ما زلنا نتذكر مقاطع الفيديو العلمية الشائعة غير العادية والجميلة "
Science off the Sphere " التي كتبها رائد الفضاء دونالد بيتيت.
→
الجزء الأول
الحلقة 8. الطين
تبدأ التأثيرات الغريبة إذا استبدلنا الماء
بسائل غير نيوتوني على مكبرات الصوت للكمبيوتر المحمول (في هذه الحالة ، حل نشا لتماسك معجون الفطيرة). في سائل غير نيوتوني ، تعتمد اللزوجة على تدرج السرعة. يزيد نشا الذرة من لزوجة القص ، لذا فإن الجزء الديناميكي المهتز من المحلول سوف يتصرف مثل مادة صلبة ويميل إلى الطيران بعيدًا. ولكن بعيدًا عن مصدر الاهتزاز ، سيصبح المحلول سائلًا مرة أخرى وسيبدأ في تجربة قوى التوتر السطحي التي تميل إلى جره مرة أخرى إلى السماعات. ونتيجة لذلك ، يظهر شكل معقد سيغير مظهره ويتحرك بعيدًا بما يكفي عن السماعة ، كما لو كان شيئًا حيًا.
السؤال: نشا الذرة يزيد من لزوجة القص. وماذا سيحدث إذا بدلاً من استخدام مادة تقلل من اللزوجة ، مثل الكاتشب؟
الجوابتميل اللزوجة التي تقلل القص إلى التشتت بدلاً من التراكم. عند حواف العمود حيث تنتهي الاهتزازات ، ستجمع مثل هذه المادة وتشكل حلقة.
الحلقة 9. Electrodgeridou
ديدجيريدو هو أداة شعبية للشعب الأسترالي الأصلي. لم يتناسب أنبوب الكافور من متر إلى ثلاثة أمتار مع Soyuz ، لذلك كان على دونالد أن يجرب. في محطة الفضاء الدولية ، كانت هناك أنابيب لمكنسة كهربائية ، والتي اتضح أنها تصدر صوتًا مشابهًا جدًا (مقارنة
بالأداة الأصلية ). فقط أنبوب ، أنبوب مع فوهة أو أنبوبين متصلين يبدو بشكل مختلف. ومن أجل تحسين السمع ليس فقط ، ولكن أيضًا الرؤية التي سجلها دون بيتيت ودانيال بربانك الصوت مباشرة على الميكروفون وتغذيته إلى مكبرات الصوت. تمزج الأداة التجريبية الناتجة بين العلوم والثقافة والفيزياء ومواد التنظيف.
سؤال: لماذا تؤثر كمية الماء على الأعمدة على عدد مرات تطاير البقع؟
الجوابكلما زادت كمية المياه ، زادت مساحة السطح. تعمل السماعات بقوة في نصف الكرة المائي ، مما يزيد الضغط بداخلها. الضغط هو القوة المقسومة على المنطقة ، وبالتالي في الهبوط الكبير سيخلق نفس الصوت ضغطًا أقل من الضغط الصغير. وكلما انخفض الضغط ، قل احتمال أن يتغلب في مرحلة ما على قوة التوتر السطحي ، وسيتراجع انخفاض جديد.
الحلقة 10. Legowatts
هناك LEGO على ISS. ما هو أكثر تسلية ، هناك حتى دليل رسمي لوكالة ناسا مع أمثلة على البنى التعليمية المفيدة. ولكن ، بما أن فكرة Lego تكمن في الإبداع ، يرفض دونالد رسمياً التعليمات ويجمع
مولدات Van de Graaff مع
برطمان Leyden . تبدو هذه الأجهزة القديمة (بنك ليدن قريباً بعمر 275 سنة ، والمولد - 90) تبدو غريبة قليلاً على محطة الفضاء الدولية ، ولكن ، مع ذلك ، تعمل بشكل جيد. يتيح لك مولد Van de Graaff الحصول على جهد عالي جدًا (بتيار صغير جدًا) ، وبنك Leiden هو مكثف بسيط. نتيجة لعملهم ، يتم الحصول على تصريفات كهربائية مسموعة بشكل واضح. وفي نهاية الفيديو ، يخبره دونالد ، بفرك البوليسترين بمواد مختلفة ، بشحنة موجبة أو سالبة. ونتيجة لذلك ، تنجذب قطعة الرغوة المشحونة إلى مولد مشحون بالعكس أو يتم صدها من شحنة تحمل نفس الاسم.
السؤال: لماذا يعد منفذًا منزليًا يشكل فيه جهد 220 فولت خطرًا على الحياة ، لكن دونالد يمكنه لمس علبة ليدن بأمان بجهد 30 ألف فولت؟
الجوابيقتل التيار ، وليس الجهد. يحدد الجهد فقط طريقة تدفق التيار (يتبع ذلك بجهد صغير جدًا ، حتى التيار الكبير لن يتدفق عبر جسم الإنسان ولن يكون خطيرًا - تقريبًا Perev). يمكن أن يبلغ جهد بنك ليدن 30.000 فولت ، ولكن شحنته صغيرة جدًا ، مما يعني أن التيار سيكون صغيرًا جدًا. يولد مولد Van de Graaff تيارًا صغيرًا جدًا ، وبالتالي لا معنى لاستخدامه في محطة للطاقة. ويمكن أن يكون للمخرج تيار كبير جدًا ، مما يجعله مميتًا.
الحلقة 11. انفجار الكرات في انعدام الجاذبية
كطفل ، ملأ بعضكم الكرات بالماء وألقوها من على ارتفاع (أو على شخص آخر). من الجيد أن تكون رائد فضاء - يمكنك تفجير البالونات بالماء في الفضاء ووصفها بأنها نقل علمي شهير. على محمل الجد ، بعد انفجار الكرة ، تحدث أشياء مثيرة للاهتمام في الماء. بادئ ذي بدء ، تنشأ موجتان من الصدمات ، والتي تشكل شكلًا مشابهًا للأسطوانة. ثم تصبح المياه في شكلها مثل البطاطس ، وإذا كانت قد أعطتها الوقت لتهدأ ، لكانت في النهاية ستصبح كرة.
سؤال: لماذا يتقلب الماء بين شكل أسطواني وبطاطس؟
الجوابعندما تنفجر الكرة ، يكون الماء على شكل بطاطا ، وتظهر دفعة من الداخل. على الأرجح لأنه في نهايات الكرة أكثر سمكا. ثم يتم تسطيح الماء إلى أسطوانة ، وتمنعه قوى التوتر السطحي من التشتت تمامًا. في هذه اللحظة ، يضغط التوتر السطحي على الماء من الجانبين ، مما يجعله يشبه البطاطس ، ويبدأ الدورة من جديد. بمرور الوقت ، يهدأ الماء ويصبح كرة.
الحلقة 12. نظرية الينابيع
في الجاذبية الصفرية ، سيتغلب الربيع على قوة الاحتكاك فقط ضد الهواء (وهو صغير) ، وسوف يتأرجح الجوز المعلق بين الينابيع بشكل مستقر للغاية. تعتمد فترة التذبذب على الكتلة ، وتعمل المقاييس الفضائية على هذا المبدأ - يأخذ رائد الفضاء مكان الجوز على زنبرك قوي. لكن محاكاة الجاذبية مع الربيع من خلال ربطه بالبندول لم يكن ناجحًا بشكل خاص - اتضح مذبذبًا توافقيًا ، لأن فترة التذبذبات ستعتمد على الكتلة (في البندول الفيزيائي والرياضي ، كتلة الحمل ليست مهمة).
السؤال: الجوز الأول يقوم بعشرين اهتزاز في 21.26 ثانية ، والثاني - 10.7 ثانية ، والثالث - 14.2 ثانية. ما هي كتلة المكسرات بالنسبة لبعضها البعض؟
الجوابالجوز الأول أثقل 3.95 مرة من الثانية و 2.24 مرة أثقل من الثالثة. والثالث أثقل بـ 1.76 مرة من الثانية.
التفسير: في المهمة ، يتغير فقط كتلة الجوز. يتناسب مع 1 / (و) ^ 2. بمعرفة التردد نحصل على نسبة الكتلة.
الحلقة 13. Astroduv
أبسط عمل "ضربة على الماء" في انعدام الجاذبية يؤدي إلى تفاعل معقد بين الأمواج السطحية والداخلية ، وهو أيضًا جميل جدًا لدرجة أن نصف الفيديو تقريبًا نسمع بهجة دونالد. وإذا رش الماء بدلاً من الهواء ، فإن دافعه الأكبر يمكن أن يولد فقاعة كبيرة داخل الماء. في هذه الحالة ، وبفضل القوى الشعرية ، يتم وضع فقاعة الماء في الإطار ، ملتصقة بالسلك. وبعد ذلك ،
"سواء كان صندوقًا" ، ستكون التجربة في حالة سكر ، بسبب آلام توفير الموارد.
سؤال: كيف يؤثر حجم الماء على استجابة كرة الماء للأمواج؟
الجوابمع زيادة في كرة الماء ، تزداد كتلتها ، وسيكون للكرة قصور ذاتي كبير. المزيد والمزيد من الزخم من الهواء سيذهب إلى تكوين الأمواج ، وأقل وأقل في حركة المجال. سوف تؤدي التقلبات في الجسم الأكبر إلى حركة عكسية للماء أكبر من الجسم الأصغر. أيضًا ، ستستغرق الاهتزازات السطحية وقتًا أطول للوصول إلى الطرف المقابل من الكرة.
الحلقة 14. Yo-Yo
حتى في لعبة مثل اليويو ، يمكنك العثور على الكثير من الفيزياء ، إذا رغبت في ذلك ، خاصة في حالة انعدام الجاذبية. يظهر دونالد حيل اليويو ، ويبتكر أسماء لهم (كل من اخترع الحيلة لأول مرة يسميها ، ولكن في حالة انعدام الوزن في اليويو ، يبدو أنهم لم يأخذوها بعد). يحتوي مقطع الفيديو على مقطع طويل مضحك إلى حد ما لدونالد: "تعرف على فيزياء ألعابك. إذا فهمت كيف يعمل ، يمكنك الانخراط في محادثات رائعة. إذا كنت شابًا ، يمكنك إقناع الفتيات بقصة عن الفيزياء. بالطبع ، لن تهتم بعض الفتيات بذلك ، ولكن على أي حال لا يجب عليك التواصل مع هؤلاء الفتيات. على العكس من ذلك (للفتيات) يعمل أيضا. ويمكنك العثور على وظيفة جيدة واللعب بسرور في وقت فراغك ".
سؤال: كيف يتم استخدام خدعة "مناورة الكابل" (
0:50 ) في الأقمار الصناعية الحقيقية؟
الجوابيعمل يو-يو دونالد ككتلة طرفية في نظام الكابلات مع نقل الزخم. دونالد يلوي الخيط (الكبل) ، مما تسبب في قوة الجاذبية على اليويو. بالنظر إلى أن نظام الجسمين يدور حول مركز مشترك للكتلة ، وتقلد يد دونالد قمرًا صناعيًا ، ويويو ، وستشهد اليد تسارعًا مستمرًا. سيحدث نقل الزخم إذا تم تحرير الكتلة النهائية ، مما سيؤدي إلى تغيير في مدار القمر الصناعي.
توضيح للوضوح:
ملاحظة perev. - تم إجراء تجربة مماثلة مع كبسولة Fotino ، التي تم
إحضارها بنجاح من المدار بكابل.