Читальный зал -->  Физический фейерверк 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

разряд между разделяемыми поверхностями клейкой ленты.

6.12. При просеивании сахарная пудра заряжается в результате процессов, аналогичных описанным в задачах 6.10 и 6.11. Поскольку падающие крупинки сахара имеют заряд одного знака, они отталкиваются друг от друга, и часть сахара отлетает вбок.

6.13. Шины, соприкасаясь с дорогой, приобретают отрицательный заряд. Так как шины вращаются и поэтому заряжаются довольно равномерно, создаваемое ими электрическое поле будет отталкивать электроны металлических рамы и кузова. В результате металлические части автомобиля, близкие к шине, окажутся заряженными положительно. Между какой-либо из этих частей автомобиля и оказавшимся по соседству заземленным или противоположно заряженным предметом может проскочить искра. В большинстве случаев эта искра не опасна. Однако в бензовозе такая искра может воспламенить пары бензина. Раньше к бензовозам прикрепляли волочащиеся по земле цепи, полагая, что они снимают с машины электрический заряд. Действительно, часть электронов стекала бы по этим цепям в землю, но автомобиль не становился бы при этом электрически нейтральным. Напротив, он приобретал положительный заряд, и искры все равно могли возникать.

6.14. Почему при дроблении воды на каггли происходит разделение зарядов, пока

окончательно не выяснено. Однако еще в XIX в. Ленар показал, что более крупные капли в брызгах воды заряжены положительно, а капли поменьше - отрицательно. Поскольку большие капли оседают быстрее, в воздухе остаются отрицательно заряженные маленькие капельки, которые создают довольно значительное электрическое поле.

6.15. Влияние электрических зарядов на организм человека пока не получило достаточного объяснения.

6.16. Сила, которая не дает нам провалиться сквозь пол, землю или сквозь ботинки,- это сила электрического отталкивания между атомами соприкасающихся поверхностей (см. также задачу 7.24).

6.17. Слипание порошка может быть обусловлено силами четырех типов. Если диаметр частицы порошка меньше примерно 50 мкм, то важную роль играют Ван-дер-Ваальсовы силы (силы межмолекулярного взаимодействия). Частицы также могут удерживаться вместе кулоновскими силами электростатического притяжения между разноименными зарядами. Во влажном порошке связующую роль играет вода - здесь действуют силы поверхностного натяжения. (Однако если влажность порошка слишком высока, он просто превращается в кашу.) Наконец, если частицы порошка имеют неправильную форму, то их связывает механическое сцепление неровностей на поверхности. В современных научных ис-

следованиях для объяснения наблюдаемых эффектов действие названных сил рассматривается на микроскопическом уровне.

6.18. Слипание пленки и ее прилипание к горлышку сосуда обусловлено статическим электричеством. Например, если в слое пленки, непосредственно прилегающем к металлической стенке, имеется избыток электронов, то этот слой отталкивает электроны металла. Таким образом, прилегающий к пленке участок металла становится положительно заряженным и притягивает пленку. Поскольку пленка плохой проводник, ее статический заряд не уходит в металл. В результате она прилипает к металлу. Статический заряд пленки неизбежно возникает в процессе ее изготовления. Разделение зарядов может происходить и при разматывании рулона; чем быстрее тянуть пленку, тем сильнее она электризуется. Во влажном воздухе заряд быстро уходит с пленки, и она не слипается; по той же причине пленка не прилипает к горлышку мокрого сосуда.

6.19. Краска долларовой купюры содержит соли (по-видимому, соли железа), обладающие магнитными свойствами, поэтому доллар притягивается к одному из полюсов магнита.

6.20. Пузырьковый уровень заполнен диамагнитной жидкостью. Когда такую жидкость помещают в магнитное поле, внутри нее создается магнитное поле противоположного направления и она выталкивается из по.пя. По-

этому пузырек в жидкости приближается к магниту.

6.21. Изменяющийся ток в катушке создает изменяющееся магнитное поле. Это поле возбуждает в кольце ток, магнитное поле которого направлено противоположно магнитному полю катушки. Магнитное поле катушки заставляет кольцо парить на катуп1ке.

Когда ток включают, резкий скачок тока в катушке возбуждает в кольце большой ток и соответственно большее магнитное поле. Из-за взаимодействия полей кольцо подпрыгивает.

6.22. Переменное магнитное поле возбуждает токи как в неподвижной медной пластинке, так и в диске. В отсутствие пластинки ток существовал бы только в диске и был бы направлен так, что его магнитное поле вызывало бы отталкивание всего диска от магнита. Однако, когда диск частично экранирован от магнита пластинкой, токи, индуцированные в диске и пластинке, вызывают их взаимное притяжение (магнитное поле одного проводника втягивает другой проводник с током), и диск приходит во вращение.

6.23. Переменное магнитное поле, создаваемое вращающимся магнитом, возбуждает в алюминиевом диске токи, которые в свою очередь создают собственное магнитное поле. При взаимодействии этих магнитных полей возникает момент сил, действующих на диск, который заставляет диск вращаться в том же направлении, что и магнит.

6.24. Почему бы вам самим не построить этот простой прибор и не посмотреть, будет ли он работать? Если магнитное поле достаточно велико, чтобы втапгить шарик на наклонную плоскость, то не окажется ли оно достаточно сильным и для того, чтобы не дать шарику скатиться вниз по желобу?

6.25. Глубина проникновения радиоволн в ионосферу зависит от их длины. Ионосфера прозрачна для очень коротких волн, используемых в телевидении и ЧМ-радиове-щании. Более длинные волны, которые применяются для передачи амплитудно-модулированных (AM) сигналов, отражаются от ионосферы. Поэтому прием передач телевизионной или УКВ ЧМ-станции возможен только на достаточно близком расстоянии, когда принимается либо прямой сигнал станции, либо сигнал, отраженный от окружающих предметов (зданий и т.д.). АМ-станции можно принимать и на значительном расстоянии - в этом случае принимается сигнал, отраженный от ионосферы. При определенных условиях ультракороткие волны также отражаются от ионосферы, и тогда их можно принимать на удивительно большом расстоянии. Такое отражение обусловлено повышенной ионизацией ионосферы во время метеорных дождей или же образованием так называемого £,-слоя, обусловленного, как предполагается, повышением солнечной активности. Степень отражения более длинных волн увеличивается ночью, так как в отсутствие прямого солнечно-

го света ионизация молекул в нижнем слое ионосферы уменьшается. Вследствие большей отражающей способности ионосферы волны распространяются вокруг Земли на более значительное расстояние. Чтобы сигналы разных станций не мешали друг другу, правила, принятые Федеральной комиссией связи, обязывают многие станции снижать ночью мощность своих передатчиков или вообще покидать эфир.

Такой слой в ионосфере образуется нерегулярно на уровне нормального ионизованного слоя. Однако ионизация Е-слоя превышает ионизацию нормального слоя, fj-слой возникает в ограниченной области и держится обычно недолго-порядка нескольких часов.- Прим. ред.

6.26. Резонансная частота приемного контура радиоприемника зависит от величины емкости конденсатора и индуктивности катушки. Перемещая контакт по катушке, можно изменять ее индуктивность и, следовательно, резонансную частоту контура .

Детектор необходим для выделения низкочастотного сигнала, которым модулированы высокочастотные колебания,- Прим. ред.

6.27. Сигнал, отраженный от самолета, попадает в антенну вашего телевизора чуть позже, чем прямой сигнал телестанции. На экране телевизора появляется изображение, созданное прямым сигналом, и чуть правее его - более слабое изображение, обусловленное отраженным

сигналом. Слабый двойник движется по экрану, поскольку самолет удаляется от вас. Изображение- призрак находится правее потому, что электронный луч разворачивает изображение слева направо (если смотреть спереди).

6.28. Антенны АМ-радио-станций расположены вертикально. Если автомобильный приемник принимает прямой сигнал станции, то электрическое поле в этой радиоволне поляризовано вдоль передающей антенны, то есть вертикально. Для того чтобы мощность принимаемого сигнала была максимальна, приемная антенна тоже должна быть вертикальной.

6.29. Появление одной и той же станции УКВ-диапазона в разных участках щкалы объясняется нелинейностью входных характеристик радиоприемника, которая возникает, когда на в.чод его антенны поступает очень мощный сигнал. Этот эффект носит название перекрестной модуляции. В диапазонах более длинных волн (KB, СВ, ДВ) АМ-сигнал близкой станции может забить сигнал далекой станции, работающей на близкой частоте. И передатчик, и приемник работают в довольно узком частотном диапазоне, но это все-таки не одна частота, а некоторый интервал частот. Предположим, передатчик настроен на частоту 11 ООО кГц, однако какая-то доля его мощности может излучаться и на частоте 11 500 кГц. Удаленный приемник не способен усилить слабый сигнал на частоте 11 500 кГц настолько, чтобы его можно

было услыщать. Но если близко расположенный приемник настроен на другую станцию, работающую на частоте 11 500 кГц, то ему может мешать паразитный сигнал от первой станции.

6.30. Солнечные электроны низких энергий (порядка сотен электрон-вольт) захватываются плазменным шлейфом с противоположной Солнцу стороны Земли; при этом их энергия увеличивается до нескольких тысяч электрон-вольт, и они входят в атмосферу вблизи магнитных полюсов Земли (которые несколько смещены относительно географических) вдоль силовых линий земного магнитного поля. Эти высокоэнергетические электроны возбуждают при столкновениях молекулы азота и атомы кислорода в некоторой овальной области вокруг магнитных полюсов. Возбужденные атомы кислорода, находящиеся на высоте 100- 150 км, излучают яркий зеленый свет. На больших высотах атомарный кислород излучает красный свет. Молекулы азота также излучают красный свет. Эти цвета наблюдаются в овальных областях вокруг магнитных полюсов на геомагнитных широтах около 70°. Поскольку северный геомагнитный полюс находится на территории Канады, полярное сияние наблюдается на юге Канады и на севере США. Области Сибири, имеющие ту же географическую широту, расположены в более низ-

Координаты северного магнитного полюса - 75° с. ш. и 261° в. д.; южного - 66,5° ю. UI. и 140° в.д.--Прим. перев.

ких геомагнитных ншротах, поэтому там полярные сияния наблюдаются реже.

6.31. При вспышке молнии возникает импульс электромагнитного излучения, который вначале воспринимается в наушниках как щелчок. Часть этих электромагнитных волн идет вверх; в ионосфере они собираются в относительно узкий пучок и затем отклоняются вниз, двигаясь теперь вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Когда пучок излучения достигает магнитного полюса, он отражается сильным магнитным полем и вдоль силовой магнитной линии возвращается обратно к месту возникновения волны. Однако не все волны в пучке распространяются с одной скоростью: скорость распространения высокочастотных компонент больше. Поэтому, когда регистрируется возвративн1аяся волна, вначале воспринимаются высокие частоты, а затем все более и более низкие. В результате слышен уже не щелчок, а продолжительный свист убывающей частоты.

6.32. При обычном разряде молнии заряды в облаке распределяются следующим образом: в основании облака сосредоточено некоторое количество положительных зарядов, середина облака несет значительный отрицательный заряд, а его вершина - значительный положительный заряд. Вначале возникает разряд между основанием облака и его отрицательно заряженной серединой. Пра.этом электроны переходят в основание

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 [ 83 ] 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.