Internet je preplavljen video klipovima sa eksperimentima iz raznih naučnih grana, koji nas potpuno opčine i podstiču da ih podelimo sa prijateljima. Ukoliko ste od onih koje ne zanimaju zakonitosti po kojima se odvijaju neki od eksperimenata, onda preskočite objašnjenja i uživajte u nauci koja se graniči sa umetnošću.
Razigrani pesak ili kuhinjska so
Ravna metalna ploča je spojena sa zvučnikom koji emituje zvuk. Zvuk se kao mehanički talas prenosi sa zvučnika na ploču i na njoj se manifestuje kao vibracija. Pošto zvučnik nije zanemarljive veličine u odnosu na ploču, on se ponaša kao mnogo sitnih generatora zvuka i ti zvučni talasi se sabiraju na ploči. Ovo sabiranje na određenim tačkama dovodi do rezonancije, gde je zvuk najjači, i do antirezonancije gde praktično nema zvuka, tj vibracije. Pesak ili so se na ploči pomera pod uticajem vibracije sve dok ne dođe u tačku antirezonancije, odnosno gde nema vibracija koje bi ga pomerile. Oblici ovih linija antirezonancije postaju složeniji povećanjem frekvencije zvuka koji se emituje.
Voda koja teče unazad
U ovom eksperimentu crevo iz kog teče voda je pričvršćeno na zvučnik koji emituje zvuk frekvencije 24Hz, i sve se snima kamerom koja snima 24 frejma po sekundi (ovo je standardna kamera). Vibracija zvučnika se prenosi na crevo i vrh creva se talasa istom frekvencijom koju proizvodi zvučnik (24Hz), što znači da crevo napravi 24 punih oscilacija za jednu sekundu. Na svakom dvadesetčetvrtom delu sekunde, kada kamera uslika frejm, crevo i voda se nalaze na indentičnom mestu i zato izgleda da voda miruje. Povećanjem jačine zvuka crevo se više talasa i talasi vode izgledaju veće ali i dalje miruju. Povećanjem frekvencije zvuka na 25Hz, crevo oscilira malo brže od snimanja kamere i u svakom 24. delu sekunde kada kamera uslika frejm, crevo i voda su u malo daljoj fazi oscilacije nego u prošlom frejmu pa izgleda kao da oscilira, ali usporeno, pošto je razlika samo 1Hz. Slično tome, ako se smanji frekvencija zvuka na 23Hz, kad god kamera uslika frejm, crevo i voda su u malo ranijoj fazi oscilacije, pa na snimku izgleda kao da voda teče unazad! Ovaj efekat se uživo neće videti, već samo na snimku kamere.
Ta famozna rezonancija
Poznato je da sva tela vibriraju određenom učestalošću odnosno frekvencijom. Atomi i molekuli koji sačinjavaju neko telo vibriraju pokretima koji su ljudskom oku nevidljivi.
Do rezonancije dolazi kada se frekvencija vibracije nekog tela poklopi sa frekvencijom neke druge vibracije. Zbog pojave rezonancije, visok tonalitet jakog zvuka određene frekvencije može da dovede do pucanja i lomljave manjih staklenih predmeta.
Upravo zbog ove pojave vojnici nikad ne marširaju preko mostova jer bi frekvencija vibracije njihovog marša mogla da se poklopi sa frekvencijom vibracije mosta, ili čak da je poveća, što bi neminovno dovelo do pucanja konstrukcije mosta i njegovog urušavanja. Da sa rezonancijom i fizičkim zakonima nema šale pokazuje primer mosta Tacoma Narrows poznatijeg kao „Galopirajuća Gerta” na reci Takoma u državi Vašington, koji se usled jakih udara vetra i rezonancije srušio 7. novembra 1940. godine, samo četiri meseca nakon izgradnje.
Kad se klatna ustalasaju
Ovaj primer periodičnog kretanja više liči na magiju ili umetnost, a u suštini je čista fizika. Detaljno objašnjenje kako funkcionišu ustalasala klatna i kako sami možete da napravite jedan ovako zgodan uređaj možete pogledati ovde.
Njutnova kolevka
Nema deteta koje nije opčinjeno gledalo kroz izlog neke časovničarske radnje u sjajne kuglice koje se kreću, sudaraju i odbijaju na specifičan način. Manje je poznato da je ovu čudesnu igračku patentirao engleski glumac Simon Preble 1967. godine i dao joj ime u čast svog zemljaka, čuvenog fizičara, matematičara i astronoma Isaka Njutna, jer se njen rad zasniva na Njutnovim zakonima o održanju impulsa i energije.
Najslađe za kraj ili kako da naterate kofu da pravi balone od sapunice
Nema nikakve sumnje da parče suvog leda može da vas načini zvezdom večeri u društvu. Suvi led je ugljen dioksid u čvrstom stanju koji sublimira (prelazi u gasovito stanje) na temperaturama u prirodnom okruženju. Poznavajući neke od osnovnih gasnih zakona, lako možemo da izračunamo koliko gasa će se dobiti od 1kg suvog leda. Zahvaljujući Avogadrovom zakonu znamo koliku zapreminu može da ima određena masa gasa (1 mol ima 22.4 litra na 0 stepeni), a po Gej-Lisakovom i Šarlovom zakonu možemo da uradimo korekciju za sobnu (ili bilo koju drugu) temperaturu. Po ovome, na osnovu relativne molekulske mase CO2 (44) znamo da jedan kilogram ima 22.73 mola, ili u prevodu 509 litara. Korekcijom po Gej-Lisakovom i Šarlovom zakonu za sobnu temperaturu (20°C) dolazimo do brojke od oko 550 litara gasa po kilogramu suvog leda.
Stara poslovica kaže da bez muke nema nauke, a iskustvo, da se svaka muka na neki način isplati.
Nauka je tako kul! A može i da koristi.
