Kami terus mengingat video sains populer yang tidak biasa dan indah "
Science off the Sphere " oleh astronot Donald Pettit.
β
Bagian pertama
Episode 8. Bubur
Efek ingin tahu dimulai jika kita mengganti air dengan
cairan non-Newtonian pada speaker untuk laptop (dalam hal ini, solusi pati dari konsistensi uji pancake). Dalam fluida non-Newtonian, viskositas tergantung pada gradien kecepatan. Pati jagung meningkatkan viskositas gesernya, sehingga pada bagian yang bergetar dinamika larutan akan berperilaku seperti padatan dan akan cenderung terbang menjauh. Tetapi menjauh dari sumber getaran, solusinya akan kembali menjadi cair dan mulai mengalami gaya tegangan permukaan yang akan cenderung menariknya kembali ke speaker. Akibatnya, bentuk kompleks muncul yang akan mengubah penampilannya dan bergerak cukup jauh dari pembicara, seolah-olah ada sesuatu yang hidup.
Pertanyaan: Pati jagung meningkatkan viskositas geser. Dan apa yang akan terjadi jika alih-alih menggunakan zat pengurang viskositas geser, misalnya, kecap?
JawabannyaViskositas pengurang geser akan cenderung menyebar, bukannya menumpuk. Di tepi kolom tempat getaran berakhir, zat semacam itu akan mengumpulkan dan membentuk cincin.
Episode 9. Electrodgeridou
Didgeridoo adalah alat musik rakyat Aborigin Australia. Pipa eukaliptus sepanjang satu hingga tiga meter tidak cocok dengan Soyuz, jadi Donald harus bereksperimen. Di ISS ada pipa untuk penyedot debu, yang, ternyata, menghasilkan suara yang sangat mirip (bandingkan dengan
alat aslinya ). Hanya pipa, pipa dengan nosel atau dua pipa yang terhubung terdengar berbeda. Dan untuk mempermanis tidak hanya persidangan, tetapi juga penglihatan Don Pettit dan Daniel Burbank merekam suara langsung di mikrofon dan memasukkannya ke speaker. Alat eksperimental yang dihasilkan memadukan ilmu pengetahuan, budaya, fisika dan barang pembersih.
Pertanyaan: Mengapa jumlah air pada kolom mempengaruhi seberapa sering percikan terbang?
JawabannyaSemakin banyak air, semakin besar luas permukaan. Speaker bertindak dengan kekuatan pada belahan air, meningkatkan tekanan di dalamnya. Tekanan adalah gaya yang dibagi oleh area, oleh karena itu dalam tetesan besar bunyi yang sama akan membuat tekanan lebih kecil daripada di yang kecil. Dan semakin rendah tekanannya, semakin kecil kemungkinannya bahwa pada titik tertentu akan mengatasi kekuatan tegangan permukaan, dan penurunan baru akan terbang jauh.
Episode 10. Legowatt
Ada LEGO di ISS. Yang lebih lucu lagi, bahkan ada manual resmi NASA dengan contoh-contoh konstruksi pendidikan yang bermanfaat. Tapi, karena ide Lego adalah kreativitas, Donald dengan sungguh-sungguh menolak instruksi dan mengumpulkan
generator Van de Graaff dengan
toples Leyden . Perangkat kuno ini (bank Leiden akan segera berusia 275 tahun, dan generator - 90) terlihat sedikit aneh pada ISS, tetapi, bagaimanapun, berfungsi dengan baik. Generator Van de Graaff memungkinkan Anda untuk mendapatkan tegangan yang sangat tinggi (dengan arus yang sangat kecil), dan bank Leiden adalah kapasitor sederhana. Sebagai hasil dari pekerjaan mereka, pelepasan listrik yang terdengar jelas dapat diperoleh. Dan di akhir video, Donald, menggosok polystyrene pada bahan yang berbeda, memberi tahu dia muatan positif atau negatif. Akibatnya, sepotong busa yang terisi daya tertarik ke generator yang bermuatan berlawanan atau diusir dari muatan dengan nama yang sama.
Pertanyaan: Mengapa outlet rumah tangga di mana tegangan 220 volt berbahaya bagi kehidupan, tetapi Donald dapat dengan aman menyentuh kaleng Leiden dengan tegangan 30 ribu volt?
JawabannyaMembunuh arus, bukan tegangan. Tegangan hanya menentukan cara arus mengalir (karena itu dengan tegangan yang sangat kecil, bahkan arus besar tidak akan mengalir melalui tubuh manusia dan tidak akan berbahaya - kira-kira Perev). Sebuah bank Leiden dapat memiliki tegangan 30.000 volt, tetapi memiliki muatan yang sangat kecil, yang berarti bahwa arus akan sangat kecil. Generator Van de Graaff menghasilkan arus yang sangat kecil, dan oleh karena itu tidak masuk akal untuk menggunakannya dalam pembangkit listrik. Dan outlet bisa memiliki arus yang sangat besar, yang membuatnya mematikan.
Episode 11. Melontarkan bola dengan gravitasi nol
Sebagai seorang anak, beberapa dari Anda mengisi bola dengan air dan melemparkannya dari ketinggian (atau ke orang lain). Sangat bagus untuk menjadi astronot - Anda dapat meledakkan balon dengan air di ruang angkasa dan menyebutnya transfer ilmu pengetahuan yang populer. Serius, setelah bola meledak, hal-hal menarik terjadi pada air. Pertama-tama, dua gelombang kejut muncul, yang membentuk sosok yang mirip dengan silinder. Kemudian air dalam bentuk menjadi seperti kentang dan, jika mereka memberinya waktu untuk tenang, pada akhirnya dia akan menjadi bola.
Pertanyaan: Mengapa air berfluktuasi antara berbentuk silinder dan kentang?
JawabannyaKetika bola pecah, airnya berbentuk kentang, dan dorongan muncul ke dalam dari ujungnya. Kemungkinan besar karena pada ujungnya bola lebih tebal. Kemudian air itu diratakan menjadi sebuah silinder, dan kekuatan tegangan permukaan mencegahnya menyebar sepenuhnya. Pada saat ini, tegangan permukaan memadatkan air dari samping, membuatnya seperti kentang, dan memulai siklus baru. Seiring waktu, air menjadi tenang dan menjadi bola.
Episode 12. Teori Mata Air
Dalam gravitasi nol, pegas hanya akan mengatasi gaya gesekan terhadap udara (dan kecil), dan mur yang ditangguhkan di antara pegas akan berosilasi dengan sangat stabil. Periode osilasi tergantung pada massa, dan skala ruang bekerja pada prinsip ini - astronot menggantikan mur pada pegas yang kuat. Tetapi mensimulasikan gravitasi dengan pegas dengan menempelkannya ke pendulum tidak terlalu berhasil - ternyata osilator harmonik, karena periode osilasi akan tergantung pada massa (dalam pendulum fisik dan matematika, massa beban tidak penting).
Pertanyaan: Kacang pertama menghasilkan dua puluh getaran dalam 21,26 detik, detik - 10,7 detik, dan ketiga - 14,2 detik. Berapa massa kacang relatif satu sama lain?
JawabannyaKacang pertama 3,95 kali lebih berat dari yang kedua dan 2,24 kali lebih berat dari yang ketiga. Yang ketiga adalah 1,76 kali lebih berat dari yang kedua.
Penjelasan: Dalam tugas, hanya massa kacang yang berubah. Ini sebanding dengan 1 / (f) ^ 2. Mengetahui frekuensinya, kami memperoleh rasio massa.
Episode 13. Astroduv
Tindakan paling sederhana "tiup di atas air" dalam gravitasi nol memunculkan interaksi kompleks dari gelombang permukaan dan internal, yang juga sangat indah sehingga hampir setengah dari video kita mendengar kelezatan Donald. Dan jika air disiram alih-alih udara, maka dorongannya yang lebih besar bahkan dapat menghasilkan gelembung besar di dalam air. Dalam hal ini, berkat kekuatan kapiler, gelembung air ditahan di bingkai, menempel pada kawat. Dan kemudian,
"menjadi sebuah kotak" , percobaan akan diminum, untuk pathos penghematan sumber daya.
Pertanyaan: Bagaimana volume air mempengaruhi respons bola air terhadap ombak?
JawabannyaDengan peningkatan bola air, massanya bertambah, dan bola akan memiliki kelembaman besar. Semakin banyak momentum dari udara akan masuk ke penciptaan gelombang, dan semakin sedikit ke dalam pergerakan bola. Fluktuasi dalam tubuh yang lebih besar akan menyebabkan gerakan mundur air yang lebih besar daripada di tubuh yang lebih kecil. Juga, getaran permukaan akan membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai ujung bola yang berlawanan.
Episode 14. Yo-Yo
Bahkan dalam mainan seperti yo-yo Anda dapat menemukan banyak fisika, jika diinginkan, terutama dalam gravitasi nol. Donald menunjukkan trik yo-yo, menciptakan nama untuk mereka (siapa pun yang pertama kali menemukan trik menyebutnya, tetapi dalam bobot yo-yo, tampaknya, mereka belum mengambilnya). Video tersebut berisi bagian panjang yang agak lucu dari Donald: βKetahui fisika mainan Anda. Jika Anda mengerti cara kerjanya, Anda bisa terlibat dalam percakapan yang luar biasa. Jika Anda seorang pria, Anda dapat membuat wanita terkesan dengan cerita tentang fisika. Tentu saja, beberapa gadis tidak akan tertarik dengan ini, tetapi dalam hal apapun Anda tidak boleh berkomunikasi dengan gadis-gadis seperti itu. Sebaliknya (untuk anak perempuan) itu juga berfungsi. Dan Anda dapat menemukan pekerjaan yang baik dan bermain dengan senang di waktu luang Anda. "
Pertanyaan: Bagaimana trik βmanuver kabelβ (
0:50 ) digunakan pada satelit sungguhan?
JawabannyaDonald's Yo-Yo bekerja sebagai massa terminal dalam sistem kabel dengan transmisi momentum. Donald memutar benang (kabel), menyebabkan gaya sentripetal pada yo-yo. Mengingat bahwa sistem dua tubuh berputar di sekitar pusat massa bersama, dan tangan Donald meniru satelit, yo-yo dan tangan akan mengalami percepatan yang konstan. Transfer momentum akan terjadi jika massa final dilepaskan, yang akan mengarah pada perubahan orbit satelit.
Ilustrasi untuk kejelasan:

Catatan perev. - percobaan serupa dilakukan dengan kapsul Fotino, yang
berhasil dibawa dari orbit dengan kabel.