Đang tải... (xem toàn văn)
Không khí (nói đúng hơn là các lớp không khí đặc ở dưới) cùng quay với trái đất và mang theo hết thảy những gì tồn tại trong nó như mây, máy bay, chim chóc và côn trùng… Nếu như không k[r]
(1)1- Băng mái nhà hình thành nào?
Đã bạn tự hỏi, cột nước đá buông thõng từ mái nhà xuống hình thành giai đoạn băng tan hay băng giá Nếu ngày băng tan, nước đóng băng nhiệt độ số khơng? Cịn ngày băng giá, lấy đâu nước mái nhà?
Vấn đề không đơn giản tưởng Muốn hình thành cột băng lúc phải có hai nhiệt độ: nhiệt độ để làm tan băng - số không, nhiệt độ để làm đóng băng - số khơng
Trong thực tế vậy: Tuyết mái nhà dốc tan ánh mặt trời sưởi nóng tới nhiệt độ số khơng, chảy đến rìa mái gianh đơng lại, nhiệt độ số khơng
Bạn hình dung cảnh Vào ngày quang mây, trời băng giá 1-2 độ không Mặt trời tỏa ánh sáng, song tia nắng xiên khơng sưởi ấm trái đất đủ làm cho tuyết tan Nhưng mái dốc hướng phía mặt trời, tia nắng chiếu xuống không xiên mặt đất, mà dựng dứng hơn, nghiêng góc gần với góc vng Mà ta biết góc hợp tia sáng mặt phẳng chiếu tới lớn tia sáng mạnh sưởi nóng nhiều (tác dụng tia sáng tỷ lệ với sin góc đó, trường hợp hình trên, tuyết nhà nhận nhiệt nhiều gấp 2,5 lần so với tuyết mặt đất nằm ngang, sin 60 độ lớn gấp 2,5 lần sin 20 độ) Đó lý mặt dốc nhà sưởi nóng mạnh tuyết tan
Nước tuyết vừa tan chảy thành giọt, giọt xuống rìa mái gianh Nhưng bên rìa mái gianh, nhiệt độ thấp số khơng giọt nước (do cịn bị bốc nữa) nên đóng băng lại Tiếp đó, giọt nước tuyết thứ hai chảy đến đông lại… tiếp tục mãi, hình thành mỏm băng nho nhỏ Rồi lần khác, thời tiết tương tự thế, mỏm băng dài thêm ra, cuối trở thành cột băng giống thạch nhũ đá vơi hang động Nói chung nhà không sưởi ấm, cột băng hình thành tương tự
2- Tiếng nói người tí hon khổng lồ "Guylive"
(2)đó người lớn lại đóng vai người tí hon em nhỏ đóng vai Pêchya Vậy làm để đổi giọng nói phim?
Đạo diễn Pơtusơco cho biết, lúc quay phim diễn viên nói giọng bình thường, cịn q trình quay phim, người ta thay đổi tông phương pháp độc đáo, vào đặc điểm vật lý âm
Muốn làm cho giọng người tí hon cao lên giọng Pêchya thấp xuống, chuyên gia dùng băng ghi âm chuyển động chậm để ghi lời nói diễn viên đóng vai người tí hon Ngược lại, họ dùng băng ghi âm chuyển động nhanh để ghi lời nói Pêchya Khi chiếu phim cho phim chạy với vận tốc bình thường Kết chiếu phim phù hợp với điều mà đạo diễn mong muốn
Điều xảy giọng nói người tí hon truyền đến tai thính giả, số lần dao động nhiều hẳn so với âm thông thường nên đương nhiên tơng cao lên Cịn giọng nói Pêchya truyền đến tai thính giả, số lần dao động âm thơng thường nhiều, nên tơng thấp xuống Tóm lại, phim này, âm điệu giọng nói người tí hon cao người thường quãng năm, giọng nói Pêchya thấp âm điệu thông thường quãng năm
Với âm thanh, "kính lúp thời gian" vận dụng cách độc đáo Hiện tượng thường xảy ta vặn máy hát với vận tốc lớn nhỏ vận tốc thơng thường
3- Ánh sáng đom đóm có từ đâu?
Thử di nát đất đom đóm phát sáng, bạn thấy để lại mặt đất vệt dài, tiếp tục nhấp nháy, sau mờ dần hẳn Như vậy, ánh sáng đom đóm phát sản phẩm q trình hố học, khơng phải trình sinh học
Bởi vì, sau trùng chết mà ánh sáng cịn, rõ ràng vật làm nhiệm vụ liên tục sinh loại chất phát sáng mà
(3)Ánh sáng đom đóm phát từ vài đốt cuối bụng Ban ngày, đốt có màu trắng xám, đêm phát ánh sáng huyền ảo qua lớp da suốt Bên lớp da bụng dãy tế bào phát quang, lớp tế bào phản quang, có chức mặt gương giúp phản chiếu ánh sáng ngồi Các tế bào phát quang có chứa hai loại chất luciferin luciferaza Khi tách rời nhau, chúng hố chất bình thường, khơng có khả phát sáng Nhưng cạnh nhau, men luciferaza xúc tác, thúc đẩy trình oxy hố luciferin (q trình dùng ơxy đốt cháy luciferin) Q trình oxy hố tạo quang
Đom đóm phát sáng lập l mà khơng liên tục, chúng tự khống chế việc cung cấp ôxy, cho phản ứng phát sáng thực lâu dài 4- Người nhảy dù rơi nào?
Nhiều người thường nghĩ rằng, “rơi hịn đá” mà khơng mở dù, người bay xuống với vận tốc tăng lên mãi, thời gian cú nhảy đường dài ngắn nhiều Song, thực tế
Sức cản khơng khí khơng cho vận tốc tăng lên Vận tốc người nhảy dù tăng lên vòng 10 giây đầu tiên, quãng đường trăm mét Sức cản khơng khí tăng vận tốc tăng, mà lại tăng nhanh chẳng chốc vận tốc tăng Chuyển động nhanh dần trở thành chuyển động
Tính tốn cho thấy, rơi nhanh dần người nhảy dù (khi không mở dù) kéo dài 12 giây hay chút, tùy theo trọng lượng họ Trong khoảng 10 giây đó, họ rơi chừng 400-500 mét đạt vận tốc khoảng 50 mét/giây Và vận tốc trì dù mở
Những giọt nước mưa rơi tương tự Chỉ có khác là, thời kỳ rơi giọt nước mưa (tức thời kỳ vận tốc tăng) kéo dài chừng phút, chí
5- Bức tranh kỳ lạ ánh chớp
(4)bạn thấy quang cảnh kì dị Phố nhộn nhịp dường hóa đá khoảnh khắc: ngựa giữ tư kéo xe, chân giơ lên khơng khí; cỗ xe đứng im, trông thấy rõ nan hoa
Sở dĩ có bất động biểu kiến tia chớp, tia lửa điện, tồn khoảng thời gian ngắn ngủi - ngắn đo phương tiện thông thường Nhưng nhờ phương pháp gián tiếp, người ta biết tia chớp tồn từ 0,001 đến 0,2 giây (tia chớp đám mây kéo dài hơn, tới 1,5 giây)
Trong khoảng thời gian ngắn chẳng có di chuyển cách rõ rệt mắt Mỗi nan hoa bánh xe cỗ xe chạy nhanh kịp chuyển phần nhỏ milimét, mắt điều chẳng khác bất động hồn tồn Ấn tượng tăng cường ảnh lưu lại mắt lâu thời gian tồn tia chớp
6- Vò đất sét làm mát nước nào?
Loại vị làm đất sét khơng nung có khả làm cho nước bên trở nên mát Loại vị thơng dụng nước Trung Á có nhiều tên gọi: Tây Ban Nha gọi "Alicaratxa", Ai Cập gọi "Gâula"
Bí mật tác dụng làm lạnh vò đơn giản: nước đựng vò thấm qua thành đất sét từ từ bốc hơi, bốc lấy phần nhiệt từ vò từ nước đựng vò
Tuy nhiên, tác dụng làm lạnh không lớn Nó phụ thuộc nhiều điều kiện Khơng khí nóng, nước thấm ngồi bình bốc nhanh, nhiều, làm cho nước vò lạnh Sự lạnh phụ thuộc vào độ ẩm khơng khí xung quanh: khơng khí có nhiều ẩm trình bốc xảy chậm nước lạnh không nhiều Ngược lại, khơng khí khơ bay xảy nhanh, khiến cho nước lạnh rõ rệt Gió thổi nhanh, q trình bay mạnh tăng cường tác dụng làm lạnh (tác dụng gió thấy ta mặc áo ướt ngày nóng Khi có gió, ta thấy mát mẻ, dễ chịu)
(5)Chúng ta thử tính xem nước vị "alicaratxa" lạnh đến mức độ Thí dụ, ta có vị đựng lít nước Giả sử nước vò bay 1/10 lít Trong ngày nóng 33 độ C, muốn làm bay lít nước (1kg) phải chừng 580 calo, nước vò bay 1/10kg thành cần phải có 58 calo Nếu tồn 58 calo nước vò cung cấp nhiệt độ nước vị giảm 58/5, tức xấp xỉ 12 độ Nhưng đa số nhiệt cần thiết cho bay lại lấy từ thành vò; mặt khác, nước vò vừa đồng thời lạnh lại vừa bị khơng khí nóng tiếp giáp với thành vị làm nóng lên Do đó, nước vị lạnh chừng nửa số tìm mà thơi
Khó mà nói được, đâu vị lạnh nhiều - để ngồi hay bóng mát Ở ngồi nắng nước bay nhanh hơn, đồng thời nhiệt vào vò nhiều Nhưng chắn để vị bóng râm, có gió
7- Tại quạt lại thấy mát?
Khi phe phẩy quạt, xua đuổi lớp khơng khí nóng mặt thay lớp khơng khí lạnh Tới lúc lớp khí nóng lên lại thay lớp khơng khí chưa nóng khác Chính thế, ta ln cảm thấy dễ chịu
Thực tế, sau lớp khơng khí trực tiếp dính sát vào mặt ta nóng lên trở thành chụp khơng khí vơ hình úp vào mặt chúng ta, "ủ nóng" mặt chúng ta, nghĩa làm trì hỗn tiếp tục nhiệt Nếu lớp khơng khí khơng lưu động bị khơng khí lạnh xung quanh (và nặng hơn) đẩy lên cách chậm chạp
Nhưng lấy quạt xua "cái chụp" mặt ln tiếp xúc với lớp khơng khí chưa nóng lên, truyền nhiệt sang lớp khơng khí Từ đó, thân thể lạnh cảm thấy mát mẻ dễ chịu
Điều có nghĩa là, phịng có đơng người, việc phe phẩy quạt giúp ta cảm thấy mát mẻ, cách lấy không khí lạnh xung quanh người khác, đẩy khơng khí nóng phía họ
(6)Hẳn bạn vơ ngạc nhiên nghe nói: Với nhiều sinh vật phương pháp hoang đường “tự túm tóc để nâng lên trên” lại cách di chuyển thông thường chúng nước Mực
Con mực nói chung đa số động vật nhuyễn thể lớp đầu túc di chuyển nước theo cách: lấy nước vào lỗ máng qua khe hở bên phễu đặc biệt đằng trước thân, sau chúng dùng sức tống tia nước qua phễu Như thế, theo định luật phản tác dụng, chúng nhận sức đẩy ngược lại đủ để thân chúng bơi nhanh phía trước Ngồi mực cịn xoay ống phễu bên đằng sau ép để đẩy nước khỏi phễu chuyển động theo hướng
Chuyển động sứa tương tự thế: co lại để đẩy nước từ thân hình chng bị đẩy phía ngược lại Chuyển động bọ nước, ấu trùng chuồn chuồn nhiều loài động vật nước khác theo phương pháp tương tự
9- Làm để bảo vệ dơng?
Trong dơng, đáng sợ bầu trời đen kịt, gió rít ào, sấm giật hay nước táp xiên vào mặt, mà cú sét chết người đánh xuống đất Dưới lời khuyên chun gia bạn có dông
Trên cánh đồng
Trước tiên, để không bị đe dọa nguy đổ xuống đầu, bạn tránh xa gốc cây, đặc biệt đứng riêng lẻ Thực tế gió mạnh suốt mưa khiến cho khả che mưa khơng cịn, trời mưa trút nước Sau nữa, với độ cao nó, thu hút sét Và khung xương người có điện trở nhỏ gỗ, nên phương tiện tốt cho sét tiếp đất Khi bạn đứng cách xa cây, chí đứng thẳng, giảm nguy thu hút sét 50 lần
(7)nguy chạm trán Thiên Lơi Cịn bơi
Một tình nguy hiểm! Sét khơng cần đánh trực tiếp lên người bơi biến trở thành nạn nhân Vì thực tế dịng điện từ trời khơng biến đánh xuống đất, mà yếu dần mơi trường đất Bởi nước chất dẫn điện tốt Do vậy, đánh xuống nước, xuống mặt đất gần đó, dịng điện dễ dàng chạy tới người Vì vậy, khơng nên bơi trời dông
Trong xe
Chiếc xe nơi ẩn nấp an toàn dơng Ở đây, đóng vai trị tương tự “chiếc lồng Faraday” (tên nhà khoa học chứng minh việc ẩn phía cấu trúc kim loại biện pháp tốt để tránh sét) Nếu sét đánh trúng xe điện dẫn truyền vỏ xe mà không xuyên vào phía trước tiếp xúc với mặt đất Do vỏ xe kim loại dẫn điện tốt nhiều so với khơng khí xe, nên dịng điện cực mạnh sét truyền nhanh chóng xuống mặt đất Tuy nhiên, tình này, người ngồi xe tuyệt đối không sờ vào máy thu hay phận kim loại khác xe Và không bỏ mui
10- Tại lửa không tự tắt?
Ngọn lửa mơi trường hấp dẫn bình thường
Lẽ thường, q trình cháy tạo khí CO2 nước, chất khơng có khả trì cháy Những chất bao bọc lấy lửa, ngăn khơng cho tiếp xúc với khơng khí Như vậy, lửa phải tắt từ lúc bắt đầu hình thành chứ?
Nhưng việc lại khơng xảy ra? Tại dự trữ nhiên liệu chưa cháy hết q trình cháy kéo dài khơng ngừng? Ngun nhân là, chất khí sau nóng lên nở trở nên nhẹ Chính thế, sản phẩm nóng cháy khơng lại nơi chúng hình thành (nơi trực tiếp gần lửa), mà bị khơng khí lạnh nặng hơn, đẩy lên phía cách nhanh chóng
Ở đây, định luật Acsimet không áp dụng cho chất khí (hoặc, khơng có trọng lực), lửa cháy chốc lát tự tắt Cịn mơi trường hấp dẫn yếu, lửa có hình thù kỳ quặc
(8)lửa Chính bạn thường vơ tình lợi dụng để làm tắt lửa đèn Bạn thường thổi tắt đèn dầu hỏa nào? Bạn thổi từ phía xuống, tức dồn xuống dưới, phía lửa, sản phẩm khơng cháy (do cháy sinh ra), lửa tắt khơng có đủ khơng khí
11- Tại nước làm tắt lửa?
Nước dùng để dập lửa hầu hết vụ hỏa hoạn
Vấn đề đơn giản, khơng phải có đáp án xác cho câu hỏi Dưới giải thích nhà vật lý Ia I Perenman
Thứ nhất, nước gặp vật cháy biến thành lấy nhiều nhiệt vật cháy Nhiệt cần thiết để biến nước sôi thành nhiều gấp lần nhiệt cần thiết để đun thể tích nước lạnh lên 100 độ
Thứ hai, nước hình thành lúc chiếm thể tích lớn gấp trăm lần thể tích khối nước sinh Khối nước bao vây xung quanh vật cháy, khơng cho tiếp xúc với khơng khí Thiếu khơng khí, cháy khơng thể trì
Để tăng cường khả làm dập lửa nước, đơi người ta cịn cho thêm … thuốc súng vào nước Điều nghe thấy lạ, có lý: thuốc súng bị đốt hết nhanh, đồng thời sinh nhiều chất khí khơng cháy Những chất khí bao vây lấy vật thể, làm cho cháy gặp khó khăn
12- Băng phẳng băng mấp mô, thứ trơn hơn?
Trên sàn nhà đánh thật bóng dễ trơn trượt sàn nhà thường Có lẽ băng giống phải, nghĩa băng phẳng phải trơn băng lồi lõm, mấp mô Nhưng thực tế lại trái với dự đốn
(9)Ta phân tích xem có điều xảy trượt băng giày trượt xe trượt Đứng giày trượt, tựa diện tích nhỏ, tổng cộng độ milimét vng Trọng lượng tồn thân ta nén diện tích bé nhỏ ấy, tạo lực lớn Dưới áp suất lớn, băng tan nhiệt độ thấp Lúc ấy, đế giày trượt băng có lớp nước mỏng Thế người trượt băng Và chân vừa di chuyển đến nơi khác, lại xảy tượng giống trên, nghĩa băng chân biến thành lớp nước mỏng Trong tất vật tồn thiên nhiên, băng có tính chất Một nhà vật lý Xô Viết gọi "vật trơn thiên nhiên" Những vật khác phẳng không trơn
Bây giờ, ta trở lại vấn đề băng phẳng băng mấp mô, thứ trơn Theo lý thuyết, vật đè nặng lên diện tích nhỏ, áp suất gây mạnh Vậy thì, người trượt băng tác dụng lên đế tựa áp suất lớn đứng băng phẳng lỳ hay đứng băng mấp mô? Rõ ràng đứng băng mấp mơ Bởi đây, họ đè lên diện tích nhỏ chỗ nhô lên hay lồi mặt băng mà thơi Mà áp suất băng lớn, băng tan nhanh, băng trơn (nếu đế giày đủ rộng)
Nếu đế hẹp điều giải thích khơng thích hợp Vì trường hợp đó, đế tựa khía sâu vào chỗ băng nhô ra, lúc này, lượng chuyển động bị tiêu hao vào việc khía băng
13- Tại mắt mèo ngày biến đổi lần?
Đồng tử mắt mèo co lại cực nhỏ để thích nghi với ánh sáng mạnh Dân gian Trung Quốc có câu vè giãn nở ngày lần đồng tử mắt mèo sau: “Dần, mão, thân, dậu hạt táo; Thìn, tỵ, ngọ, mùi sợi chỉ; Tý, sửu, tuất, hợi trăng rằm” Điều khiến cho mắt mèo có lực đó?
Thì ra, (đồng tử) mèo to, lực co vòng khỏe Ở người, nhìn chăm vào mặt trời, mắt thu nhỏ lại Nhưng nhìn đến mức độ định mà thôi, thu nhỏ thêm nữa, lâu cảm thấy nhức mắt Cịn chong mắt chút vào nơi tối tăm, ta cảm thấy chóng mặt
(10)con có hình hạt táo
Như mắt mèo có khả co lại lớn so với mắt người, khả phản ứng với ánh sáng nhạy Cho nên, dù ánh sáng có mạnh yếu, mèo nhìn rõ ràng đồ vật thường
14- Ai nghĩ từ gas?
Van Helmont
Từ gas (tiếng Anh) thuộc khái niệm nghĩ lúc với từ nhiệt kế (thermometer) khí (atmosphere) Tác giả nhà khoa học người Hà Lan Jan Baptista van Helmont (1577-1644), sống thời với Galileo Ông dựa vào chữ chaos tiếng Hy Lạp cổ để đặt chữ gas
Sau khám phá khơng khí gồm hai thành phần, phần trì cháy (ơxy) thành phần khác khơng có tính chất vậy, Helmont viết: "Chất khí trì cháy tơi gọi gas, khơng khác chaos người Hy Lạp cổ (chữ chaos người Hy Lạp cổ có nghĩa khoảng khơng sáng chói lọi)
Tuy vậy, sau lâu, chữ gas không sử dụng rộng rãi, phải đến năm 1789, nhà hóa học Pháp tiếng Lavoisier làm sống lại tìm loại khí đốt hydro methane Danh từ phổ biến rộng rãi người ta dùng khí nhẹ vận hành khinh khí cầu năm 1790
Ngày nay, chữ gas dùng khắp giới Nó đa nghĩa, vừa có nghĩa khí đốt, vừa có nghĩa khí nhẹ nói chung Trong tiếng Việt, thường gọi gas ga, ví dụ bếp ga, bật lửa ga (Xin phân biệt chữ ga với chữ ga nhà ga, nhà ga phiên âm từ chữ gare tiếng Pháp)
15- Tại có gió lại thấy lạnh hơn?
(11)Chẳng hạn, nhiệt kế không tụt xuống để ngồi trời có lốc Trước hết, ta cảm thấy rét buốt ngày đơng có gió nhiệt từ mặt ta (và nói chung từ tồn thân) tỏa lúc nhiều hẳn lúc trời im gió Khi đứng gió, lớp khơng khí bị thân thể ta làm nóng lên khơng thay nhanh lớp khơng khí mới, cịn lạnh Cịn gió mạnh, phút, có nhiều khơng khí đến tiếp xúc với da thịt ta thân thể ta bị lấy nhiều nhiệt Chỉ điều thơi đủ gây cảm giác lạnh
Nhưng, nguyên nhân khác Da luôn bốc ẩm, khơng khí lạnh Để bốc cần phải có nhiệt lượng, nhiệt lấy từ thể từ lớp khơng khí dính sát vào thể Nếu khơng khí khơng lưu thơng bốc tiến hành chậm, lớp khơng khí tiếp xúc với da chóng no nước (bão hịa) Nhưng khơng khí lưu thơng lớp khí tiếp xúc với da ln ln đổi mới, bốc lúc tiến hành cách mạnh mẽ, mà thể tiêu hao nhiều nhiệt
Vậy tác dụng làm lạnh gió lớn đến mức nào? Điều phụ thuộc vào vận tốc gió nhiệt độ khơng khí Nói chung, tác dụng vượt xa mức mà người tưởng Bạn xem ví dụ sau để hình dung nó: Giả sử nhiệt độ khơng khí +4 độ C, khơng có gió Trong điều kiện ấy, nhiệt độ da 31 độ C Nếu có luồng gió nhẹ thổi qua, vừa đủ lay động cờ chưa đủ làm rung chuyển (khoảng 2m/giây), nhiệt độ da giảm độ C Cịn gió làm cờ phấp phới bay (vận tốc 6m/giây) da lạnh 22 độ C, nhiệt độ da xuống độ C!
16- Tại cù quay không đổ?
Rất nhiều khí cụ hồi chuyển khác chế tạo dựa tính chất cù Trong số hàng nghìn người chơi cù hồi thơ ấu chẳng trả lời câu hỏi Con cù dù có quay thẳng đứng hay quay nghiêng không đổ ta tưởng Lực giữ lại tình trạng khơng vững vàng ấy?
Lý thuyết cù phức tạp, ta không sâu vào vấn đề Ở ta nói tới nguyên nhân chủ yếu khiến cho cù quay không bị đổ
(12)Bằng va chạm bạn bắt buộc phần A chuyển động lên trên, phần B xuống Cả hai phần nhận va chạm hướng vng góc chuyển động riêng chúng Nhưng lúc cù quay nhanh, phần vành đĩa có vận tốc quay lớn Do đó, vận tốc khơng đáng kể bạn truyền cho hợp với vận tốc lớn điểm vành đĩa, tạo thành vận tốc tổng hợp gần vận tốc quay Vì vậy, chuyển động cù khơng thay đổi Đó lý mà cù lúc chống lại khuynh hướng làm cho đổ Con cù nặng quay nhanh khả lớn
17- Lực hấp dẫn - dây cáp vơ hình siêu khỏe
Bạn thử tưởng tượng, khơng biết cớ lực hút mặt trời nhiên biến Và trái đất, thay quay quỹ đạo, lại có nguy trơi dạt vào vũ trụ mênh mơng Lúc đó, kỹ sư định dùng dây thép nối mặt trời với hành tinh Sản phẩm tạo rừng cột thép
Cái bền thép - loại vật liệu có khả chịu sức căng 1000N/mm2? Vật liệu tốt để giữ chặt trái đất chạy xung quanh mặt trời phải dây thép
Bạn hình dung cột thép khổng lồ đường kính mét Tiết diện ngang tính trịn 20 000 000 mm2, cột bị kéo đứt vật nặng 20 000 000 000N
Bạn tưởng tượng thêm cột thép nối liền trái đất với mặt trời Bạn có biết phải dùng cột thép rắn giữ cho trái đất chuyển động theo quỹ đạo khơng Phải hàng triệu triệu cột Để hình dung cụ thể “rừng” cột thép căng chi chít lục địa đại dương, xin nói thêm phân bố cột thép khoảng nửa địa cầu hướng phía mặt trời, khoảng cách chúng rộng đường kính cột Bạn hình dung lực cần thiết để làm đứt “rừng” thép khổng lồ này, bạn quan niệm vĩ đại lực hấp dẫn vơ hình trái đất mặt trời
(13)Liệu không lạ hay sao: muốn cho trái đất giây lệch mm mà phải cần tới lực khổng lồ đến thế! Điều chứng tỏ rằng, khối lượng địa cầu to lớn đến nhường nào, lực khổng lồ mà làm chuyển dời khoảng cách nhỏ bé không đáng kể
18- Tại tên lửa bay được?
Trong vấn đề này, số người học vật lý giải thích nhầm lẫn Họ cho tên lửa bay đẩy vào khơng khí chất khí mà thuốc nổ tạo cháy Song thực tế, nguyên nhân khiến tên lửa bay lên lại hoàn toàn khác
Bởi vì, phóng tên lửa khoảng khơng gian khơng có khơng khí, cịn bay nhanh khoảng khơng có khơng khí Như vậy, khơng khí khơng phải điểm tựa để tên lửa bay lên
Nhà cách mạng Kibanchich trình bày nguyên nhân cách đơn giản dễ hiểu bút tích viết trước chết tên lửa quân ông chế sau:
“Lấy thuốc nổ nén lại thành hình trụ, có rãnh rộng nằm dọc theo trục, đặt cục thuốc nổ vào ống sắt tây (có đầu bịt kín đầu để hở) Thuốc nổ bắt đầu cháy từ bề mặt rãnh khoảng thời gian định lan tới mặt thuốc nổ Các chất khí tạo thuốc nổ cháy gây nên sức ép vào phía, áp suất bên chất khí cân nhau, cịn áp suất vào đáy hở ống sắt tây khơng bị áp suất ngược lại cân (bởi phía chất khí có lối tự do), đẩy tên lửa tới trước”
Ở đây, tượng xảy y bắn súng đại bác Khi đạn lao phía trước thân súng giật lùi phía sau Hẳn bạn nhớ “sự giật” súng trường hay nói chung loại súng khác Nếu đại bác treo lơ lửng khơng khí mà khơng tỳ vào đâu cả, sau bắn phát đạn, bị đẩy lùi phía sau với vận tốc Khẩu súng nặng viên đạn lần vận tốc bé vận tốc đạn nhiêu lần
(14)19- Tại diều bay lên cao?
Đã bạn tự thử giải thích diều giấy lại bay vút lên ta cầm dây diều kéo chạy phía trước? Nếu bạn trả lời câu hỏi đó, bạn rõ mà máy bay hạt phong bay được, phần hiểu chuyển động kỳ dị bumerang
Tất những tượng thuộc loại Chính khơng khí, chướng ngại vật nguy hiểm bay viên đạn, giúp hạt phong, diều giấy máy bay nặng nhiều vi vu khơng trung
Để giải thích ngun nhân bay lên diều giấy, ta dùng hình vẽ đơn giản sau Giả sử đường MN mặt cắt ngang diều Lúc thả diều, ta kéo dây chuyển động nằm nghiêng sức nặng đuôi Giả sử chiều chuyển động từ phải sang trái Gọi góc nghiêng mặt phẳng diều đường nằm ngang alpha Ta xét xem có lực tác dụng vào diều
Khơng khí dĩ nhiên ngăn cản chuyển động, gây sức ép vng góc với mặt phẳng Trên hình, lực ép biểu diễn mũi tên OC, vng góc với MN Có thể phân tích OC thành hai lực theo quy tắc hình bình hành, ta lực OD OP Lực OD đẩy diều phía sau làm giảm vận tốc ban đầu Cịn lực OP kéo diều lên Nó làm giảm trọng lượng diều đủ lớn thắng trọng lượng này, đưa diều lên cao Đó lý diều lại bay lên ta kéo dây phía trước
Máy bay diều, khác lực phát động tay ta thay lực phát động cánh quạt động phản lực, làm cho máy bay chuyển động phía trước, buộc phải bay giống diều giấy
20 - Khi gặp sét, nên đứng hay nên ngồi?
(15)lên đầu gối người nghiêng phía trước Trong lúc này, khoác thêm áo mưa, bạn có "vỏ bọc" tránh thiên lơi hiệu
Nguyên tắc để có tư tránh sét tốt hạ người thấp tốt, tránh bị sét đánh trực tiếp giảm tối đa diện tích tiếp xúc thể mặt đất Tuyệt đối tránh chui vào hang hốc đất mơi trường dẫn điện cực tốt Nếu có điều kiện, nên dùng vải quần áo cuộn chặt lại thành cuộn có độ dày khoảng 10 cm quỳ lên để cách ly hoàn toàn tiếp xúc thể với mặt đất Nếu bạn theo nhóm phải nhanh chóng tách ra, khơng nên tập trung chỗ Với người điều khiển ôtô, không tìm chỗ trú thực an tồn nên ngồi yên xe
Những vị trí sau không trú muốn tránh sét: lớn đứng một khu vực trống (đặc biệt cành thấp vươn xa thân cây), khu vực gần đường dây điện, cột ăng ten, đường ray tàu hỏa, hàng rào sắt, hồ nước, bể bơi, bãi tắm rộng, ngồi xe đạp, đứng cạnh ôtô hay chui xuống gầm xe
21- Sét lựa chọn
"Lưỡi tầm sét ông thiên lôi" không đánh vào nguyệt quế đánh vào dẻ, phong, trám, bạch dương…, lại hay đánh vào đa, sồi đồ sộ Một điều lạ sét không chọn cao mà đánh Vậy, với đối tượng thiên lôi “ngứa mắt”?
Không độ cao mà thành phần đất cấu rễ ảnh hưởng đến lựa chọn sét Trong loài thân gỗ, sét thường đánh nhiều vào có nhiều rễ rễ ăn sâu, nghĩa sức cản điện tương đối hơn, ví dụ đa, sồi Ngồi ra, sét đánh dẫn điện tốt nhất, tức thực vật chứa nhiều nước
Sét không đánh theo đường thẳng Đường sét cong queo phải chọn đường cản điện nhất, nghĩa vào nơi tập trung nhiều phần tử dẫn điện
(16)làm vỡ ướt
Thiên lôi hay lựa số nơi đặc biệt để công Điều phụ thuộc vào tính dẫn điện lớp đất Ví dụ, vùng đất sét thường dẫn điện nhiều đất cát, sét hay đánh xuống Đất có nhiều mạch nước ngầm dịng cát chảy (lưu sa) phía mồi ngon sét Nhiều sét đánh vào khe núi, vực sâu, đáy khe, vực tập trung nhiều ẩm hay nguồn nước
Khi sét đánh vào người hay súc vật, hầu hết nguy hiểm đến tính mạng Nhưng khơng phải phần chủ yếu mà phần nhánh sét bị bỏng khơng thiệt mạng
22- Chúng ta chịu nóng đến mức nào?
Sa mạc nóng lại khơ, người chịu đựng nhiệt độ cao
Khả chịu nóng người nhiều so với tưởng Tại miền trung Australia, nhiệt độ mùa hè chỗ râm thường 46 độ C, cao điểm tới 56 độ Còn tăng thật từ từ, thể người chí cịn chịu nhiệt độ sơi nước
Khi tàu bè từ Hồng Hải đến vịnh Ba Tư, phòng tàu ln ln có quạt thơng gió, nhiệt độ tới 50 độ C Mức nóng quan sát giới tự nhiên mặt đất không 57 độ C Nhiệt độ xác định “thung lũng chết” thuộc California (Bắc Mỹ)
Tuy nhiên, nhiệt độ kể đo bóng râm Tại nhà khí tượng lại phải chọn vị trí vậy? Đó vì, nhiệt kế đặt bóng râm đo nhiệt độ khơng khí Nếu để nhiệt kế ngồi nắng, mặt trời hun nhiều hẳn so với khơng khí xung quanh, thành độ khơng cho ta biết chút trạng thái nhiệt mơi trường
Đã có người tiến hành thí nghiệm để xác định nhiệt độ cao mà thể người chịu đựng Họ nhận thấy khơng khí khơ ráo, tăng nhiệt độ thật từ từ thể chịu đựng nhiệt độ sơi nước (100° C), mà đơi cịn chịu cao nữa, đến 160° C Hai nhà vật lý người Anh Blagơden Tsentơri chứng minh điều cách đứng hàng lị nướng bánh mì nóng bỏng
(17)khơng khí giảm nhiều
Điều kiện cần thiết giúp cho thể người chịu đựng nhiệt độ cao thể người không tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt khơng khí phải khơ Ở Trung Á, trời nóng 37 độ mà tương đối dễ chịu Nhưng Saint
Peterburg nóng 24 độ cảm thấy khó chịu Nguyên nhân độ ẩm khơng khí Saint Peterburg cao, cịn Trung Á mưa, khí hậu vơ khô
23- Dùng băng lấy lửa nào?
Có thể dùng băng làm thấu kính hội tụ sinh lửa
Giả sử bạn bị lạc lên băng đảo quên mang theo diêm bật lửa Xung quanh có băng tuyết cành củi khơ Lúc ấy, bạn phải dùng băng lấy lửa Thế băng nước hóa đặc nhiệt độ thấp, sinh lửa được?
Ở bạn phải sử dụng ngun lý quang học, kính lồi hội tụ ánh sáng Người ta đắp băng thành kính lồi lớn, suốt, đặt nghiêng hứng ánh nắng mặt trời Khi ánh sáng qua "kính băng" này, khơng hâm nóng băng, mà lượng tụ lại vào điểm nhỏ Nếu kính băng rộng mét dày khoảng 30 centimét, lượng ánh sáng mặt trời mà hội tụ đủ lớn để đốt cháy đám củi khô Nhà văn viễn tưởng Jules Verne dựa nguyên lý để viết truyện phiêu lưu "Cuộc du lịch viên thuyền trưởng Hatterat" mà đó, nhân vật truyện dùng thấu kính băng lấy lửa nhiệt độ - 48 độ C!
24- Mặt trời mọc vào lúc nào? Mặt trời mọc
Giả sử bạn nhìn thấy mặt trời mọc vào sáng Ánh sáng từ mặt trời đến trái đất phút Vậy, ánh sáng truyền tức khắc phải nhìn thấy mặt trời sớm phút, tức vào lúc 52?
(18)Nguyên khái niệm mặt trời “mọc” thực có nghĩa trái đất quay điểm bề mặt tới vùng chiếu sáng sẵn Cho nên, dù ánh sáng có truyền tức khắc, bạn nhìn thấy mặt trời mọc vào lúc trường hợp ánh sáng truyền phải số thời gian, tức vào sáng!
Nhưng bạn quan sát (bằng kính thiên văn) xuất “tia lửa” đĩa mặt trời lại chuyện khác Nếu ánh sáng truyền tức khắc bạn nhìn thấy tia lửa xuất sớm phút
25- Chúng ta uống nào? Uống nước không dùng miệng
Liệu vấn đề làm ta suy nghĩ chăng? Được Chúng ta kề cốc thìa nước vào mơi “húp” chất lỏng chứa vào miệng Ấy hành động “húp” giản dị mà ta quen thuộc lại cần phải giải thích Quả vậy, chất lỏng lại chảy vào miệng ta? Cái lơi kéo vậy? Và ngun nhân: Khi uống, ta làm giãn lồng ngực nhờ làm lỗng khơng khí miệng Dưới tác dụng áp suất khơng khí bên ngồi, chất lỏng có khuynh hướng chạy vào khoảng khơng gian có áp suất nhỏ hơn, chảy vào miệng ta
Hiện tượng giống tượng xảy với chất lỏng bình thơng Nếu ta làm lỗng khơng khí bên bình, tác dụng áp suất khí quyển, chất lỏng dâng cao lên bình Ngược lại, ngậm chặt môi vào cổ chai dù cố gắng bạn khơng thể “húp” nước từ chai vào miệng, áp suất khơng khí miệng mặt nước
Vậy, nói chặt chẽ khơng uống miệng mà cịn phổi nữa, giãn nở phổi nguyên nhân làm cho chất lỏng chảy vào miệng
26- Nếu khơng có ma sát?
Nhờ có ma sát mà vật yên chỗ
(19)người ta khơng đặt vào sát tường, quản bút không tuột khỏi ngón tay
Ma sát tượng phổ biến để ý tới tác dụng hữu ích nó, mà thường cho tượng tự nhiên phải
Nhờ ma sát mà vật thêm vững vàng Người thợ mộc ghép sàn nhà cho phẳng để người ta đặt bàn ghế đâu chúng đứng yên Cốc, đĩa, thìa đặt bàn ăn nằm yên mà ta không cần phải quan tâm đặc biệt đến chúng, không gặp trường hợp có chịng chành bất thường tàu thuỷ
Thử tưởng tượng trừ bỏ ma sát hồn tồn khơng có vật thể nào, dù to tảng đá hay nhỏ hạt cát tựa vững lên Tất bị trượt lăn chúng đạt tới vị trí thật thăng thơi Nếu khơng có ma sát trái đất thành cầu nhẵn nhụi giống cầu nước
Có thể nói thêm khơng có ma sát đinh ốc rơi tuột khỏi tường, chẳng đồ vật giữ chặt tay, chẳng lốc dứt nổi, chẳng âm tắt mà vang thành tiếng vọng bất tận, phản xạ không chút yếu vào tường Mỗi lần băng, ta lại có học cụ thể để củng cố lịng tin vào tầm quan trọng đặc biệt ma sát Đi đường phố có băng phủ hay đường đất thịt sau trời mưa, ta cảm thấy thật bất lực lúc muốn ngã
Tuy nhiên, kỹ thuật người ta lợi dụng ma sát bé để phục vụ việc có ích Chẳng hạn xe trượt mặt băng, hay đường băng dùng để vận chuyển gỗ từ chỗ khai thác đến chỗ đặt đường sắt, đến bến sông để thả bè Trên đường “ray” băng trơn nhẵn, hai ngựa kéo 70 gỗ
27- Sản xuất băng khô từ than nào?
Băng khô
Tại lị cơng nhiệp, người ta làm khói than, dùng kiềm hút khí CO2 Sau đó, họ đun nóng để tách khí khỏi dung dịch kiềm, nén áp suất 70 atmosphere để chuyển sang dạng lỏng Sau đó, người ta lại để bay áp suất thấp Kết quả, họ thu CO2 rắn, băng khơ
(20)sản xuất đồ uống có ga cơng xưởng cần dùng tới Cịn băng khơ, tức CO2 rắn, nhìn bề ngồi giống cục tuyết nén chặt, sử dụng nhiều lĩnh vực bảo quản thức ăn cứu hỏa
Nhiệt độ băng khô thấp (-78 độ C), cầm vào tay, người ta khơng có cảm giác q lạnh, lý ta tiếp xúc, khí CO2 bay ngăn cách tay ta băng khô Chỉ nắm chặt cục băng khơ ta bị tê cóng Danh từ băng khơ diễn đạt chủ yếu tính chất vật lý Bản thân băng khơ khơng bị ẩm làm ướt vật xung quanh Gặp nóng biến thành khí, khơng qua trạng thái lỏng Đặc tính băng khơ sử dụng để bảo quản thực phẩm cực tốt, khí CO2 bám bề mặt cịn có tác dụng ức chế khả phát triển vi sinh vật Cuối cùng, CO2 rắn chất cứu hỏa tin cậy Chỉ cần ném miếng băng khơ vào đám lửa cháy dập tắt
28- Nước đá bỏng tay
Nước đóng băng nhiệt độ khác
Khi nói đến nước đá, có lẽ bạn ln nghĩ phải lạnh, bỏng tay Tuy nhiên thực tế, điều kiện áp suất cao, nước đóng băng nhiệt độ 76 độ C, tức bạn chạm vào, bạn bị bỏng liền
Các nhà khoa học Anh người tạo nước đá nhiệt độ cao nén thiết bị làm thép dày Khi áp suất tăng lên 20.600 atmosphere, nước đóng băng nhiệt độ 75 độ C, tức làm bỏng Các nhà khoa học gọi loại nước đá nóng "băng thứ 5" Nói chung áp suất cao nước đá nóng
Điều đáng nói nước đá nóng đặc nước đá thường, chí đặc nước lỏng Tỷ khối nước đá nhiệt độ 76 độ C 1,05 Như bỏ vào nước, chìm khơng đá bình thường
29- Trái bom dưa hấu
(21)Nguyên nhân thật dễ hiểu: vận tốc riêng ô tô cộng thêm vào với vận tốc dưa hay táo ném tới biến chúng thành viên đạn nguy hiểm, có tác dụng phá hoại Ta tính khơng khó khăn viên đạn có khối lượng 10 g có lượng chuyển động dưa kg ném vào ô tô chạy với vận tốc 120 km
Tuy vậy, so sánh tác dụng đâm thủng dưa điều kiện với tác dụng viên đạn được, dưa khơng cứng viên đạn Khi bay nhanh lớp khí cao (tầng bình lưu) máy bay có vận tốc vào khoảng 3.000 km giờ, nghĩa vận tốc viên đạn, người phi cơng đương đầu với tượng giống tượng vừa nói Mỗi vật rơi vào máy bay bay nhanh trở thành viên đạn phá hoại Gặp vốc đạn lớn đơn giản thả từ máy bay khác sang, dù máy bay khơng bay ngược chiều, y bị súng máy bắn trúng: viên đạn ném tới đập vào máy bay mạnh chẳng viên đạn súng máy Ngược lại, viên đạn bay đuổi theo máy bay có vận tốc vơ hại
30- Cái nặng hơn?
Trên đĩa cân đặt thùng nước đầy tới miệng Trên đĩa cân bên có thùng nước giống thế, đầy nước tới miệng, có khúc gỗ lên Hỏi thùng nặng hơn?
Câu đố đặt cho nhiều người, có nhiều câu trả lời khác Người đáp thùng nước có khúc gỗ lên mặt phải nặng hơn, “ngồi nước ra, thùng gỗ” Kẻ bảo ngược lại, thùng nước nặng “nước nặng gỗ’
Câu trả lời hai thùng nặng Trong thùng thứ hai có nước thùng thứ nhất, khúc gỗ có đẩy bớt nước ngồi Nhưng theo định luật với vật nổi, phần chìm chiếm chỗ phần nước có trọng lượng trọng lượng vật Vì mà cân giữ nguyên thăng
Bây bạn thử giải đáp câu đố khác Đặt lên đĩa cân cốc nước để bên cạnh cân Sau làm đĩa thăng bằng, bỏ cân vào cốc nước Hỏi cân nào?
(22)có thể tưởng tượng đĩa cân có đặt cốc vồng lên Nhưng thực cân thăng Đó cân bỏ vào cốc nước chiếm chỗ phần nước, làm cho nước dâng cao mực nước Vì lực ép lên đáy cốc tăng lên, khiến cho đáy cốc phải chịu thêm lực phụ, chỗ “hao hụt” trọng lượng cân
31- Câu đố hai bình cà phê
Trước mắt bạn có hai bình cà phê đáy rộng nhau, cao thấp Hỏi đựng nhiều hơn?
Chắc khơng suy nghĩ nhiều người tưởng bình cao đựng nhiều bình thấp Song thử đổ nước vào bình cao, bạn đổ tới ngang mực miệng vịi mà thơi, đổ thêm nước tràn ngồi Và miệng vịi hai bình cà phê cao nhau, nên bình thấp đựng nhiều bình cao có vịi ngắn
Điều dễ hiểu: bình vịi giống bình thơng khác, chất lỏng phải mức, chỗ nước vịi nhẹ cân chỗ nước đựng bình Cho nên vịi khơng đủ cao bạn khơng thể đổ đầy nước tới nắp bình được: nước trào ngồi Thường thường, người ta làm vịi ấm có miệng cao miệng bình có nghiêng bình chút nước đựng bên khơng chảy ngồi
32- Người ta đào đường ngầm nào? Đào hầm theo hình tiện lợi
Bạn xem hình bên vẽ ba kiểu đường ngầm thử cho biết kiểu kiểu tiện lợi Không phải kiểu giữa, khơng phải kiểu cùng, mà kiểu
Nhiều đường ngầm đào hình cùng, nghĩa đào theo đường tiếp tuyến với vỏ đất điểm ngồi đường ngầm Một kiến trúc kiểu đó, trước hết chạy lên cao, sau xuống thấp Nó coi loại đường ngầm tiện lợi nhất, nước khơng ứ lại bên mà tự động chạy phía miệng
(23)(Thực ra, đường có độ cong trùng hợp với độ cong bề mặt trái đất) Nước không ngồi điểm đường nước trạng thái cân Khi đường loại kéo dài 15 km đứng đầu đường khơng thể nhìn tới đầu đường được: Tầm nhìn mắt ta bị trần đường ngầm che khuất, điểm đường cao điểm hai đầu đến mét
Hình sau cùng, đào đường ngầm theo đường thẳng hai đầu cao so với khoảng Nước khơng khơng khỏi đường được, mà trái lại đọng lại nơi thấp đường Song đứng đầu này, ta lại nhìn thấy đầu
34- Cuộc sống mắt người cận thị
“Ở trường trung học, bị cấm không đeo kính, nên thấy gái đẹp Nhưng sau tốt nghiệp, tơi thất vọng biết bao!”, nhà thơ Denvich, bạn nhà thơ Puskin có lần viết Denvich gặp phải tình trớ trêu đôi mắt cận khiến ơng "nhìn gà hóa hóa quốc"
Trước tiên, người cận thị (dĩ nhiên, khơng đeo kính) khơng nhìn thấy rõ rệt vành bao đồ vật Đối với họ, tất vật có hình dáng lờ mờ Một người có thị giác bình thường phân biệt lá, cành riêng biệt trời Cịn người cận thị nhìn thấy khối màu xanh khơng có hình thù rõ rệt, mờ mờ ảo ảo, hình kỳ lạ
Những người cận thị thấy mặt người khác trẻ trung quyến rũ hơn, đơn giản họ khơng thể nhìn thấy nếp nhăn vết sẹo nhỏ Đối với họ, màu da đỏ thô trở thành màu hồng mịn màng
(24)Ban đêm, người cận thị, vật sáng đèn đường phố, đèn nhà… trở nên lớn vơ cùng, bóng đen mờ ảo khơng có hình dáng Họ khơng nhận ô tô phóng lại gần mà thấy hai vùng sáng chói (hai đèn pha tơ), đằng sau khối tối om
Bầu trời đêm người cận thị khác xa so với người thường Họ thấy ngơi lớn mà thơi Do đó, hàng nghìn ngơi họ thấy độ trăm Qua mắt họ, giống cầu sáng khổng lồ, mặt trăng to gần, trăng lưỡi liềm hình dạng phức tạp, kỳ quái
Nguyên nhân tất tượng sai sót cấu tạo mắt người cận thị Mắt họ sâu, tia sáng mà thu phát từ điểm vật thể không hội tụ võng mạc, mà lại hội tụ trước võng mạc Do đó, tia sáng rọi tới võng mạc đáy mắt phân tán rồi, nên tạo thành ảnh lờ mờ võng mạc
35- Có dễ dàng bóp vỡ vỏ trứng khơng?
Bạn nghĩ việc trò trẻ con! Ấy chớ, mỏng vỏ trứng thông thường mảnh dẻ Muốn bóp vỡ cách ép hai đầu nhọn vào lịng bàn tay, bạn phải "vận cơng" tương đối
Chính hình dáng lồi vỏ trứng khiến cho vững bền cách lạ thường Nguyên nhân tượng giống tính vững bền loại cửa hình vịm đây:
Click vào hình để xem rõ
(25)Thế nhưng, lực tác dụng từ bên lại làm đổ cửa tương đối dễ dàng Lý dễ hiểu: hình dạng nêm viên đá giữ không cho chúng tụt xuống, chẳng ngăn chúng lên chút
Vỏ trứng chẳng qua vịm cửa nói trên, có điều cấu tạo lớp liền Khi có sức ép từ bên ngồi vào khơng dễ bị vỡ tan ta tưởng Có thể đặt ghế nặng dựa chân lên trứng sống mà chúng không bị vỡ Bây bạn hiểu thân gà mẹ nặng, mà xéo lên ổ không làm vỡ trứng, gà yếu ớt lúc nở lại dùng mỏ phá tung dễ dàng lớp vỏ bao bọc bên ngồi
Tính bền vững kỳ lạ bóng đèn điện - thứ mảnh dẻ giòn - cắt nghĩa tính bền vững vỏ trứng Sự bền vững chúng làm ta ngạc nhiên nữa, bạn nhớ có loại bóng đèn bên khoảng chân không tuyệt đối, không tí chống lại áp suất khơng khí bên ngồi Thế mà độ lớn áp suất khơng khí bóng đèn điện lại nhỏ: bóng đèn có đường kính 10 cm phải chịu lực 700 N (bằng trọng lượng người) ép vào từ phía Bóng đèn chân khơng cịn "cao thủ" hơn, chịu áp suất lớn áp suất 2,5 lần
36- Cuộc du lịch rẻ tiền nhất!
Vào kỷ 17, nhà văn Pháp Xirano De Becgiorac viết tiểu thuyết khôi hài nhan đề “Sử ký nước mặt trăng” (1652), có mơ tả lần, ơng ta làm thí nghiệm vật lý, chẳng biết bay bổng lên trời Sau vài tiếng, hạ xuống đất, ông ngạc nhiên thấy Canada
Nhà văn Pháp cho phi hành sức tưởng tượng vượt Đại Tây Dương hoàn toàn tự nhiên Lý ông đưa nhà du hành rời khỏi mặt đất hành tinh tiếp tục quay từ tây sang đông trước Cho nên hạ xuống, chân ông ta nước Pháp mà lục địa châu Mỹ
Quả phương pháp du lịch rẻ tiền đơn giản! Các bạn xem, cần bay lên bầu trời trái đất, dừng lại khơng trung vài phút thơi, hạ xuống nơi xa lạ phía tây Nhưng tiếc thay, phương pháp kỳ dị chuyện hoang đường
(26)quay theo trái đất Khơng khí (nói lớp khơng khí đặc dưới) quay với trái đất mang theo tồn mây, máy bay, chim chóc trùng… Nếu khơng khí khơng chuyển động với trái đất, đứng trái đất luôn thấy có gió to thổi mạnh bão táp so với gió thoảng Bởi vì, bạn nên ý rằng, đứng yên khơng khí qua khơng khí đứng n chuyển động khơng khí hoàn toàn giống Trong hai trường hợp này, cảm thấy có gió to Người xe mơ tơ phóng với vận tốc 100 km/h trời n gió tạnh ta thấy gió thổi ngược mạnh Thứ hai là, cho lên tới lớp khí cao nhất, trái đất khơng có lớp khí nữa, lúc phương pháp du lịch rẻ tiền dễ dàng thực Bởi vì, sau rời khỏi bề mặt trái đất quay, quán tính, tiếp tục chuyển động với vận tốc cũ, nói cách khác, tiếp tục chuyển động với vận tốc chuyển động trái đất phía Cho nên, hạ xuống, lại rơi vào nơi xuất phát, giống ta nhảy lên bên toa xe lửa chạy ta lại rơi xuống chỗ Tuy qn tính có làm cho chuyển động thẳng (theo tiếp tuyến), trái đất chân lại chuyển động theo đường hình cung, khoảng thời gian ngắn điều khơng
37- Muốn làm lạnh vật, đặt hay nước đá?
Muốn đun nước, đặt ấm nước lên lửa, không đặt cạnh lửa Vậy muốn làm lạnh vật nước đá nên làm nào? Do thói quen, nhiều người đặt vật lên nước đá Làm thế, công cốc mà
(27)không lạnh xuống đến độ mà lạnh đến độ C, nhiệt độ nước có tỷ khối lớn nhất) Mặt khác, khơng khí lạnh xung quanh cục nước đá xuống bao vây lấy nồi nước
38- Tại đóng chặt cửa sổ mà cảm thấy gió?
Người ta thường hay nhận thấy có gió thổi từ cửa sổ hồn tồn đóng kín, khơng có lấy khe hở nhỏ Điều tưởng chừng kỳ lạ Thật ra, chuyện hồn tồn bình thường Kiến thức vật lý đơn giản giúp bạn hiểu điều
Khơng khí phịng khơng hồn tồn n lặng Trong phịng thường có dịng khí vơ hình sinh khơng khí bị nóng lên hay lạnh Khí nóng lên nở nhẹ đi, cịn gặp lạnh ngược lại, co cụm trở nên nặng Khơng khí nhẹ, nóng gần lị sưởi bị khơng khí lạnh đẩy lên cao, tới trần nhà, cịn khơng khí lạnh tương đối nặng gần cửa sổ hay tường lạnh chìm xuống gần sàn nhà
Dùng bong bóng, phát dễ dàng luồng khí Chú ý phải buộc vật nặng con vào bong bóng khỏi bám vào trần nhà mà tự lơ lửng khơng khí Đưa lại gần lò sưởi rực lửa thả ra, bị luồng khí vơ hình lơi "du lịch" phòng, từ lò lửa lên trần nhà, cửa sổ hạ xuống sàn nhà, trở lại lò lửa để tiếp tục dạo chơi phịng
Đó lý cảm thấy có gió thổi từ cửa sổ, chân, cửa đóng kín
39- Dùng lửa để dập lửa nào?
Có lẽ bạn nghe nói, phương pháp tốt nhất, có lẽ nhất, để chống lại trận cháy rừng cháy đồng cỏ đốt rừng đồng cỏ phía ngược lại Ngọn lửa phía bể lửa cuộn dâng, cướp đoạt "thức ăn" Hai tường lửa gặp nhau, tắt ngay, tựa nuốt chửng
Dưới đoạn trích tiểu thuyết “Đồng cỏ” nhà văn Kupe, mô tả cảnh ông già bẫy muông thú cứu người khách du lịch mắc nghẽn đám cháy đồng cỏ châu Mỹ:
(28)- Đến hành động - Ơng nói
- Ơng hành động q muộn rồi, ông già đáng thương ạ! - Mitliton lên - Lửa cách phần tư dặm thơi, gió táp lửa phía ta với vận tốc kinh người
- À, thế! Lửa! Ta sợ lửa Nào cháu! Xắn tay áo lên, cắt đám cỏ khô đi, để làm trơ khoảng đất trống
Trong khoảng thời gian ngắn, họ cắt trụi khoảng đất đường kính mét Ơng già dẫn gái đến góc khoảng đất trống khơng lớn bảo họ lấy chăn che quần áo dễ cháy Sau phịng bị xong xi rồi, ơng chạy đến góc bãi trống đối diện, nơi mà lửa man rợ, cao ngất điên cuồng công họ, ông lấy nắm cỏ khô đặt lên giá súng đốt Nắm cỏ khô dễ cháy bùng lên Ông già ném nắm cỏ vào bụi cao, trở bãi trống, kiên tâm chờ đợi kết hành động Ngọn lửa ông già ném tới tham lam ngấu nghiến hết khô, chớp mắt lan sang đám cỏ…
Lửa cháy ngày to, bắt đầu lan ba phía Nhưng phía thứ tư bị mảnh đất trống cản lại Lửa cháy dữ, chỗ đất trống xuất phía trước mở rộng Sau phút đồng hồ, lửa tất phía lùi đi, cịn lại đám khói dày đặc bao vây người, họ khỏi nguy hiểm lửa điên cuồng tiến lên phía trước "
Tuy nhiên, phương pháp dập tắt đám cháy không đơn giản lúc nhìn đâu Chỉ người có kinh nghiệm dùng phương pháp đốt lửa đón đầu để dập tắt lửa, không đem lại tai họa lớn
Nếu bạn suy nghĩ câu hỏi đây, tất bạn thấy rõ làm việc cần phải có nhiều kinh nghiệm: Tại lửa ông già đốt lên lại cháy đón lửa mà khơng cháy theo phía ngược lại? Bởi gió từ phía đám cháy thổi tới, đem bể lửa phía người lữ khách mà! Nếu tưởng chừng lửa ông già đốt lên không cháy đón bể lửa mà cháy lùi phía sau theo đồng cỏ Nếu thật hành khách không tài tránh khỏi bị thiêu chết
Rúc cục, ơng già bẫy mng thú có bí gì? Bí chỗ hiểu định luật vật lý đơn giản Tuy gió từ phía đồng cỏ cháy thổi phía người lữ khách, phía trước, gần lửa, phải có dịng khơng khí thổi ngược trở lại
(29)mới tất phía (nơi chưa bắt cháy) đẩy lên phía Do ta thấy, cạnh biên giới lửa định có dịng khơng khí hút phía lửa Vì thế, phải bắt tay đốt lửa để đón lửa, đám cháy lan gần cảm thấy có dịng khơng khí hút
Đây lý ông già bẫy muông thú không vội vàng đốt lửa mà bình tĩnh chờ thời thích hợp Nếu luồng khơng khí chưa xuất mà sớm đốt cỏ lửa cháy lan theo phương ngược lại, khiến người vào tình vô nguy hiểm Nhưng không hành động q chậm, lửa xơ tới q gần
40- Ở đâu vật nặng hơn?
Khi đưa vật vào sâu lòng đất, lực tác dụng từ nhiều phía, song cịn lực hút từ tâm trái đất đặt vào vật có giá trị
Càng lên cao, lực trái đất hút vật giảm, thế, chúng nhẹ Nếu vượt khỏi bầu khí trái đất, trọng lượng vật Suy ngược ra, bạn cho vào sâu lòng đất, vật nặng Chú ý nhé, điều hoàn toàn ngộ nhận!
Trái đất hút vật thể bên ngồi y tồn khối lượng tập trung tâm Theo định luật hấp dẫn, lực hút giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, lên cao, lực hút trái đất lên vật yếu
Nếu đưa cân kg lên độ cao 6.400 km, tức dời xa tâm trái đất gấp hai lần bán kính trái đất, lực hút giảm mũ lần, tức lần, cân treo vào cân lò xo nặng thảy 250 gram, kg Nếu đem cân xa mặt đất 12.800 km, tức xa tâm trái đất gấp ba lần, lực hút giảm lần, cân kg nặng 111 g…
Từ tính tốn trên, tất bạn nảy ý kiến cho đưa cân vào sâu lòng trái đất, tức đưa vật tiến tâm, ta phải thấy sức hút tăng hơn, hay cân nặng Song, thực tế, vật thể không tăng trọng lượng đưa vào sâu lòng trái đất, mà ngược lại, nhẹ
(30)đất trọng lượng vật giảm nhanh Khi tới tâm trái đất, vật trở thành không trọng lượng
Như thế, mặt đất, vật nặng (*)
* Tình hình xảy trái đất hoàn toàn đồng khối lượng riêng Nhưng thực tế, khối lượng riêng trái đất tăng lên vào gần tâm: Vì vậy, vào sâu lịng trái đất đầu trọng lực tăng lên khoảng đó, sau bắt đầu giảm
41- Có thật kiến kẻ lao động gương mẫu?
Nhiều người ca ngợi kiến chăm chỉ, có tinh thần tập thể cao, gương sáng mà người cần học tập! Sai Thực tế, kiến có bạn bè, mà biết chăm chăm vào việc mình, cản trở lẫn May thay, định luật tổng hợp lực giúp hành động hỗn loạn chúng thành hợp lý
Trong "Bản năng", nhà động vật học Elaxit viết: "Nếu có hàng chục kiến tha miếng mồi mặt đất phẳng lỳ, bọn chúng cố gắng nhau, nhìn bề ngoài, ta tưởng chúng đồng tâm hiệp lực Nhưng miếng mồi ấy, sâu chẳng hạn, vướng phải cọng cỏ đá nhỏ, khơng thể kéo thẳng được, mà phải kéo vịng quanh, bạn thấy biết việc mình, khơng biết phối hợp với để vượt chướng ngại vật Con kéo bên phải, kéo bên trái, đằng trước, kéo giật lùi Chúng chạy lăng xăng từ chỗ qua chỗ khác, cắn vào sâu, đẩy kéo theo ý riêng Đến tình cờ chúng tìm hợp lực đẩy phía, cịn kéo phía khác, mồi di chuyển phía đẩy kiến Thế chúng tìm lối thốt, dù việc đẩy việc cản"
(31)nhau thêm
Trong truyện ngụ ngôn, Mark Twain kể gặp gỡ hai kiến châu chấu sau: "Mỗi cắn đầu sức kéo hai phía ngược Cả hai nhận thấy tựa hồ có khơng ăn khớp, chúng chẳng hiểu Thế chúng cãi đánh Về sau, chúng làm lành bắt đầu công việc cộng tác vô nghĩa
Nhưng người bạn bị thương đánh lộn lại trở thành chướng ngại vật: Nó khơng chịu bỏ mà bám chặt lấy miếng mồi Con kiến khoẻ mạnh phải gắng tha miếng mồi lẫn người bạn bị thương tổ" Kết thúc câu chuyện, Mark Twain châm biếm: "Chỉ qua mắt nhà vạn vật học thiếu kinh nghiệm, toàn đưa kết luận mơ hồ, kiến kẻ lao động gương mẫu"
42- Dưới chân mùa gì?
Khi mặt đất mùa hạ sâu, chẳng hạn cách mặt đất mét, mùa gì? Bạn tưởng mùa hạ sao? Nhầm rồi! Mùa mặt đất đất không giống nhiều người tưởng
Đất dẫn nhiệt Ở St Petersburg, ống dẫn nước sâu mét khơng bị đóng băng ngày giá lạnh Sự thay đổi nhiệt độ mặt đất truyền chậm tới lớp sâu, từ lớp qua lớp khác Các đo đạc Petersburg cho thấy, sâu mét, lúc nóng năm đến chậm 76 ngày so với mặt đất, lúc lạnh đến chậm 108 ngày Như có nghĩa ngày nóng mặt đất 15/7 sâu mét, tới ngày 9/10 nóng Nếu ngày lạnh 15/1 sâu mét, tới tháng (tức đầu mùa hè) lạnh nhất! Càng xuống lớp đất sâu hơn, chậm trễ nhiều
Xuống sâu lòng đất, thay đổi nhiệt độ diễn chậm, mà bị yếu đi, tới độ sâu hẳn Trong hầm đài thiên văn Paris, độ sâu 28 mét, có nhiệt kế đặt từ kỷ 19, mà tới ngày nay, qua 150 năm, khơng nhúc nhích, trước sau +11,7 độ C Cho nên, sâu lịng đất, khơng có mùa Bao mùa
(32)lá thân sinh sản vào nửa năm nóng, tế bào rễ lại sinh sản vào nửa năm lạnh, tổ chức sinh rễ ngừng hoạt động vào mùa nóng
43- Làm phân biệt trứng chín, trứng sống?
Muốn giải đố mà đập trứng ra, bạn dùng kiến thức học để vượt qua khó khăn nho nhỏ Đặt trứng định thử lên đĩa dùng hai ngón tay quay Trứng sống bắt quay khó Nhưng trứng chín (nhất chín kỹ) quay nhanh lâu hẳn
Nó quay nhanh đến mức khơng thể thấy rõ hình dạng, mà thấy khối cầu dẹp màu trắng, thể quay đầu nhọn
Sở dĩ trứng chín kỹ quay tồn thể vật đặc; cịn trứng sống lịng trứng lỏng bên tức khắc nhận chuyển động quay, nên qn tính mình, kìm hãm chuyển động vỏ cứng Lòng trứng lúc đóng vai trị vật hãm chuyển động
Quả trứng chín sống cịn phản ứng khác quay bị dừng lại Nếu chạm ngón tay vào trứng chín quay dừng lại tức khắc Cịn trứng sống, quay thêm chút Đó qn tính: Khối chất lỏng lòng trứng sống tiếp tục chuyển động sau vỏ cứng bị hãm lại Còn lòng trứng chín dừng lại lúc với vỏ ngồi bị hãm
44- Bí ẩn bánh xe
Click vào hình để xem rõ
Dán vào vành bánh xe bò mẩu giấy màu quan sát chuyển động, bạn thấy tượng kỳ dị: Khi mẩu giấy chạy xuống phần bánh xe ta trơng thấy rõ rệt, cịn phần quay nhanh ta khơng thể nhận
Thành thử, dường phần bánh xe chuyển động nhanh phần Tương tự, quan sát bánh xe đạp chạy, ta thấy nan hoa phía hịa lẫn vào với thành dải liền, cịn nan hoa phía tách riêng biệt
(33)tiến phía trước Vì thế, có tổng hợp chuyển động Kết tổng hợp phần phần bánh xe không giống Ở chuyển động quay thêm vào chuyển động tịnh tiến, ngược lại Chính thế, người quan sát phần bánh xe chuyển động nhanh phần
Để chứng minh điều đó, ta làm thí nghiệm đơn giản sau: Cắm gậy xuống đất ngang hàng với trục bánh xe đứng yên Dùng phấn đánh dấu vào mép cao (A) thấp (B) bánh xe Bây giờ, đẩy bánh xe phía phải chút trục xe cách gậy chừng 20-30 cm ý xem vết đánh dấu di chuyển Bạn thấy dấu A di chuyển nhiều hẳn dấu B (xem hình trên: đoạn AA' > đoạn BB')
45- Khi chuyển động quanh mặt trời nhanh hơn?
Lúc nửa đêm, vận tốc tự quay cộng vận tốc tịnh tiến, nên "đi" nhanh Để ý nhé, người ta không hỏi trái đất di chuyển nhanh hơn, mà phải hỏi chúng ta, cư dân trái đất, chuyển động nhanh đám Hãy xem hình bạn thấy
Trong hệ mặt trời, trái đất thực hai chuyển động quay (tự quay tròn chuyển động tịnh tiến quanh mặt trời) Vào lúc nửa đêm, vận tốc tự quay cộng thêm vào vận tốc tịnh tiến trái đất, cịn vào trưa ngược lại, hai vận tốc trừ lẫn Vậy vào lúc nửa đêm chuyển động hệ mặt trời nhanh vào lúc trưa
Vì điểm xích đạo giây chừng nửa số, nên xích đạo khác vận tốc ban đêm vận tốc ban ngày vị chi số giây Những người biết hình học tính là, St Peterburg (ở vĩ tuyến 60), khác giảm nửa: Lúc nửa đêm, người St Peterburg giây hệ mặt trời nhanh lúc trưa nửa km
(34)Viên đạn giảm dần vận tốc, thế, cuối đường bay, tốc độ cịn khoảng 40m/s
Trong thời kỳ chiến tranh đế quốc, phi công người Pháp gặp phải trường hợp kỳ lạ Khi bay độ cao km, anh nhận thấy gần trước mặt có vật nhỏ chuyển động Ngỡ trùng đó, anh đưa tay tóm lấy, kinh ngạc thấy tay viên đạn quân Đức!
Mới nghe, bạn cho hoang đường khó tin lắm, mà điều lại hồn tồn xảy
Ngun viên đạn khơng phải chuyển động với vận tốc ban đầu từ 800-900m/giây Sức cản khơng khí làm bay chậm dần đến hết khả hoạt động (tức cuối đường đi) bay 40 m/giây Mà máy bay bay với vận tốc
Vậy xảy trường hợp, viên đạn máy bay chuyển động chiều có vận tốc Bấy anh phi công viên đạn đứng yên chuyển động chút Lúc có khó mà khơng tóm viên đạn tay, tay lại đeo găng (vì viên đạn chuyển động khơng khí bị nóng lên nhiều)
47- Liệu Archimède nhấc bổng trái đất? Archimède
“Hãy cho điểm tựa, nhấc bổng trái đất lên!” -tục truyền lời Archimède, nhà học thiên tài thời cổ, người khám phá định luật địn bẩy Nhưng bạn có biết muốn nâng vật nặng trái đất lên cao dù cm thôi, Acsimet thời gian khơng? Khơng ba mươi nghìn tỷ năm!
Có lần Archimède viết thư cho vua Hieron thành phố Cyracuse, người đồng hương bạn thân ơng rằng, dùng địn bẩy, với lực dù nhỏ bé nữa, nâng vật nặng nào: cần đặt vào lực cánh tay địn dài địn bẩy, cịn vật nặng cho tác dụng vào tay đòn ngắn Và để nhấn mạnh thêm điều đó, ơng viết thêm có trái đất thứ hai, bước sang ơng nhấc bổng trái đất lên
(35)dài đến mức cần thiết Nhưng kể có thứ, muốn nâng trái đất lên cao dù cm thôi, Archimède phải bỏ không ba vạn tỷ năm! Sự thật Khối lượng trái đất, nhà thiên văn biết, tính trịn là: 60 000 000 000 000 000 000 000 000 N
Nếu người trực tiếp nâng bổng vật 600 N, muốn “nâng trái đất” lên, cần đặt tay lên tay đòn dài đòn bẩy, mà tay đòn phải dài tay đòn ngắn gấp:
100 000 000 000 000 000 000 000 lần!
Làm phép tính đơn giản bạn thấy đầu mút cánh tay địn ngắn nâng lên 1cm đầu mút vạch không gian cung “vĩ đại”, dài: 000 000 000 000 000 000 km Cánh tay Archimède tỳ lên đòn bẩy phải qua đoạn đường dài vô tận để nâng trái đất lên cm ! Thế ông cần thời gian để làm công việc này? Cho Archimède có đủ sức nâng vật nặng 600 N lên cao mét giây (khả thực công gần mã lực!) muốn đưa trái đất lên cm, ơng ta phải thời gian là:
1 000 000 000 000 000 000 000 giây, ba vạn tỷ năm!
Archimède dành suốt đời dài đằng đẵng chưa nâng trái đất lên khoảng bề dày sợi tóc mảnh…