La science dans le monde, partie 2

Nous continuons de nous rappeler les vidéos de science populaire inhabituelles et magnifiques « Science off the Sphere » de l'astronaute Donald Pettit.

→ La première partie

Épisode 8. Slurry

Les effets curieux commencent si nous remplaçons l'eau par du liquide non newtonien sur les haut-parleurs pour l'ordinateur portable (dans ce cas, une solution d'amidon de consistance de pâte à crêpes). Dans un fluide non newtonien, la viscosité dépend du gradient de vitesse. L'amidon de maïs augmente sa viscosité de cisaillement, de sorte que la partie dynamique de la solution de la solution se comportera comme un solide et aura tendance à s'envoler. Mais en s'éloignant de la source de vibration, la solution redeviendra liquide et commencera à subir des forces de tension superficielle qui auront tendance à la ramener dans les enceintes. En conséquence, une forme complexe apparaît qui changera son apparence et s'éloignera suffisamment du haut-parleur, comme si quelque chose de vivant.



Question: L'amidon de maïs augmente la viscosité de cisaillement. Et que se passera-t-il si, au lieu d'utiliser une substance réduisant la viscosité de cisaillement, par exemple du ketchup?

Épisode 9. Electrodgeridou

Didgeridoo est un instrument folklorique du peuple aborigène australien. Le tuyau d'eucalyptus de un à trois mètres de long ne convenait pas au Soyouz, Donald a donc dû expérimenter. Sur l'ISS, il y avait des tuyaux pour un aspirateur qui, il s'avère, font un son très similaire (comparer avec l' outil d'origine ). Juste un tuyau, un tuyau avec une buse ou deux tuyaux connectés sonnent différemment. Et pour adoucir non seulement l'audition, mais aussi la vision Don Pettit et Daniel Burbank ont ​​enregistré le son en direct sur le microphone et l'ont transmis aux haut-parleurs. L'outil expérimental résultant mélange la science, la culture, la physique et les articles de nettoyage.



Question: Pourquoi la quantité d'eau sur les colonnes affecte-t-elle la fréquence des éclaboussures?

Épisode 10. Legowatts

Il y a LEGO sur l'ISS. Ce qui est encore plus drôle, il y a même un manuel officiel de la NASA avec des exemples de constructions éducatives utiles. Mais, puisque l'idée de Lego est dans la créativité, Donald rejette solennellement les instructions et récupère le générateur Van de Graaff avec un pot Leyden . Ces appareils anciens (la banque de Leiden aura bientôt 275 ans et le générateur - 90) ont l'air un peu étranges sur l'ISS, mais fonctionnent néanmoins très bien. Le générateur Van de Graaff vous permet d'obtenir une très haute tension (avec un très petit courant), et la banque Leiden est un simple condensateur. Grâce à leur travail, des décharges électriques nettement audibles sont obtenues. Et à la fin de la vidéo, Donald, frottant du polystyrène sur différents matériaux, lui dit une charge positive ou négative. En conséquence, un morceau de mousse chargé est attiré par un générateur de charge opposée ou est repoussé d'une charge du même nom.



Question: Pourquoi une prise de courant dans laquelle une tension de 220 volts est dangereuse pour la vie, mais Donald peut toucher en toute sécurité une boîte de Leiden avec une tension de 30 000 volts?

Épisode 11. Éclater des balles en apesanteur

Enfant, certains d'entre vous remplissaient des balles d'eau et les jetaient d'une hauteur (ou à quelqu'un d'autre). C'est bien d'être astronaute - vous pouvez faire éclater des ballons avec de l'eau dans l'espace et appeler cela un transfert scientifique populaire. Sérieusement, après l'éclatement de la balle, des choses intéressantes arrivent à l'eau. Tout d'abord, deux ondes de choc apparaissent, qui forment une figure similaire à un cylindre. Puis l'eau en forme devient comme une pomme de terre et, s'ils lui avaient donné le temps de se calmer, elle serait finalement devenue une sphère.



Question: Pourquoi l'eau oscille-t-elle entre cylindrique et en forme de pomme de terre?

Épisode 12. Théorie des ressorts

En gravité zéro, le ressort ne surmontera que la force de frottement contre l'air (et elle est petite), et l'écrou suspendu entre les ressorts oscillera de manière très stable. La période d'oscillation dépend de la masse, et les échelles spatiales fonctionnent sur ce principe - l'astronaute prend la place d'un écrou sur un ressort puissant. Mais simuler la gravité avec un ressort en l'attachant à un pendule n'a pas été particulièrement réussi - il s'est avéré plutôt un oscillateur harmonique, car la période d'oscillations dépendra de la masse (dans les pendules physiques et mathématiques, la masse de la charge n'a pas d'importance).



Question: Le premier écrou fait vingt vibrations en 21,26 secondes, le second - 10,7 secondes et le troisième - 14,2 secondes. Quelle est la masse des noix les unes par rapport aux autres?

Épisode 13. Astroduv

L'action la plus simple «souffler sur l'eau» en gravité zéro donne lieu à une interaction complexe d'ondes de surface et d'ondes internes, qui est aussi si belle que près de la moitié de la vidéo nous entend les délices de Donald. Et si de l'eau gicle à la place de l'air, sa plus grande impulsion peut même générer une grosse bulle à l'intérieur de l'eau. Dans ce cas, grâce aux forces capillaires, la bulle d'eau est maintenue dans le cadre, collant au fil. Et puis, «que ce soit une boîte» , l'expérience se saoulera, pour le pathétique d'économiser des ressources.



Question: Comment le volume d'eau affecte-t-il la réponse de la sphère d'eau aux vagues?

Épisode 14. Yo-Yo

Même dans un jouet comme le yo-yo, vous pouvez trouver beaucoup de physique, si vous le souhaitez, en particulier en gravité zéro. Donald montre des trucs yo-yo, inventant des noms pour eux (celui qui a inventé le truc en premier l'appelle, mais dans l'apesanteur du yo-yo, il semble qu'ils ne l'ont pas encore pris). La vidéo contient un long passage assez drôle de Donald: «Connaissez la physique de vos jouets. Si vous comprenez comment cela fonctionne, vous pouvez engager de merveilleuses conversations. Si vous êtes un gars, vous pouvez impressionner les filles avec une histoire sur la physique. Bien sûr, certaines filles ne seront pas intéressées par cela, mais dans tous les cas, vous ne devriez pas communiquer avec ces filles. Au contraire (pour les filles) ça marche aussi. Et vous pouvez trouver un bon travail et jouer avec plaisir pendant votre temps libre. »



Question: Comment la «manœuvre du câble» ( 0:50 ) est-elle utilisée dans les vrais satellites?