פיזיקה בחיי היומיום. חוקי הפיזיקה הם חוקי החיים

איבנובה אליס

הידע בפיזיקה עוזר לנו להפוך את החיים לנוחים יותר, להשתמש נכון בתופעות ותהליכים פיזיים, למנוע את ההשפעות המזיקות שלהם על הגוף ולמנוע תאונות.

הורד:

תצוגה מקדימה:

כדי להשתמש בתצוגה המקדימה של מצגות, צור חשבון Google (חשבון) והיכנס: https://accounts.google.com

כתוביות של שקופיות:

יישום חוקי הפיזיקה בחיי היומיום

פיזיקה מקיפה אותנו בכל מקום, במיוחד בבית. אנחנו רגילים לא לראות את זה. הכרת תופעות וחוקים פיזיקליים מסייעת לנו בעבודות הבית, מגינה עלינו מפני טעויות. תסתכל על מה שקורה בבית שלך דרך עיניו של פיזיקאי, ותראה הרבה דברים מעניינים ושימושיים!

כדי למנוע מהכוס להתפוצץ כאשר יוצקים לתוכה מים רותחים, מניחים בה כף מתכת. כל יום אנחנו מרתיחים מים, מבין שתי כוסות המים הרותחים, זו עם הדופן הדקה יותר לא תתפוצץ, כיוון שהיא תתחמם בצורה שווה יותר מהר. תופעות תרמיות

כאשר אנו מתרחצים בחדר האמבטיה נוצר ערפול של המראה והקירות כתוצאה מעיבוי אדי מים. אם שופכים מים חמים לכוס ומכסים אותם במכסה, אדי המים מתעבים על המכסה. תמיד ניתן להבחין בברז עם מים קרים בטיפות המים שנוצרו עליו במהלך עיבוי אדי המים. הִתְעַבּוּת

חליטת תה כבישת מלפפונים, פטריות, דגים וכו'. פיזור ריחות דיפוזיה תה תמיד מבושל במים רותחים, מכיוון שהם מתפזרים מהר יותר אין לשטוף פריטים צבעוניים ולבנים יחד!

ידיות לסיר עשויות מחומרים המוליכים חום בצורה גרועה כדי לא להישרף העברת חום אם למכסה הסיר יש ידית מתכת ואין בהישג יד מחזיקי סיר, ניתן להשתמש באטב כביסה או להחדיר פקק לתוך החור. אין לפתוח את מכסה הסיר ולהסתכל לתוכו כאשר מים רותחים בו. כוויות קיטור מסוכנות מאוד!

יכול לשמש לאחסון מוצרים חמים וקרים לבקבוק הזכוכית הפנימי של התרמוס יש קירות כפולים שביניהם יש ואקום. זה מונע איבוד חום באמצעות הולכה. הנורה בצבע כסף כדי למנוע איבוד חום על ידי קרינה. שעם מונע איבוד חום על ידי הסעה. בנוסף, יש לו מוליכות תרמית ירודה. הדיור מגן על הבקבוק מפני נזק. תרמוס אם אין תרמוס, אז צנצנת מרק אפשר לעטוף בנייר כסף ועיתון או צעיף צמר, וסיר מרק אפשר לכסות בשמיכת פוך או כותנה.

לעץ יש מוליכות תרמית ירודה, ולכן פרקט עץ חם יותר מריצוף אחר. לשטיח מוליכות תרמית ירודה, כך שכפות הרגליים חמות עליו יותר. כדי להפוך את הבית לחמם יותר יש אוויר בחלונות עם זיגוג כפול בין הכוסות (לפעמים הוא אפילו נשאב החוצה). המוליכות התרמית הירודה שלו מונעת חילופי חום בין האוויר הקר בחוץ לאוויר החם בחדר. בנוסף, חלונות בעלי זיגוג כפול מפחיתים את רמות הרעש.

סוללות בדירות ממוקמות מתחת, שכן האוויר החם מהן עולה כתוצאה מהסעה ומחמם את החדר. מכסה המנוע ממוקם מעל הכיריים, כאשר אדים חמים ואדי מזון עולים למעלה. הולכת חום

עם חימום חדרים מסורתי, המקום הקר ביותר בחדר הוא הרצפה, והמקום החם ביותר הוא ליד התקרה. בניגוד להסעה, החדר מחומם בקרינה מהרצפה מלמטה למעלה, וכפות הרגליים אינן קופאות! אל תקבל רגליים קרות!

מחברים מגנטיים על תיקים וז'קטים. מגנטים דקורטיביים. מנעולים מגנטיים על רהיטים. מגנטים משמשים לעתים קרובות בחיי היומיום.

כדי להגביר את הלחץ, אנו משחיזים מספריים וסכינים, באמצעות מחטים דקות. לַחַץ

מנוף, בורג, שער, טריז בחיי היומיום, אנו משתמשים לעתים קרובות במנגנונים פשוטים: המספריים מבוססות על המנוף

אנו משתמשים בכלי תקשורת...

כדי להגביר את החיכוך, אנו נועלים נעליים עם סוליות מובלטות. השטיח במסדרון עשוי על בסיס גומי. מברשות שיניים וידיות משתמשות ברפידות גומי מיוחדות. חיכוך

שיער נקי ויבש, כשהוא מסורק במסרק פלסטיק, נמשך אליו, שכן כתוצאה מחיכוך, המסרק והשיער מקבלים מטענים שווים בגודלם והפוכים בסימן. מסרק מתכת לא נותן אפקט כזה, שכן הוא מוליך טוב.חשמול

כאשר אתה מפעיל ומפעיל את הטלוויזיה, נוצר שדה חשמלי חזק ליד המסך. גילינו את זה בעזרת שרוול עשוי נייר כסף. עקב השדה האלקטרוסטטי, אבק נדבק למסך הטלוויזיה ולכן יש לנקות אותו באופן קבוע! במהלך הפעלת הטלוויזיה, אי אפשר להיות במרחק של פחות מ-0.5 מ' מהלוח האחורי והצדדי שלה. לשדה המגנטי החזק של הסלילים השולטים בקרן האלקטרונים יש השפעה רעה על גוף האדם! טֵלֶוִיזִיָה

מאזניים מכשירים פיזיים ביתיים כוס מדחום מד לחץ דם שעון ברומטר מדחום חדר

במכשירים החשמליים המוצגים נעשה שימוש בהשפעה התרמית של הזרם. מכשירי חשמל ביתיים. אנו משתמשים בהם מדי יום!

כללי בטיחות כדי למנוע עומס יתר וקצר חשמלי, אל תחבר מספר מכשירים חזקים לשקע אחד!

בעת ניתוק המכשיר, אל תמשוך בכבל! אין לטפל במכשירי חשמל בידיים רטובות! אין לחבר מכשירי חשמל פגומים לרשת! יש לוודא שהבידוד של חיווט החשמל תקין! ביציאה מהבית, כבה את כל מכשירי החשמל!

כדי להגן על מכשירים מפני קצרים ונחשולי מתח, השתמשו במייצב מתח! לחיבור מכשירי חשמל גבוהים (כיריים חשמליות, מכונות כביסה), יש להתקין שקעים מיוחדים!

מערכת אספקת חשמל לדירה

מכשירים פולטים מכשירים קולטים ופולטים גלים אלקטרומגנטיים ניתן לדבר בטלפון נייד לא יותר מ-20 דקות. ביום!

מכשירים הדורשים טיפול מיוחד בעת השימוש

מרחק בטיחות ממכשירים בעלי קרינה אלקטרומגנטית חזקה

טווחי קרינה אלקטרומגנטית של מכשירי חשמל ביתיים שונים הימנע מחשיפה ממושכת ל-EMF חזק. במידת הצורך, התקינו רצפות מחוממות חשמלית, בחרו מערכות בעלות רמה נמוכה יותר של השדה המגנטי.

תכנן מיקום נכון של ציוד חשמלי בדירה

תוצאות הסקר שאלות תלמידים מבוגרים 1. באילו תופעות פיזיות שמתם לב בחיי היומיום? 95% שמו לב לרתיחה, אידוי ועיבוי 2. האם אי פעם השתמשת בידע בפיזיקה בחיי היומיום? 76% השיבו תשובה חיובית 3. האם הייתם במצבים יומיומיים לא נעימים: נשרפים באדים או בחלקים חמים של כלים 98% התחשמלות 35% 42% קצר חשמלי 30% 45% חיברו את המכשיר לשקע והוא נשרף 23 % 62% 4. האם ידע בפיזיקה יכול לעזור לך להימנע ממצבים לא נעימים 88% 73 % 5. בעת רכישת מכשירי חשמל ביתיים, האם אתה מעוניין במאפיינים הטכניים שלהם 30% 100% בטיחות 47% 100% כללי הפעלה 12% 96% אפשרי שלילי השפעה על הבריאות 43% 77%

ניתוח תוצאות הסקר כאשר לומדים פיזיקה בבית הספר, יש להקדיש תשומת לב רבה יותר ליישום המעשי של הידע הפיזי בחיי היומיום. בבית הספר יש להכיר לתלמידים את התופעות הפיזיות העומדות בבסיס פעולתם של מכשירי חשמל ביתיים. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת להשפעה השלילית האפשרית של מכשירי חשמל ביתיים על גוף האדם. בשיעורי פיזיקה יש ללמד את התלמידים כיצד להשתמש בהוראות למכשירי חשמל. לפני שמאפשרים לילד להשתמש במכשיר חשמלי ביתי, מבוגרים צריכים לוודא שהילד שולט היטב בכללי הבטיחות לטיפול בו.

.

פיזיקה מקיפה אותנו בכל מקום, במיוחד
בתים. אנחנו רגילים לא לראות את זה.
הכרת תופעות וחוקים פיזיקליים
עוזר לנו עם מטלות הבית,
מגן מפני שגיאות.
תראה מה קורה
אתה בבית דרך עיניו של פיזיקאי, ותראה
הרבה מעניין ושימושי!

תוצאות סקר

שאלות
תלמידים
מבוגרים
1.


הִתְעַבּוּת
2.

בפיזיקה?

3.


98 %
התחשמלות
35%
42 %
קצר
30%
45%

23%
62 %
4.

מצבים לא נעימים
88%
73 %
5.


30%
100%
בְּטִיחוּת
47%
100%
כללי הפעלה
12%
96%

43%
77%

ב
דו
חָמֵשׁ
ti
M
קי
ס
M
ev
אבל
קִפּוֹד
יחידות
נ
לכוס זכוכית
לא פרץ כשנכנס אליו
יוצקים לתוכו מים רותחים
לשים מתכת
כף.
משתי כוסות מים רותחים
האחד עם
הקיר דק יותר בגלל זה
מתחמם בצורה שווה יותר מהר.

כאשר אנו
כביסה בחדר האמבטיה
אם בכוס
ערפול
לִשְׁפּוֹך
מראות וקירות
מים חמים
קורה ב
ולכסות
תוֹצָאָה
ברז מים קרים תמיד
מִכסֶה,
הִתְעַבּוּת
ניתן להבחין על ידי
ואז אדי מים
אדי מים.
טיפות מים
שנוצרה עליו מתעבה
על המכסה.
כאשר אדי מים מתעבים.

לא ניתן לכבס
יחד בצבע
ודברים לבנים!
בישול תה
תמיד מבשלים תה
מלפפונים חמוצים,
מים רותחים, שכן במקביל פטריות, דגים וכו'.
הפצת ריחות
מתרחשת דיפוזיה
מהיר יותר

ידיות לסיר עשויות
חומרים שאינם מתנהלים היטב
חם כדי לא להישרף
אין לפתוח את מכסה הסיר
ולהסתכל על זה
כאשר הוא רותח מים.
כוויות קיטור מסוכנות מאוד!
אם מכסה הסיר
ידית מתכת,
ואין מחזיקי סיר בהישג יד,
אז אתה יכול להשתמש
עם אטב כביסה או מוכנס לתוך
תקע חור.

יכול לשמש לאחסון
מאכלים חמים וקרים
לבקבוק הזכוכית הפנימי של התרמוס יש
קירות כפולים, שביניהם הוואקום. זֶה
מונע איבוד חום פנימה
כתוצאה מהולכת חום.
הבקבוקון בצבע כסף
למנוע איבוד חום על ידי קרינה.
אם אין תרמוס, אז
צנצנת מרק
לעטוף בנייר כסף ו
עיתון או צמר
מטפחת, אבל סיר
עם מרק ניתן לכסות
רך או כותנה
דיור מגן על הבקבוק
שְׂמִיכָה.
מפני נזק.
שעם מונע
איבוד חום דרך
הולכת חום. חוץ מזה,
יש לה רע
מוליכות תרמית.

לשטיח יש רע
מוליכות תרמית,
כך שהרגליים שלך חמות יותר.
לעץ יש רע
מוליכות תרמית, אז
פרקט עץ מחמם יותר,
מאשר ציפויים אחרים.
בחלונות עם זיגוג כפול
בין חלונות
יש אוויר
(אפילו לפעמים
נשאבים החוצה).
זה רע
מוליכות תרמית
מעכב
חילופי חום
בין הקור
אוויר חיצוני
ואוויר חם
בחדר.
חוץ מזה,
חלונות עם זיגוג כפול
להפחית את הרמה
רַעַשׁ.

10.

מצברים בדירות
ממוקם בתחתית כי
אוויר חם מ
כתוצאה מהסעה
עולה ו
מחמם את החדר.
מכסה המנוע ממוקם
מעל הכיריים,
אדים ואדים חמים
לעלות מאוכל.

11.

עם חימום מסורתי
החדרים הכי קרים
המקום בחדר הוא
הרצפה, והחם ביותר ליד התקרה.
שלא כמו הסעה,
חימום החדר באמצעות קרינה
מהרצפה מגיע מלמטה
למעלה וכפות הרגליים שלך לא יתקררו!

12.

מחברים מגנטיים על תיקים וז'קטים.
מגנטים דקורטיביים.
מנעולים מגנטיים על רהיטים.

13.

כדי להגביר את הלחץ אנחנו מחדדים
מספריים וסכינים, השתמש במחטים דקות.

14.

בחיי היומיום אנו משתמשים לעתים קרובות
מכניקה פשוטה:
מנוף, בורג, שער, טריז

15.

16.

כדי להגביר את החיכוך שאנו לובשים
נעליים עם סוליות מובלטות.
השטיח במסדרון עשוי על
בסיס גומי.
על מברשות שיניים ועטים
להשתמש מיוחד
רפידות גומי.

17.

שיער נקי ויבש
בעת סירוק עם מסרק פלסטיק
נמשכים אליו, כי כתוצאה מחיכוך
מסרק ושיער מקבלים מטענים,
שווה בגודלו ומנוגד
לפי סימן. מסרק מתכת
לא מייצר אפקט כזה,
הוא מנצח טוב

18.

בעת הפעלה והפעלה של הטלוויזיה
המסך יוצר חזק
שדה חשמלי.
גילינו את זה עם
שרוול נייר כסף.
בגלל השדה האלקטרוסטטי
אבק נדבק למסך הטלוויזיה
אז צריך לנקות אותו באופן קבוע!
אסור כשהטלוויזיה דולקת
להיות במרחק של פחות מ-0.5 מ'
מהפאנלים האחוריים והצדדיים שלו.
סלילי שדה מגנטי חזק,
שליטה בקרן האלקטרונים,
השפעה רעה על גוף האדם!

19.

חֶדֶר
מד חום
שעון
טר
אִמָא
etr
בָּרוֹמֶטֶר
מאזניים
טונומטר
כּוֹס

20.

במכשירי החשמל המוצגים
נעשה שימוש בפעולה התרמית של הזרם.

21.

כדי שלא יהיו עומסים וקצרים
סגירות, לא כוללות מרובות
מכשירים חזקים בשקע אחד!

22.

ניתוק המכשיר מהשקע,
אל תמשוך בחוט!
אל תיקח מכשירי חשמל
ידיים רטובות!
אל תחבר לחשמל
מכשירי חשמל פגומים!
עקוב אחר הנכונות
בידוד חיווט!
כבה כשאתה יוצא מהבית
כל מכשירי החשמל!

23. כדי להגן על מכשירים מפני קצרים ונחשולי מתח, השתמשו במייצבי מתח!

לחיבור מכשירים
עוצמה גבוהה
(כיריים חשמליות,
מכונות כביסה),
צריך להיות מותקן
שקעים מיוחדים!

24. מערכת אספקת החשמל של הדירה

25. מכשירים פולטים

בטלפון הנייד אתה יכול
לדבר לא יותר מ-20 דקות. ביום!

26. מכשירים הדורשים טיפול מיוחד בעת השימוש

27.

28.

טווחים של קרינה אלקטרומגנטית
מוצרי חשמל ביתיים שונים
הימנע מחשיפה ממושכת ל-EMF חזק.
התקן חימום תת רצפתי במידת הצורך
בחר מערכות עם רמת שדה מגנטי נמוכה יותר.

29. תכנן מיקום נכון של ציוד חשמלי בדירה

30. תוצאות הסקר

שאלות
תלמידים
מבוגרים
1.
באילו תופעות פיזיות אתה מבחין בחיי היומיום?
95% שמו לב לרתיחה, אידוי ו
הִתְעַבּוּת
2.
האם אי פעם השתמשת בידע
בפיזיקה?
76% ענו בחיוב
3.
האם היית פעם במצבים לא נעימים?
כוויות מאדים או מחלקים חמים של כלים
98 %
התחשמלות
35%
42 %
קצר
30%
45%
חיבר את המכשיר לשקע והוא נשרף
23%
62 %
4.
האם הידע שלך בפיזיקה יכול לעזור לך להימנע
מצבים לא נעימים
88%
73 %
5.
בעת רכישת מכשירי חשמל ביתיים, האם אתה מתעניין ב:
מפרט טכני
30%
100%
בְּטִיחוּת
47%
100%
כללי הפעלה
12%
96%
השפעות בריאותיות שליליות אפשריות
43%
77%

31. ניתוח תוצאות הסקר

כאשר לומדים פיזיקה בבית הספר, יש צורך בתשומת לב רבה יותר
שימו לב ליישום המעשי של הפיזי
ידע בחיי היומיום.
בית הספר צריך להכיר לתלמידים פיזית
תופעות העומדות בבסיס פעולתם של מכשירי חשמל ביתיים.
יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לאפשרי
השפעות שליליות של מכשירי חשמל ביתיים על הגוף
אדם.
בשיעורי פיזיקה, יש ללמד את התלמידים כיצד להשתמש
הוראות למכשירי חשמל.
לפני שמאפשרים לילד להשתמש במשק בית
מכשיר חשמלי, מבוגרים חייבים להבטיח זאת
הילד שולט בחוקי הבטיחות כאשר
להתמודד איתו.

הטקסט של העבודה מוצב ללא תמונות ונוסחאות.
הגרסה המלאה של העבודה זמינה בלשונית "קבצי עבודה" בפורמט PDF

מבוא

פיזיקה היא לא מדע של נשים" ו"כל הבלונדיניות טיפשות" - לעתים קרובות ניתן לשמוע את המשפטים האלה מגברים. אמירות כאלה, לדעתי, אינן מבוססות. נשים הן הפנינים של העולם הזה, שהופכות אותו למושלם יותר, יפה יותר והרמוני יותר. המין הנשי נקרא חלש לשווא. בהחלט כל אישה יכולה להיות חזקה, מצליחה ומפורסמת על ידי בחירת הדרך שלה בשביל זה. אישה תמיד יודעת מה היא רוצה מהחיים ועושה הכל כדי להשיג את מטרתה. אמונה בכוחות עצמו, יכולת תעדוף נכון, חריצות, מסירות וקסם נשי - אלו הכללים שיעזרו בדרך לגבהים.

מבחני IQ הופיעו לפני כ-100 שנה, וכל הזמן הזה נשים פיגרו ב-5 נקודות אחרי גברים. אלא שבשנים האחרונות החל הפער הזה בין המינים להצטמצם, והשנה נשים גברו בענייני מודיעין. רמת ה-IQ מושפעת מכמה גורמים, כולל תורשה, סביבה (משפחה, בית ספר, מצב חברתי של אדם). גם גיל הנבדק משפיע באופן משמעותי על תוצאת המעבר במבחן. בגיל 26, ככלל, האינטליגנציה של האדם מגיעה לשיא, ואז רק יורדת.

לדוגמה, למדונה (בלונדינית), יש מנת משכל של 140 נקודות, הדגם החכם ביותר בעולם בשנת 2002. לאיריס מולי יש מנת משכל של 156 נקודות, לנדז'דה קמוקובה מנת משכל של 156 נקודות. בעלת רמת ה-IQ הגבוהה ביותר לפי ספר השיאים של גינס לשנת 1986, מרילין ווס סוואנט ידועה בכישרון הכתיבה שלה. רמת ה-IQ שלה הייתה 225 נקודות. רוברט ירוויק, בעלה של אישה מבריקה, יצר את הלב המלאכותי הראשון הפועל. העיסוק המדעי וההצלחה הקבוע של בני הזוג זיכו אותם בתואר "הזוג החכם ביותר בניו יורק".

מדענים מגיעים יותר ויותר למסקנה שיופי ואינטליגנציה במקרים רבים הולכים יד ביד.

בעקבות זאת, יַעַדשל עבודה זו: להוכיח שפיזיקה היא מדע הכרחי לבנים ולבנות כאחד.

כדי להשיג מטרה זו, הוחלט על הדברים הבאים משימות:

1. לברר אם יש נשים רבות שתרמו לפיתוח הפיזיקה והמתמטיקה;

2. לערוך סקר סוציולוגי בקרב בנות;

3. להבין איך לשפר את המראה של ילדה בעזרת פיזיקה;

4. לתאר יום אחד בחייה של ילדה במונחים של פיזיקה;

5. להסיק מסקנה לגבי תפקידה של הפיזיקה בחייה של ילדה.

מושא לימודהן בנות בגילאי 15-17 ואורח חייהן.

במהלך העבודה, את הדברים הבאים שיטות מחקר: תשאול, ניתוח, ניסוי, השוואה, הכללה.

חלק ראשי

1. לב נתון למדע.

ישנן נשים רבות שגילו תגליות בתחום הפיזיקה או המתמטיקה. בסך הכל ניתן לספור 42 נשים גדולות שתרמו לפיתוח המדעים הטכניים.

לדוגמא, מילווה מריץ' לא הייתה רק אשתו ואם ילדיו של איינשטיין, אלא גם שותפה לכותבת יצירותיו החשובות ביותר.

Hypatia (370 לספירה - 415 לספירה) - מתמטיקאי, אסטרונום, פילוסוף. שמה ומעשיה נקבעו בצורה מהימנה, ולכן מאמינים כי Hypatia היא המדענית הראשונה בתולדות האנושות. עוסק באופן פעיל בפעילויות חינוכיות ופולמוסיות. היפטיה מתה בשנת 415 בידי קנאים דתיים. במהלך חייה של היפטיה, סוקרטס בן זמננו אמר: "היא הגיעה לשיאים כאלה של ידע שהיא התעלתה על כל הפילוסופים של זמנה." במאה ה-20, אחד ממכתשי הירח נקרא על שם Hypatia.

קרוליין לוקרטיה הרשל אסטרונומית בריטית, אחותו ועוזרו של ויליאם הרשל. היא נולדה ב-16 במרץ 1750 בהנובר. אסטרונומית ראשונה שגילתה 8 שביטים וכמה ערפיליות. בשנת 1828 העניקה לה החברה המלכותית לאסטרונומיה של לונדון את מדליית הזהב והפכה אותה לחברת כבוד. השם שלה נמצא על מפת הירח.

סופיה וסילייבנה קובלבסקיה - מתמטיקאית רוסית מצטיינת; האישה הראשונה בעולם - פרופסור וחברה מקבילה באקדמיה למדעים של סנט פטרבורג. Kovalevskaya כתב עבודה מדעית - "הבעיה של סיבוב של גוף נוקשה סביב נקודה קבועה". עבודה זו הייתה ניצחון מדעי אמיתי עבור קובלבסקיה. זה פתר בעיה שמדענים נאבקו בה ללא הצלחה במשך שנים.

סופיה יאנובסקאיה עשתה עבודה נהדרת בשיפור התרבות המתמטית בארצנו, במיוחד במתודולוגיה של מתמטיקה ולוגיקה. אז, עם ההקדמות וההערות שלו, פורסמו "יסודות ההיגיון התיאורטי" מאת ד' הילברט ו-ו' אקרמן, "מבוא ללוגיקה" מאת א' טרסקי.

נינה קרלובנה בארי - מתמטיקאית סובייטית, דוקטור למדעי הפיזיקה והמתמטיקה, פרופסור באוניברסיטת מוסקבה. היא זכתה לתואר דוקטור למדעי הפיזיקה והמתמטיקה בשנת 1935, כשהיא כבר הייתה מדענית ידועה, בעלת יתרונות גדולים בחקר הסדרות הטריגונומטריות ותורת הקבוצות.

ליסה מייטנר בשנת 1938 הפכה לחברה במכון נובל. עבודותיה של ליז מייטנר שייכות לתחומי הפיזיקה הגרעינית וכימיה גרעינית. מייטנר הסביר את התופעה הנצפית כסוג חדש של ביקוע אטום - ביקוע גרעין האורניום לשני שברים, ובכך הכניס את המונח "ביקוע" לפיזיקה הגרעינית וחזה את קיומה של תגובת שרשרת של ביקוע גרעיני.

מריה סקלודובסקה-קירי. בזכות היכולות והחריצות המצטיינות הוא מקבל שתי תעודות - בפיזיקה ובמתמטיקה. בשנת 1895 עבד במעבדתו של בעלה פייר קירי במכון לפיזיקה. בשנת 1903 הוענק פרס נובל לפייר ומארי סקלודסקה-קירי על חקר תופעת הרדיואקטיביות. בשנת 1911 הוענק פרס נובל בכימיה למארי סקלודובסקה-קירי כהוקרה על תרומתה לפיתוח הכימיה, שעשתה עם גילוי היסודות רדיום ופולוניום, על ניסויי היסודות הללו.

אל לנו לשכוח את הנשים האסטרונאוטיות, שתרמו תרומה עצומה לפיתוח המדע המודרני.

אלנה ולדימירובנה קונדקובה היא קוסמונאוטית ופוליטיקאית רוסית. גיבור רוסיה. טייס-קוסמונאוט של הפדרציה הרוסית. האישה הראשונה שעשתה טיסה ארוכה.

סבטלנה יבגנייבנה סביצקאיה - קוסמונאוטית סובייטית, טייסת מבחן, מורה. הקוסמונאוטית השנייה בעולם אחרי ולנטינה טרשקובה. האסטרונאוטית הראשונה בעולם שיצאה לחלל החיצון והאשה הראשונה שטסה פעמיים.

אלנה אולגובנה סרובה היא קוסמונאוטית רוסית, לוחמת ניסוי במרכז ההכשרה לקוסמונאוטים גאגרין. האישה הרוסייה הראשונה שטסה ל-ISS.

ולנטינה ולדימירובנה טרשקובה - קוסמונאוטית סובייטית, הקוסמונאוטית הראשונה בעולם, גם האישה שהייתה לה הגיל הקטן ביותר בזמן טיסת המסלול (בת 26) גיבורת ברית המועצות. טייס-קוסמונאוט של ברית המועצות, הקוסמונאוט העשירי בעולם. האישה היחידה בעולם שעשתה טיסה לחלל לבדה.

פגי אנט ויטסון (ארה"ב), אישה 1 - מפקדת משלחת בתחנת המסלול (ISS), בעלת שיא הנשים למשך טיסת המסלול (289 ימים) ומשך הזמן הכולל של טיסות החלל (666 ימים).

מספר הקוסמונאוטיות ממדינות שונות ופעילות הטיסה שלהן (נספח 1).

2. יום אחד בחייה של ילדה.

קל לדמיין יום אחד בחייה של ילדה. בואו נשקול את זה בשלבים.

פיזיקה בשירותים.אז הילדה קמה מוקדם בבוקר והולכת לבית הספר. קמה, דבר ראשון היא הולכת לשירותים, שם היא מכינה את עצמה ליום העבודה. ראשית, היא שוטפת את עצמה, עומדת מול מראה ומבינה שהשתקפות מראה היא השתקפות שבה גם קרן אור הנופלת על משטח מוחזרת על ידה בצורה של קרן. העיקרון הפיזיקלי של המראה הוא לשקף את הקרניים הנופלות עליה, כלומר, כאשר שטף אור נופל על עצם, חלק ממנו נספג וחלק מוחזר. במקרה זה, שטף האור המוחזר נושא מידע על האובייקט.

כשהיא עומדת במקלחת ושרה את השירים האהובים עליה, הילדה יודעת שגלי קול הם גלים אלסטיים שיכולים לגרום לתחושות שמיעה באדם. האוזן האנושית מסוגלת לקלוט רעידות מכניות המתרחשות בתדר של 16 - 20,000 הרץ. הקירות של חדר האמבטיה או תא המקלחת יוצרים משטח רעיוני טוב, שכן יש להם משטח חלק.

הילדה שלנו יודעת להשתמש נכון בקוסמטיקה וזוכרת שבפיסיקה יש דבר כזה אשליות אופטיות. הם ממלאים ישירות תפקיד מרכזי בתהליך מריחת האיפור, כלומר תיקון הפנים.

אשליות אופטיות (אשליות עיניים) הן שגיאות באומדן והשוואה של אורכי קטעים, זוויות, מרחקים בין עצמים, בתפיסת צורת העצמים, תבליט וכו', שנעשו על ידי המתבונן בתנאים מסוימים.

באיפור, יש מספר לא מבוטל של אשליות כאלה:

1. האשליה של משיכת תשומת לב

2. אשליה של הקטנה/הגדלה של האנכי.

3. אשליה מולר-שכבת. קטע עם פינות הפונות פנימה בקצותיו נראה קצר יותר מקטע עם פינות הפונות החוצה בקצותיו.

4. אשליה של זווית חדה.

אֲפִילוּ בייצור פיזיקת קוסמטיקהלשחק תפקיד חשוב. לדוגמה, מוצרי הקוסמטיקה שחלק מהבנות לובשות משלבות תכונות פיזיות רבות. קחו, למשל, את האבקה הקוטבית - גבישית "טורמלין". טורמלין נחשבת לאבן יקרה ונקראת ביפן חשמלית, מכיוון שהיא עלולה ליצור זרם חשמלי חלש במגע עם העור, וכאשר נמרח בצורת אבקה, היא יכולה לייצר קרינת אינפרא אדום ספציפית שיש לה השפעה מועילה על עור. טורמלין בהרכבו מכיל: מגנזיום, המפעיל את חידוש תאי העור; ברזל, המשפר את המיקרו-סירקולציה; וסיליקון, בעל השפעה נוגדת חמצון.

פיזיקה במטבחלאחר מקלחת, היא הולכת למטבח לנשנוש קטן לפני יום קשה בעבודה. אבל לפני שהתחילה לבשל, ​​היא החליטה לספור את מספר הקלוריות בחביתה.

כדי להכין חביתה, נדרשו 2 ביצים, כל אחת במשקל 50.5 גרם.

כאשר מוצרים אלה מתחמצנים בגוף, משתחררת אנרגיה: Q \u003d q m

Q I \u003d 6 900 103 J / kg 0.110 kg \u003d 759 103 J / kg \u003d 759 kJ

לאחר שהקציפה מעט את הביצים, היא הוציאה מחבת מברזל יצוק עם ידית עץ והחלה לבשל. כשהכינה את ארוחת הבוקר עלתה לה שאלה: מדוע, לאחר הקצפה של ביצים, רוב החלבונים הפכו לקצף ומדוע קל יותר לבשל במחבת ברזל יצוק, ולא במחבת פלדה. הקצף נובע מכך שהמולקולות בחלבון הביצה מסתבכות כמו פסטה. כאשר החלבון מוקצף או מחומם, המולקולות מתיישרות ומתחילות למשוך זו את זו בצורה הדוקה יותר, כך שהחלבון נעשה נוקשה יותר. הוכח בניסוי שלכל חומר יש יכולת חום ספציפית. לברזל יצוק קיבולת חום סגולית גבוהה יותר (540 Jkg) מאשר פלדה (500 J/kg), ולכן מחבתות וסירים מברזל יצוק עבים ומסיביים מחממים את התחתית באופן שווה יותר מאלה העשויים מפלדה דקה. ואז היא התחילה להכין כריך, לאחר שחישבה בעבר את הערך האנרגטי שלו ולא שכחה את החלב.

V \u003d 200 ס"מ 3 \u003d 0.002 מ' 3;

ρ \u003d 1,030 ק"ג / מ"ר 3;

m \u003d ρ V \u003d 1,030 ק"ג / מ' 3 0.002 מ' 3 \u003d 0.206 ק"ג.

Q M \u003d 2 800 103 J / kg 0.206 kg \u003d 576.8 103 J \u003d 576.8 kJ

כדי להכין כריך, נדרשו 100 גרם כיכר ו-20 גרם חמאה. כאשר מוצרים אלו מתחמצנים בגוף, משתחררת אנרגיה:

Q B \u003d 10 470 103 J / kg 0.12 kg \u003d 1 256.4 103 J \u003d 1 256.4 kJ

Q SM \u003d 32,700 103 J / kg 0.03 kg \u003d 981 103 J \u003d 981 kJ. סה"כ: 3573.2 קילו-ג'יי, בתרגום לקילו-קלוריות, הוא 893.3 קילו-קלוריות. זה מספיק כדי לא להרגיש רעב עד ארוחת הצהריים, אפילו עם פעילות נמרצת.

כדי לשתות כוס קפה חם עם חלב, הילדה מוזגת תחילה קפה חם לכוס, אך לא מדללת אותו מיד בחלב קר. היא יודעת שלפי חוק התרמודינמיקה, חילופי החום בין גופים הם חזקים יותר, ככל שההבדל בטמפרטורות שלהם גדול יותר. מכיוון שכל האנרגיה של הקפה נכנסת לחלב, נוכל לערוך משוואה לאיזון החום. אם לא מוסיפים חלב מיד, הקפה יתקרר מהר יותר. היא גם יודעת שקיים כאן גם אחד מסוגי העברת החום - הסעה: העברת אנרגיה על ידי סילוני נוזל או גז. שכבות נוזלים מחוממות הן קלות יותר ופחות צפופות והן נעקרות כלפי מעלה על ידי כבדות יותר (שכבות קרות).

כשהתבוננה בכוס הקפה, ראתה הילדה דוגמאות מוזרות, כאילו פני הקפה מנוקדים בסוג של מצולעים. היא ידעה שאם הטמפרטורה בתחתית הנוזל גבוהה בהרבה מאשר בשכבות העליונות, אז הנוזל הופך לא יציב, ונוצרים בו זרמי הסעה, שבהם הנוזל החם יותר עולה והנוזל הקר יותר שוקע למטה. במקרה זה, המבנים המוצגים באיור עשויים להופיע.

פיזיקה בחדר ההלבשה.לאחר ארוחת הבוקר הלכה הילדה להתלבש. הדבר הראשון שהיא התכוונה לעשות סטיילינג. כשהיא עושה את שערה על ראשה, היא זכרה שלשיער שלה יש תכונות פיזיות ומכניות כמו:

היגרוסקופיות (בשיער יבש יש כ-18% לחות); . קפילריות, כלומר, היכולת לספוג ולהעביר נוזלים וגופי נוזל; יציבות וחוזק, המאפשרים לבצע פעולות כימיות, פיזיות ומכאניות מסוימות על השיער; רגישות לאקליות;

גמישות והארכה, שהן משמעותיות מאוד בעבודה על השיער (היווצרות ואף טרנספורמציה של המבנה הפנימי של השיער, במיוחד עם קבוע).

לאחר שעשתה את השיער והאיפור, היא החלה לבחור תלבושת. מתברר כי אשליות אופטיות קיימות לא רק באיפור, אלא גם בבגדים, אשר ממלאים תפקיד משמעותי במראה של ילדה. יוצרות תפיסה חזותית מסוימת של הדמות, ילדה מודרנית יכולה להסתיר את הפגמים שלה ולהפגין את מעלותיה בשיטות וטכניקות שונות.

1. האשליה של הערכת יתר של האנכי

2. אשליה של חלל מלא

3. האשליה של הערכת יתר של זווית חדה

4. אשליה של ניגוד

5. אשליה של חיתוך (הטמעה)

6. אשליה של בד פסים

7. האשליה של הפחתת נפח בעת חלוקת הדמות אנכית.

8. אשליה של מרחביות עם הפחתה הדרגתית, דחיסה, הפחתה בתבנית הבד.

9. אשליה של הסחת דעת פסיכולוגית

10. תופעת ההקרנה. זה מורכב מהעובדה שעצמים בהירים על רקע כהה נראים כמוגדלים על רקע הגדלים האמיתיים שלהם וכאילו לוכדים חלק מהרקע הכהה. באיור, בשל בהירות הצבעים, הריבוע הלבן נראה גדול מהריבוע השחור על רקע לבן.

ואז הייתה לילדה שאלה נוספת, באילו נעליים היא צריכה לבחור, והכי חשוב, מה צריך להיות גובה העקב?

p = =, שכן m = 52 ק"ג, S = 0.008 m 2 2, אז p = = 31850 Pa עבור סטילטו ועם S = 0.2 m 2 2, p = = 1274 Pa עבור נעלי עקב נמוך או סוליה מוצקה. לחץ עקב גבוה גדול פי 25 מלחץ עקב נמוך. בלי לחשוב, היא בחרה במגפיים עם עקבים לא גבוהים במיוחד. היא ידעה היטב שיש צורך לדאוג לבריאותה.

אם נסתכל על כף הרגל האנושית מנקודת מבט אנטומית, נראה שהיא שזורה בשבע רצועות וגידים עוצמתיים, המזכירים מעט סנדלים עתיקים. בהליכה יחפה, ¼ מהמשקל נופל על האצבעות, וה-¾ הנותרים נופלים על העקבים. ברגע שאנו נועלים נעליים עם עקב של יותר מ-2 ס"מ, התמונה משתנה באופן קיצוני: ¾ ממשקל הגוף מתחיל ליפול על כף הרגל השברירית, שאינה מתאימה לכך, מה שמוביל בהכרח לעיוות של האצבעות. שעות נוספות. אבל ההשפעה השלילית של עקבים על הגוף אינה מוגבלת לכך. מרכז הכובד כאשר נועלים נעליים עם עקבים גבוהים זז קדימה. וכדי לשמור על שיווי משקל בהליכה, אנו מתחילים לאמץ חזק את הצוואר, הגב התחתון והרגליים. לחץ מוגבר יומיומי על הגב התחתון עלול לגרום לגודש ברחם, בשחלות, בשלפוחית ​​השתן ובמעיים. יתרה מכך, הרחם נשען לאחור ונשאר במצב זה די הרבה זמן גם לאחר החלפת נעליים לנעליים נוחות יותר. וזה, בתורו, יכול להוביל אישה לאי פוריות. גם עם תחילת ההריון, אגן מוטה עלול לגרום לסיבוכים בלידה.

נשיאת משקולות מפעילה לחץ רב על השלד, כמו גם על היווצרותו. הילדה שלנו זוכרת את זה, אז היא מכניסה רק מחברות וספר אלקטרוני לתיק בית הספר שלה. הידיעה על ההשפעות השליליות של גלים אלקטרומגנטיים, עם אינטראקציה ממושכת, הילדה נושאת בתיק שלה גם טלפון סלולרי.

ביציאה לרחוב, הילדה צריכה לזכור גם את מקדם החיכוך של הנעליים, בהתאם לתנאי מזג האוויר. ככל שמקדם החיכוך גבוה יותר, כך הנעל פחות מחליקה. התרשים מציג את התלות של מקדם החיכוך ההחלקה של החומר הבלעדי בסוג המשטח.

תרשים זה מראה שלסוליות העשויות מגומי, גומי ואלסטומר תרמופלסטי יש את מקדם החיכוך הגבוה ביותר, בעוד לאלו העשויות מעור ופלסטיק יש את הנמוך ביותר. לנעליים עם סוליית פוליאוריטן יש איכות אחיזה טובה.

II. מחקר על יוקרת החינוך הטכני בקרב בנות.

מטרת המחקר- לברר האם חינוך טכני הוא בראש סדר העדיפויות של ילדה והצורך בידע של חוקי הפיזיקה בחיים. משתתפות המחקר היו קבוצת בנות בגילאי 15-17 (כיתות ט-י"א של בית ספר מס' ד' באלייסק) בכמות של 53 איש. השאלון (נספח 2) כלל 6 שאלות.

תוצאות מחקר

במהלך הסקר התברר כי - צבע שיער (טבעי) בעיקר ברונטיות - 33 אנשים;

- לשקול חינוך טכני יוקרתי עבור ילדה - 23 אנשים;

נבחר כיוון קבלה לא טכני - 37 איש;

ציון הציון הממוצע הוא 3.5 ומעלה 4.5 - 42 אנשים;

- ידע על כמה חוקים פיזיקליים עוזר בחיים - 37 אנשים;

בחורה יכולה לשלוט במקצוע "גברי" - 47 אנשים.

נתונים אלה מאפשרים לנו להסיק כי: היוקרה של החינוך הטכני בזמננו ירדה משמעותית בקרב בנות, רק 7 אנשים נכנסים לאוניברסיטה טכנית. ולמרות זאת, כמעט מחצית מהבנות שנסקרו (23) רואות את החינוך הטכני יוקרתי ולא בחרו בכיוון טכני מסיבה אחרת.

סיכום.

לאחר ביצוע מחקר וניתוח יום אחד בחייה של ילדה, מתברר כי מנת המשכל של אדם אינה תלויה במין או בצבע שיער. כל בחורה, כמו גבר צעיר, קשורה קשר בל יינתק עם הפיזיקה. בחורה מתמודדת מדי יום עם אלף תופעות ותהליכים פיזיים, אבל היא יודעת להשתמש בהם לא יותר גרוע מבחור. למרבה הצער, רק עשרות נשים ונערות הצליחו לחצות את סף החיים הרגילים ולספק לעולם ידע חדש בתחום הפיזיקה והמתמטיקה, אך מספר כה קטן במדע אינו נותן את הזכות לומר שנשים אינן. להבין משהו בכלל! ניתן להשתמש במחקר שנערך הן בשיעורי הפיזיקה, הטכנולוגיה והן בפעילויות מחוץ לבית הספר.

לדעתי העבודה הזו מעניינת מבחינה קוגניטיבית, היא תעזור לפתח עניין בנושא מורכב כמו פיזיקה, הן בקרב בנים והן בקרב בנות.

סִפְרוּת

1. ספרי לימוד בפיזיקה:

פיזיקה כיתה י'. G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev.

פיזיקה ז' - ט'. אָב. פרישקין, א.מ. גוטניק.

משאבי אינטרנט:

https://ru.wikipedia

https://sibac.info

https://www.liveinternet.ru

נספח 1.

מספר האסטרונאוטיות ממדינות שונות ופעילות הטיסה שלהן

מדינות	מספר האסטרונאוטיות	טיסה 1	2 טיסות	3 טיסות	4 טיסות	5 טיסות
רוסיה / ברית המועצות
בריטניה הגדולה
הרפובליקה של קוריאה

נספח 2

שאלון לבנות בכיתות ט'-יא' (______________ שנים)

1. צבע שיער (טבעי)

א בלונדינית ב ברונטית ג אחרת

2. האם לדעתך חינוך טכני יוקרתי לילדה?

א' כן ב' לא ג' לא יודע

3. באיזה כיוון בחרת לקבלה?

א טכני ב' אחר ג' לא יודע

4. מה הציון הממוצע?

A. מתחת ל-3.5 B. 3.5 - 4.5 C. מעל 4.5

5. האם ידע על כמה חוקים פיזיקליים יכול לעזור לך בחיים?

א' כן ב' לא ג' לא יודע

6. האם ילדה יכולה לשלוט במקצוע "גברי"?

א' כן ב' לא ג' לא יודע

הלן צ'רסקי

פיזיקאי, אוקיאנוגרף, מגיש תוכניות מדע פופולרי ב-BBC.

כשזה מגיע לפיזיקה, אנחנו מציגים כמה נוסחאות, משהו מוזר ולא מובן, מיותר לאדם רגיל. אולי שמענו משהו על מכניקת הקוונטים ועל קוסמולוגיה. אבל בין שני הקטבים הללו נמצא בדיוק כל מה שמרכיב את חיי היומיום שלנו: כוכבי לכת וכריכים, עננים והרי געש, בועות וכלי נגינה. וכולם נשלטים על ידי מספר קטן יחסית של חוקים פיזיקליים.

אנו יכולים לקיים כל הזמן חוקים אלה בפעולה. קחו, למשל, שתי ביצים - גולמיות ומבושלות - וסובבו אותן, ואז הפסיקו. הביצה המבושלת תישאר ללא תנועה, הביצה הגולמית תתחיל להסתובב שוב. הסיבה לכך היא שרק עצרת את הקליפה, והנוזל שבתוכו ממשיך להסתובב.

זוהי הדגמה ברורה של חוק שימור המומנטום הזוויתי. בפשטות, ניתן לנסח זאת כך: מתחילה להסתובב סביב ציר קבוע, המערכת תמשיך להסתובב עד שמשהו יעצור אותה. זהו אחד מחוקי היסוד של היקום.

זה שימושי לא רק כשצריך להבחין בין ביצה מבושלת מביצה גולמית. זה יכול לשמש גם כדי להסביר כיצד טלסקופ החלל האבל, בהיותו ללא כל תמיכה בחלל, מכוון את העדשה לחלק מסוים בשמים. יש לו רק גירוסקופים מסתובבים בפנים, שבעצם מתנהגים כמו ביצה גולמית. הטלסקופ עצמו מסתובב סביבם וכך משנה את מיקומו. מסתבר שהחוק, אותו נוכל לבדוק במטבח שלנו, מסביר גם את המכשיר של אחת הטכנולוגיות הבולטות של האנושות.

הכרת החוקים הבסיסיים השולטים בחיי היומיום שלנו, אנו מפסיקים להרגיש חסרי אונים.

כדי להבין איך העולם סביבנו פועל, עלינו להבין תחילה את היסודות שלו -. עלינו להבין שפיזיקה היא לא רק מדענים מוזרים במעבדות או נוסחאות מסובכות. זה ממש מולנו, זמין לכולם.

מאיפה להתחיל, אולי תחשוב. בטח שמת לב למשהו מוזר או לא מובן, אבל במקום לחשוב על זה אמרת לעצמך שאתה מבוגר ואין לך זמן לזה. צ'רסקי מייעץ לא לפסול דברים כאלה, אלא להתחיל איתם.

אם אתם לא רוצים לחכות שמשהו מעניין יקרה, שימו צימוקים בסודה ותראו מה קורה. צפו בקפה שנשפך מתייבש. הקש על הכף על קצה הכוס והקשיב לצליל. לבסוף, נסה להפיל את הכריך כדי שלא ייפול לצד החמאה כלפי מטה.

מדענים מכוכב הלכת כדור הארץ משתמשים בהמון כלים כדי לנסות לתאר כיצד הטבע והיקום בכללותו פועלים. שהם מגיעים לחוקים ותיאוריות. מה ההבדל? לעתים קרובות ניתן לצמצם חוק מדעי לאמירה מתמטית, כמו E = mc²; הצהרה זו מבוססת על נתונים אמפיריים ואמיתותה, ככלל, מוגבלת למערכת מסוימת של תנאים. במקרה של E = mc² - מהירות האור בוואקום.

תיאוריה מדעית מבקשת לעתים קרובות לסנתז סט של עובדות או תצפיות על תופעות ספציפיות. ובאופן כללי (אך לא תמיד) יש אמירה ברורה וניתנת לאימות על איך הטבע מתפקד. אין בכלל צורך לצמצם את התיאוריה המדעית למשוואה, אבל היא מייצגת משהו מהותי על פעולת הטבע.

גם החוקים וגם התיאוריות תלויים במרכיבים הבסיסיים של השיטה המדעית, כמו העלאת השערות, ביצוע ניסויים, מציאת (או אי מציאת) ראיות אמפיריות והסקת מסקנות. אחרי הכל, מדענים חייבים להיות מסוגלים לשחזר תוצאות אם הניסוי יהפוך לבסיס לחוק או לתיאוריה מקובלים.

במאמר זה, נסתכל על עשרה חוקים ותיאוריות מדעיות שתוכלו להתחדש בהן גם אם אינכם משתמשים במיקרוסקופ אלקטרוני סורק לעתים קרובות, למשל. נתחיל בפיצוץ ונסיים בחוסר ודאות.

אם כדאי להכיר לפחות תיאוריה מדעית אחת, אז תן לה להסביר איך היקום הגיע למצבו הנוכחי (או לא הגיע אליו). בהתבסס על מחקרים של אדווין האבל, ז'ורז' למייטר ואלברט איינשטיין, תורת המפץ הגדול מניחה שהיקום התחיל לפני 14 מיליארד שנה בהתפשטות מסיבית. בשלב מסוים, היקום היה מוקף בנקודה אחת והקיף את כל החומר של היקום הנוכחי. תנועה זו נמשכת עד היום, והיקום עצמו מתרחב ללא הרף.

תיאוריית המפץ הגדול זכתה לתמיכה נרחבת בחוגים מדעיים לאחר שארנו פנזיאס ורוברט ווילסון גילו את הרקע הקוסמי של המיקרוגל ב-1965. באמצעות טלסקופים רדיו, שני אסטרונומים זיהו רעש קוסמי, או סטטי, שאינו מתפוגג עם הזמן. בשיתוף פעולה עם חוקר פרינסטון רוברט דיק, צמד המדענים אישרו את השערתו של דיק לפיה המפץ הגדול המקורי הותיר אחריו קרינה ברמה נמוכה שניתן למצוא בכל היקום.

חוק ההרחבה הקוסמית של האבל

בואו נחזיק את אדווין האבל לשנייה. בזמן שהשפל הגדול השתולל בשנות ה-20, האבל ביצע מחקר אסטרונומי פורץ דרך. לא רק שהוא הוכיח שיש עוד גלקסיות מלבד שביל החלב, אלא הוא גם גילה שהגלקסיות האלה ממהרות להתרחק משלנו, תנועה שהוא כינה נסיגה.

על מנת לכמת את מהירות התנועה הגלקטית הזו, האבל הציע את חוק ההתפשטות הקוסמית, הלא הוא חוק האבל. המשוואה נראית כך: מהירות = H0 x מרחק. מהירות היא מהירות המיתון של הגלקסיות; H0 הוא קבוע האבל, או פרמטר המציין את קצב ההתפשטות של היקום; מרחק הוא המרחק של גלקסיה אחת לזו שאיתה מתבצעת ההשוואה.

קבוע האבל חושב בערכים שונים במשך די הרבה זמן, אך הוא תקוע כעת ב-70 קמ"ש למגה-פארסקה. לנו זה לא כל כך חשוב. הדבר החשוב הוא שהחוק הוא דרך נוחה למדוד את המהירות של גלקסיה ביחס לזו שלנו. וחשוב מכך, החוק קבע שהיקום מורכב מגלקסיות רבות, שאת תנועתן ניתן לייחס למפץ הגדול.

חוקי התנועה הפלנטרית של קפלר

במשך מאות שנים, מדענים נאבקו זה בזה ומנהיגים דתיים על מסלולי כוכבי הלכת, במיוחד אם הם מסתובבים סביב השמש. במאה ה-16 הציג קופרניקוס את הרעיון השנוי במחלוקת שלו של מערכת שמש הליוצנטרית, שבה כוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש ולא כדור הארץ. עם זאת, רק לאחר יוהנס קפלר, שהסתמך על עבודתם של טיכו ברהה ואסטרונומים אחרים, נוצר בסיס מדעי ברור לתנועה פלנטרית.

שלושת חוקי התנועה הפלנטרית של קפלר, שפותחו בתחילת המאה ה-17, מתארים את תנועת כוכבי הלכת סביב השמש. החוק הראשון, הנקרא לפעמים חוק המסלולים, קובע שכוכבי הלכת מסתובבים סביב השמש במסלול אליפטי. החוק השני, חוק השטחים, אומר שהקו המחבר את כוכב הלכת לשמש יוצר שטחים שווים במרווחים קבועים. במילים אחרות, אם תמדוד את השטח שנוצר על ידי קו מצויר מכדור הארץ מהשמש ותעקוב אחר תנועת כדור הארץ במשך 30 יום, השטח יהיה זהה ללא קשר למיקום כדור הארץ ביחס למקור.

החוק השלישי, חוק התקופות, מאפשר לקבוע קשר ברור בין תקופת ההקפה של כוכב הלכת לבין המרחק לשמש. הודות לחוק זה, אנו יודעים שלכוכב לכת הקרוב יחסית לשמש, כמו נוגה, יש תקופת מסלול קצרה בהרבה מכוכבי לכת רחוקים כמו נפטון.

חוק הכבידה האוניברסלי

זה אולי שווה למהלך היום, אבל לפני יותר מ-300 שנה הציע סר אייזק ניוטון רעיון מהפכני: כל שני עצמים, ללא קשר למסה שלהם, מפעילים משיכה כבידה זה על זה. חוק זה מיוצג על ידי משוואה שתלמידי בית ספר רבים נתקלים בה בכיתות הבכירות של פיזיקה ומתמטיקה.

F = G × [(m1m2)/r²]

F הוא כוח הכבידה בין שני עצמים, הנמדד בניוטון. M1 ו-M2 הם המסות של שני העצמים, בעוד r הוא המרחק ביניהם. G הוא קבוע הכבידה, המחושב כיום כ-6.67384(80) 10 −11 או N m² kg −2.

היתרון של חוק הכבידה האוניברסלי הוא בכך שהוא מאפשר לך לחשב את המשיכה הכבידה בין כל שני אובייקטים. יכולת זו שימושית ביותר כאשר מדענים, למשל, משגרים לוויין למסלול או קובעים את מהלך הירח.

חוקי ניוטון

בעוד אנו עוסקים בנושא של אחד המדענים הגדולים ביותר שאי פעם חיו על כדור הארץ, בואו נדבר על החוקים המפורסמים האחרים של ניוטון. שלושת חוקי התנועה שלו מהווים חלק מהותי מהפיסיקה המודרנית. וכמו חוקי פיזיקה רבים אחרים, הם אלגנטיים בפשטותם.

החוק הראשון מבין שלושת החוקים קובע שעצם בתנועה נשאר בתנועה אלא אם כן הוא מופעל על ידי כוח חיצוני. עבור כדור שמתגלגל על ​​הרצפה, הכוח החיצוני יכול להיות חיכוך בין הכדור לרצפה, או ילד שפוגע בכדור בכיוון השני.

החוק השני קובע קשר בין המסה של עצם (m) לתאוצה שלו (a) בצורה של המשוואה F = m x a. F הוא כוח הנמדד בניוטון. זה גם וקטור, כלומר יש לו רכיב כיווני. בשל התאוצה, לכדור שמתגלגל על ​​הרצפה יש וקטור מיוחד לכיוון תנועתו, וזה נלקח בחשבון בחישוב הכוח.

החוק השלישי הוא די משמעותי וצריך להיות מוכר לכם: לכל פעולה יש תגובה שווה והפוכה. כלומר, על כל כוח המופעל על עצם על פני השטח, העצם נדחה באותו כוח.

חוקי התרמודינמיקה

הפיזיקאי והסופר הבריטי C.P. סנואו אמר פעם כי לא מדען שלא הכיר את החוק השני של התרמודינמיקה היה כמו מדען שמעולם לא קרא את שייקספיר. ההצהרה המפורסמת כעת של סנו הדגישה את חשיבותה של התרמודינמיקה ואת הצורך אפילו לאנשים רחוקים מהמדע לדעת אותה.

תרמודינמיקה היא המדע של אופן פעולת האנרגיה במערכת, בין אם זה מנוע או הליבה של כדור הארץ. ניתן לצמצם את זה לכמה חוקים בסיסיים, שסנו תיאר באופן הבא:

• אתה לא יכול לנצח.
• לא תמנעו הפסדים.
• אתה לא יכול לצאת מהמשחק.

בואו נסתכל על זה קצת. מה שסנו התכוון באומרו שאתה לא יכול לנצח הוא שמכיוון שחומר ואנרגיה נשמרים, אתה לא יכול להרוויח אחד מבלי לאבד את השני (כלומר, E=mc²). זה גם אומר שאתה צריך לספק חום כדי להפעיל את המנוע, אבל בהיעדר מערכת סגורה לחלוטין, חום מסוים יברח בהכרח לעולם הפתוח, מה שיוביל לחוק השני.

החוק השני - הפסדים הם בלתי נמנעים - אומר שבגלל האנטרופיה הגוברת, לא ניתן לחזור למצב האנרגיה הקודם. אנרגיה המרוכזת במקום אחד תטו תמיד למקומות בעלי ריכוז נמוך יותר.

לבסוף, החוק השלישי - אתה לא יכול לצאת מהמשחק - מתייחס לטמפרטורה הנמוכה ביותר האפשרית מבחינה תיאורטית - מינוס 273.15 מעלות צלזיוס. כאשר המערכת מגיעה לאפס המוחלט, נעצרת תנועת המולקולות, מה שאומר שהאנטרופיה תגיע לערך הנמוך ביותר ואפילו לא תהיה אנרגיה קינטית. אבל בעולם האמיתי אי אפשר להגיע לאפס המוחלט - רק קרוב מאוד אליו.

כוחו של ארכימדס

לאחר שארכימדס היווני הקדום גילה את עקרון הציפה שלו, הוא לכאורה צעק "אאוריקה!" (נמצא!) ורץ עירום דרך סירקיוז. כך אומרת האגדה. הגילוי היה כל כך חשוב. האגדה מספרת גם שארכימדס גילה את העיקרון כשהבחין שהמים באמבטיה עולים כשגוף טובל בו.

על פי עקרון הציפה של ארכימדס, הכוח הפועל על חפץ שקוע או שקוע בחלקו שווה למסת הנוזל שהעצם מעיר. לעקרון זה חשיבות עליונה בחישובי צפיפות, כמו גם בתכנון צוללות וכלי שיט אחרים הנוסעים באוקיינוס.

אבולוציה וברירה טבעית

כעת, לאחר שקבענו כמה מהמושגים הבסיסיים של איך היקום התחיל וכיצד חוקים פיזיקליים משפיעים על חיי היומיום שלנו, בואו נפנה את תשומת הלב שלנו לצורת האדם ונגלה כיצד הגענו לנקודה זו. לפי רוב המדענים, לכל החיים על פני כדור הארץ יש אב קדמון משותף. אבל כדי ליצור הבדל עצום כל כך בין כל האורגניזמים החיים, חלק מהם היו צריכים להפוך למין נפרד.

במובן כללי, בידול זה התרחש בתהליך האבולוציה. אוכלוסיות של אורגניזמים ותכונותיהם עברו מנגנונים כמו מוטציות. אלה עם יותר תכונות הישרדות, כמו צפרדעים חומות שמסווים את עצמן בביצות, נבחרו באופן טבעי להישרדות. מכאן מגיע המונח ברירה טבעית.

אתה יכול להכפיל את שתי התיאוריות הללו בהרבה מאוד פעמים, ולמעשה דרווין עשה זאת במאה ה-19. האבולוציה והברירה הטבעית מסבירות את המגוון העצום של החיים על פני כדור הארץ.

תורת היחסות הכללית

אלברט איינשטיין היה ונשאר התגלית החשובה ביותר ששינתה לעד את השקפתנו על היקום. פריצת הדרך העיקרית של איינשטיין הייתה האמירה שמרחב וזמן אינם מוחלטים, וכוח המשיכה אינו רק כוח המופעל על עצם או מסה. במקום זאת, כוח המשיכה קשור לעובדה שמסה מעוותת את החלל והזמן עצמו (חלל זמן).

כדי להבין את זה, דמיינו שאתם נוסעים על פני כדור הארץ בקו ישר בכיוון מזרח, למשל, מחצי הכדור הצפוני. לאחר זמן מה, אם מישהו רוצה לקבוע במדויק את מיקומך, אתה תהיה הרבה דרומית ומזרחית מהמיקום המקורי שלך. הסיבה לכך היא שכדור הארץ עקום. כדי לנסוע ישר מזרחה, צריך לקחת בחשבון את צורת כדור הארץ ולנסוע בזווית מעט צפונה. השוו בין כדור עגול ודף נייר.

החלל די זהה. למשל, לנוסעי רקטה שטסה סביב כדור הארץ יהיה ברור שהם טסים בקו ישר בחלל. אבל במציאות, המרחב-זמן סביבם מתעקל תחת כוח הכבידה של כדור הארץ, מה שגורם להם גם להתקדם וגם להישאר במסלול של כדור הארץ.

לתיאוריה של איינשטיין הייתה השפעה עצומה על עתיד האסטרופיזיקה והקוסמולוגיה. היא הסבירה חריגה קטנה ובלתי צפויה במסלולו של מרקורי, הראתה כיצד אור הכוכבים מתכופף והניחה את היסודות התיאורטיים לחורים שחורים.

עקרון אי הוודאות של הייזנברג

הרחבת תורת היחסות של איינשטיין לימדה אותנו יותר על איך היקום עובד ועזרה להניח את הבסיס לפיזיקה הקוונטית, מה שהוביל למבוכה בלתי צפויה לחלוטין של המדע התיאורטי. ב-1927, ההבנה שכל חוקי היקום גמישים בהקשר מסוים הובילה לגילוי המדהים של המדען הגרמני ורנר הייזנברג.

בהנחת עקרון אי הוודאות שלו, הייזנברג הבין שאי אפשר לדעת שתי תכונות של חלקיק בו זמנית ברמת דיוק גבוהה. אתה יכול לדעת את מיקומו של אלקטרון ברמת דיוק גבוהה, אך לא את המומנטום שלו, ולהיפך.

מאוחר יותר, נילס בוהר גילה תגלית שעזרה להסביר את עקרון הייזנברג. בוהר גילה שלאלקטרון יש תכונות של חלקיק וגם של גל. המושג נודע בתור דואליות גל-חלקיקים והיווה את הבסיס לפיזיקת הקוונטים. לכן, כאשר אנו מודדים את מיקומו של אלקטרון, אנו מגדירים אותו כחלקיק בנקודה מסוימת בחלל עם אורך גל בלתי מוגדר. כאשר אנו מודדים את התנע, אנו מחשיבים את האלקטרון כגל, מה שאומר שאנו יכולים לדעת את משרעת אורכו, אך לא את המיקום.