Delta mi!

Ding Dong! Uwaga, nadjeżdża pociąg, prosimy nie zbliżać się do krawędzi peronu! Na pewno każdy nie raz słyszał ten komunikat i zastanawiał się, czy pędzący pociąg faktycznie może zrobić komuś krzywdę. W końcu wydawałoby się, że jedyne zagrożenie może wynikać z odepchnięcia śmiałka, lekceważącego ów zakaz, przez pęd powietrza wywołany przez pociąg. Otóż jest zupełnie odwrotnie! I tu uwaga - jest to jedno z niewielu praw, których nie radzę sprawdzać doświadczalnie. Przynajmniej nie dosłownie...

Każdy może przeprowadzić w domu następujące doświadczenie. Dowolnej wielkości piłkę kładziemy pod stabilnym strumieniem wody. Możemy wtedy zaobserwować, że piłka oscyluje pod lejącą się wodą, ale nie ucieka spod niej. Nie wygląda to na skomplikowany układ fizyczny, spróbujmy zatem zrozumieć ruch piłki, analizując siły na nią działające.

Bohaterowie filmu "Incepcja" potrafią wkraczać w swoje sny. Aby odróżnić sen od jawy, używają totemów - znanych tylko sobie przedmiotów, które we śnie zachowują się w nietypowy sposób. Główny bohater bawi się małą zabawką, bączkiem. W rzeczywistości taki bąk chwilę kręci się wokół swojej osi, ale po pewnym czasie na skutek tarcia zwalnia, ostatecznie przewraca się. Natomiast w snach głównego bohatera bąk kręci się bez przerwy, wskazując mu, że jest we śnie. Czy naprawdę układ bez tarcia jest nierealny?

Wśród Czytelników Delty jest niewątpliwie wielu nieletnich, którzy, siłą rzeczy, nie mieli okazji kosztować napojów wyskokowych, toteż musieli ograniczać się do ich obserwacji. Przyglądanie się trunkom takim jak wino lub wódka pozwala na zgłębianie zjawiska Marangoniego. Podglądacze piwa stawiali sobie zaś do niedawna pytanie, dlaczego bąbelki widoczne w kuflu wypełnionym jasnym piwem poruszają się zgodnie z intuicją, czyli w górę, a w przypadku piw ciemnych, takich jak Guinness, przy ściankach zawierających je naczyń obserwuje się ruch bąbelków w dół. To ostatnie może się wydać dziwne, bo ostatecznie bąbelki są lżejsze od otaczającej je cieczy. Co zatem "ściąga" bąbelki w dół?

Czy zdarzyło Wam się kiedyś być ochlapanym przez samochód? Może można takim przypadkom jakoś zaradzić? Oczywiście, nie chodzi mi tu o wyremontowanie dróg czy edukację kierowców. Takie, pozornie oczywiste, sposoby nie zdają egzaminu, przynajmniej w naszym kraju.

Hydrodynamika to teoretyczna mechanika płynów, którą zajmują się matematycy, a hydraulika to praktyczna mechanika płynów, którą zajmują się inżynierowie.

Wielu Z Was domyśla się z pewnością, że będziemy się zajmować lepkością, a szczególnie lepkością powietrza. Tak, również i powietrze jest lepkie, co można zaobserwować w wielu sytuacjach. Wprawdzie machając ręką w powietrzu nie czujemy wielkiego oporu powietrza, ale wystawiając rękę przez okno jadącego szybko pociągu lub samochodu możemy łatwo odczuć tę siłę.

Czyż najbardziej fascynującym zjawiskiem fizycznym nie jest życie? Ale gdzie przebiega granica między materią ożywioną a nieożywioną?

Balon, żeby unieść się w przestworza i pożeglować, musi być wypełniony gazem lżejszym od powietrza atmosferycznego. Wie to każdy. Ale czy na pewno jest to jedyna możliwość?

Nie każdy zdaje sobie sprawę, że ciała stałe w pewnych sytuacjach mogą płynąć jak ciecze, a niektóre ciecze stają się sztywne, podobnie jak ciała stałe. Opisem takich materiałów zajmuje się nauka nazywana reologią, której intensywny rozwój rozpoczął się w latach trzydziestych ubiegłego wieku. Jej nazwa nawiązuje do greckiego aforyzmu panta rhei, czyli „wszystko płynie”. Kilka zaproponowanych w niniejszym kąciku doświadczeń powinno nam dać pewne wyobrażenie o podstawach tej nauki.

Prosty przyrząd zbudowany z dwóch przezroczystych, plastikowych butelek połączonych zaworkiem kulowym, którego używaliśmy do wytwarzania i likwidacji tornada opisywanego w poprzednich kącikach, świetnie nadaje się do przeprowadzenia jeszcze kilku interesujących doświadczeń.

W tym odcinku będziemy kontynuowali doświadczenia z tornadami. Zbadamy dokładniej sposoby ich likwidacji i kształt wewnętrznej powierzchni wirującego leja.

Tornado to bardzo niebezpieczne zjawisko atmosferyczne. Polega ono na wytworzeniu wiru powietrza w kształcie leja, sięgającego od powierzchni Ziemi aż do chmur typu cumulus. Ponieważ prędkość powietrza wewnątrz wiru może dochodzić nawet do 480 km/h, tornado jest w stanie zniszczyć dosłownie wszystko, co napotka na swej drodze. Jednak nasze tornada będą całkowicie bezpieczne, gdyż wytworzymy je w butelkach i zlikwidujemy na własne życzenie.

Lepiężnik wyłysiały (Petasites kablikianus) to pokaźnych rozmiarów bylina porastająca brzegi górskich potoków. Jej bardzo duże liście pochylone nad wodą bywają częściowo zanurzone. W wyniku szczególnego splotu warunków zdarza się, że taki dotykający nurtu liść wpada w zamaszyste drgania. W zastygłym powietrzu wieczoru ten niespokojny ruch w zacisznym zakolu strumienia wydaje się czymś tajemniczym. Osobliwość tego zjawiska polega na tym, że oscylacje te wywołane są jednostajnym bodźcem, jakim jest przepływ wody.

Przez lata występowały one tylko w opowieściach marynarzy, którym nikt nie dawał wiary. Najczęściej określane są angielską nazwą rogue waves (ale nazw jest więcej, również polskich). Nie tak dawno poświęcono im specjalny numer European Physical Journal [1] i tam pokuszono się o zdefiniowanie pojęcia. Chodzi o pojawiającą się jakby znikąd falę, która ma amplitudę co najmniej dwa razy większą niż fale w okolicy. Zjawisko to, rozumiane jako efekt nieliniowy, występuje w wielu dziedzinach (optyka nieliniowa, kondensacja Bosego-Einsteina, fizyka plazmy, ekonomia (?) itp.), ale pierwotnie odnosi się do fal na głębokiej wodzie (głębokość dużo większa od długości fali).

W tym odcinku będziemy kontynuowali doświadczenia pozwalające poznać zachowanie się ciał niesztywnych w ruchu obrotowym. Skoncentrujemy się na cieczach o dużej lepkości i materiałach sypkich.

Czy zauważyłeś, jak różne przedmioty pływające na wodzie (patyki, piłeczki itp.) „z uporem maniaka” dostają się pod strumień cieknącej wody? Możesz to sam łatwo sprawdzić...

Dziś po raz trzeci zapraszam Cię, Czytelniku, do obalania praw fizyki. Poprzednie nasze rozważania miały na celu uświadomienie ograniczeń, jakie zawiera nasz obraz konstrukcji świata. Możemy jednak bawić się obalaniem powszechnie uznanych poglądów dla samej przekornej przyjemności stąd płynącej.

Każdy z Was, Drodzy Czytelnicy, obserwował kiedyś pęcherzyki gazu unoszące się do góry w szklance wypełnionej świeżym, chłodnym piwem (alkohol szkodzi zdrowiu!!!). Podobne zjawisko można zobaczyć w szklance z wodą sodową – dla ustalenia uwagi pozostaniemy jednak przy piwie. Postaramy się opisać tutaj wzrost i ruch bąbelków.

W poprzednich odcinkach tego kącika zajmowaliśmy się badaniem ruchu obrotowego bryły sztywnej. Po przeprowadzonych doświadczeniach można postawić wynikające w naturalny sposób pytanie, jak będą zachowywać się w ruchu obrotowym ciała niesztywne, np. ciecze lub proszki?

Ruch dowolnego ciała w cieczy napotyka opór, który zależy od kształtu i wielkości ciała, jego prędkości oraz rodzaju cieczy. Parametrem charakteryzującym rodzaj cieczy w sposób ilościowy jest współczynnik lepkości.