятора перераховує на масу період коливань спеціальної платформи з розміщеним на ній космонавтом або яким-небудь предметом.

Тіло, масу якого треба виміряти, закріплюють на пружині таким чином, щоб воно могло здійснювати. вільні коливаннявздовж осі пружини.

Період T (\displaystyle T)цих коливань пов'язані з масою тіла M (\displaystyle M)співвідношенням:

де К - коефіцієнт пружності пружини.

Таким чином, знаючи K (\displaystyle K)і вимірявши T (\displaystyle T), можна знайти M (\displaystyle M).

З формули видно, що період коливань залежить ні від амплітуди, ні від прискорення вільного падіння.

Пристрій

Прилад, що виглядає як «стул», складається з чотирьох частин: майданчики для розміщення космонавта (верхня частина), основи, що кріпиться до «підлоги» станції (нижня частина), стійки та механічної середньої частини, а також електронного блоку вимірювання показань.

Розмір приладу: 79,8 х 72 х 31,8 см. Матеріал: алюміній, гума, скло органічне. Вага пристрою - близько 11 кілограмів.

Верхня частинапристрої, на які грудьми лягає космонавт, складається з трьох частин. До верхнього майданчика прикріплено прямокутний листоргскла. З торця майданчика на металевому стрижнівисувається упор для підборіддя космонавта.

Нижня частина приладу є підковоподібною основою, до якої прикріплена механічна частина приладу і блок вимірювання показань .

Механічна частина складається з вертикальної циліндричної стійки, за якою зовні на підшипниках переміщається другий циліндр. Зовні на рухомому циліндрі є два маховики зі стопорами для фіксації рухомої системи в середньому положенні.

Зверху до торця рухомого циліндра за допомогою двох трубчастих кронштейнів прикріплено фігурний майданчик для тіла космонавта, що визначає свою масу.

На нижній половині рухомого циліндра прикріплені дві рукоятки, що мають на кінцях курки, за допомогою яких стопор рухомої системи утоплюється в рукоятках.

Внизу на зовнішньому циліндрі встановлена ​​підставка для ніг космонавта, що має два гумові ковпачки.

Усередині циліндричної стійки рухається металевий шток, закріплений одним кінцем у верхньому майданчику; на протилежному кінці штока встановлена ​​тарілка, з обох боків якої прикріплені дві пружини, що встановлюють рухому систему приладу в середньому положенні при знаходженні в умовах невагомості. У нижній частині стійки закріплено магнітоелектричний датчик, що фіксує період коливання рухомої системи.

Датчик автоматично враховує тривалість періоду коливань із точністю до тисячної частки секунди.

Як показано вище, частота коливань стільця залежить від маси вантажу. Таким чином, космонавту досить трохи похитатися на таких гойдалках, і через деякий час електроніка порахує і видасть результат вимірювань.

Для вимірювання маси тіла космонавта достатньо 30 секунд.

Згодом виявилося, що «космічні ваги» значно точніші, ніж медичні, якими користуються в побуті.

Історія

Прилад для вимірювання маси тіла космонавта був створений не пізніше 1976 року в ленінградському спеціальному конструкторсько-технологічному бюро «Біофізприлад» (СКТБ «Біофізприлад»)