Wissenschaft über den Globus, Teil 2

Wir erinnern uns weiterhin an die ungewöhnlichen und schönen populärwissenschaftlichen Videos „ Science off the Sphere “ des Astronauten Donald Pettit.

→ Der erste Teil

Folge 8. Gülle

Merkwürdige Effekte treten auf, wenn wir das Wasser durch nicht-Newtonsche Flüssigkeit auf den Lautsprechern des Laptops ersetzen (in diesem Fall eine Stärkelösung mit Pfannkuchenpasten-Konsistenz). In einer nicht-Newtonschen Flüssigkeit hängt die Viskosität vom Geschwindigkeitsgradienten ab. Maisstärke erhöht ihre Scherviskosität, daher verhält sich ein Teil der Lösung aufgrund der Schwingungsdynamik wie ein Feststoff und neigt dazu, wegzufliegen. Wenn Sie sich jedoch von der Vibrationsquelle entfernen, wird die Lösung wieder flüssig und es treten Oberflächenspannungskräfte auf, die dazu neigen, sie zurück in die Lautsprecher zu ziehen. Infolgedessen erscheint eine komplexe Form, die ihr Erscheinungsbild ändert und sich weit genug vom Sprecher entfernt, als ob etwas Lebendiges.



Frage: Maisstärke erhöht die Scherviskosität. Und was passiert, wenn anstelle einer scherviskositätsreduzierenden Substanz beispielsweise Ketchup verwendet wird?

Folge 9. Electrodgeridou

Didgeridoo ist ein Volksinstrument der australischen Aborigines. Die ein bis drei Meter lange Eukalyptuspfeife passte nicht in den Sojus, also musste Donald experimentieren. Auf der ISS gab es Rohre für einen Staubsauger, die, wie sich herausstellte, einen sehr ähnlichen Klang erzeugen (vergleiche mit dem Originalwerkzeug ). Nur ein Rohr, ein Rohr mit einer Düse oder zwei miteinander verbundene Rohre klingen unterschiedlich. Und um nicht nur das Gehör, sondern auch die Vision zu versüßen, haben Don Pettit und Daniel Burbank den Ton live auf dem Mikrofon aufgenommen und den Lautsprechern zugeführt. Das resultierende experimentelle Tool mischt Wissenschaft, Kultur, Physik und Reinigungsmittel.



Frage: Warum beeinflusst die Wassermenge auf den Säulen, wie oft Spritzer herausfliegen?

Folge 10. Legowatt

Es gibt LEGO auf der ISS. Was noch lustiger ist, es gibt sogar ein offizielles NASA-Handbuch mit Beispielen für nützliche Lehrkonstrukte. Da die Idee von Lego jedoch kreativ ist, lehnt Donald die Anweisungen feierlich ab und sammelt den Van de Graaff-Generator mit einem Leyden-Glas ein . Diese alten Geräte (die Leidener Bank wird bald 275 Jahre alt sein und der Generator - 90) sehen auf der ISS etwas seltsam aus, funktionieren aber trotzdem einwandfrei. Mit dem Van de Graaff-Generator können Sie eine sehr hohe Spannung (mit einem sehr kleinen Strom) erhalten, und die Leiden-Bank ist ein einfacher Kondensator. Durch ihre Arbeit werden deutlich hörbare elektrische Entladungen erhalten. Und am Ende des Videos erzählt Donald, der Polystyrol auf verschiedene Materialien reibt, ihm eine positive oder negative Ladung. Infolgedessen wird ein geladenes Stück Schaum von einem entgegengesetzt geladenen Generator angezogen oder von einer gleichnamigen Ladung abgestoßen.



Frage: Warum ist eine Haushaltssteckdose, in der eine Spannung von 220 Volt lebensgefährlich ist, Donald eine Leiden-Dose mit einer Spannung von 30.000 Volt sicher berühren kann?

Folge 11. Bälle in der Schwerelosigkeit platzen lassen

Als Kind füllten einige von Ihnen Bälle mit Wasser und warfen sie aus großer Höhe (oder auf jemand anderen). Es ist gut, ein Astronaut zu sein - Sie können Luftballons mit Wasser im Weltraum platzen lassen und es als populärwissenschaftlichen Transfer bezeichnen. Im Ernst, nachdem der Ball geplatzt ist, passieren dem Wasser interessante Dinge. Zunächst entstehen zwei Stoßwellen, die eine zylinderähnliche Figur bilden. Dann wird das Wasser in Form wie eine Kartoffel, und wenn sie Zeit gehabt hätten, sich zu beruhigen, wäre sie am Ende eine Kugel geworden.



Frage: Warum schwankt das Wasser zwischen zylindrisch und kartoffelförmig?

Folge 12. Theorie der Quellen

In der Schwerelosigkeit überwindet die Feder nur die Reibungskraft gegen die Luft (und sie ist klein), und die zwischen den Federn hängende Mutter schwingt sehr stabil. Die Schwingungsdauer hängt von der Masse ab, und die Raumskalen arbeiten nach diesem Prinzip - der Astronaut ersetzt eine Mutter an einer starken Feder. Die Simulation der Schwerkraft mit einer Feder durch Anbringen an einem Pendel war jedoch nicht besonders erfolgreich - es stellte sich eher als harmonischer Oszillator heraus, da die Schwingungsdauer von der Masse abhängt (bei den physikalischen und mathematischen Pendeln ist die Masse der Last nicht wichtig).



Frage: Die erste Mutter macht zwanzig Vibrationen in 21,26 Sekunden, die zweite - 10,7 Sekunden und die dritte - 14,2 Sekunden. Wie groß ist die Masse der Nüsse im Verhältnis zueinander?

Folge 13. Astroduv

Die einfachste Aktion „Schlag auf Wasser“ in der Schwerelosigkeit führt zu einer komplexen Wechselwirkung von Oberflächen- und internen Wellen, die auch so schön ist, dass fast die Hälfte des Videos die Freuden von Donald hört. Und wenn Wasser anstelle von Luft spritzt, kann sein größerer Impuls sogar eine große Blase im Wasser erzeugen. In diesem Fall wird die Wasserblase dank der Kapillarkräfte im Rahmen gehalten und haftet am Draht. Und dann, "sei es eine Kiste" , wird das Experiment getrunken, um Ressourcen zu sparen.



Frage: Wie wirkt sich das Wasservolumen auf die Reaktion der Wasserkugel auf die Wellen aus?

Folge 14. Yo-Yo

Selbst in einem Spielzeug wie Jojo kann man auf Wunsch viel Physik finden, besonders in der Schwerelosigkeit. Donald zeigt Jo-Jo-Tricks und erfindet Namen für sie (wer auch immer den Trick erfunden hat, nennt ihn, aber in der Schwerelosigkeit von Jo-Jo scheinen sie ihn noch nicht genommen zu haben). Das Video enthält eine ziemlich lustige lange Passage von Donald: „Kennen Sie die Physik Ihrer Spielzeuge. Wenn Sie verstehen, wie es funktioniert, können Sie wunderbare Gespräche führen. Wenn Sie ein Mann sind, können Sie Mädchen mit einer Geschichte über Physik beeindrucken. Natürlich werden einige Mädchen nicht daran interessiert sein, aber auf jeden Fall sollten Sie nicht mit solchen Mädchen kommunizieren. Im Gegenteil (für Mädchen) funktioniert es auch. Und Sie können einen guten Job finden und in Ihrer Freizeit gerne spielen. “



Frage: Wie wird der Trick „Kabelmanöver“ ( 0:50 ) in echten Satelliten verwendet?