Vì sao bốn mùa trong năm không dài như nhau?

Một phần của tài liệu Những câu hỏi vì sao ? doc (Trang 115 - 125)

Mỗi mùa trong năm không phải tròn trịa bằng số ngày một năm chia cho 4, mà được căn theo thời tiết phục vụ nhà nông. Vì thế, nó chẳng liên quan gì đến phép chia đều.

Mùa xuân bắt đầu từ ngày Xuân phân (23/1) đến Hạ chí (21/6) tức là khoảng 92 ngày 19 giờ. Mùa hè bắt đầu từ Hạ chí đến Thu phân (23/9) dài

khoảng 93 ngày 15 giờ. Mùa thu kéo dài từ Thu phân tới Đông chí (22/12) dài khoảng 89 ngày 19 giờ. Mùa đông từ Đông chí tới Xuân phân chỉ dài có 89 ngày. Như vậy mùa hè dài hơn mùa đông những 4 ngày 15 tiếng. Vấn đề ngắn dài này hoàn toàn liên quan đến khoảng cách giữa trái đất với mặt trời ở mỗi thời điểm xa hay gần. Ta biết rằng trái đất quay xung quanh mặt trời theo quỹ đạo hình bầu dục, mà mặt trời không phải là tâm điểm của hình bầu dục đó, mà chỉ là một tiêu điểm trong hình bầu dục thôi. Như vậy, khi trái đất quay trên quỹ đạo, sẽ có lúc nó gần mặt trời hơn, có lúc cách xa hơn.

Mùa hạ, khi trái đất ở xa mặt trời nhất, sức hút của mặt trời đối với nó là yếu nhất, do đó trái đất quay chậm nhất, và thời gian của mùa hè dài nhất trong một năm. Ngược lại, mùa đông, khi trái đất ở gần mặt trời nhất, sức hút của mặt trời tác động lên nó mạnh nhất, do đó trái đất quay nhanh hơn lúc nào hết, và đó là mùa ngắn nhất trong năm. Tương tự như vậy có thể xét cho mùa xuân và mùa thu, là hai mùa trung gian.

Tại sao chuột thích gặm vật cứng?

Hình mô phỏng chuyển động của trái đất trong một năm quanh mặt trời.

Thực ra chuột không thích ăn vật cứng. Chỉ cần bạn kiểm tra kỹ những chiếc tủ hoặc những đồ vật nặng khác bị chuột gặm hỏng, sẽ thấy ở gần đó cả một đống vụn nát. Vậy tại sao chúng lại gặm đồ cứng nhỉ?

Hoạt động này chủ yếu liên quan đến răng cửa của chuột. Răng của động vật nói chung mọc đến thời kỳ nhất định thì dừng lại, nhưng ở chuột lại không như vậy. Hàm trên và hàm dưới của nó có một đôi răng cửa có thể mọc dài ra liên tục, một tuần có thể dài ra mấy milimét.

Bạn có thể tưởng tượng là nếu răng cứ mọc dài ra liên tục như vậy, thì chẳng phải là đẩy môi của chúng há ra, không thể khép lại được sao? Trên thực tế không thể xảy ra tình huống này. Chuột phải dùng răng mài vào vật cứng để nó cùn đi. Và câu hỏi ở đây phải là, tại sao răng chuột lại mọc dài không ngừng như vậy?

Chúng ta biết rằng vật chất tạo thành chủ yếu của răng là chất xỉ cứng, phần giữa chất xỉ của mỗi răng có một khoang rỗng, gọi là khoang tuỷ răng. Khi động vật còn bé, phần dưới của khoang tuỷ răng này mở, mạch máu và thần kinh có thể thông nhau, cung cấp dinh dưỡng, làm cho tế bào trong khoang tuỷ răng không ngừng tiết ra chất xỉ, thúc đẩy răng dần dần phát triển. Cuối cùng răng phá vỡ niêm mạc lợi, lộ ra bên ngoài. Nói chung răng của các động vật khác sau khi mọc xong, phần dưới của khoang tuỷ khép kín lại, tế bào chất xỉ không lấy được dinh dưỡng thì cũng ngừng mọc. Còn các động vật như chuột và thỏ, do khoang tuỷ răng không khép kín, nên răng cửa sẽ mọc ra liên tục.

(Theo 10 vạn câu hỏi vì sao

Vò đất sét làm mát nước như thế nào?

Loại vò làm bằng đất sét không nung có khả năng làm cho nước ở bên trong trở nên mát hơn. Loại vò này rất thông dụng ở các nước Trung Á và có nhiều tên gọi: ở Tây Ban Nha gọi là "Alicaratxa", ở Ai Cập gọi là "Gâula"...

Bí mật về tác dụng làm lạnh của những vò này rất đơn giản: nước đựng trong vò thấm qua thành đất sét ra ngoài và từ từ bốc hơi, khi bốc hơi nó sẽ lấy một phần nhiệt từ vò và từ nước đựng trong vò.

Tuy nhiên, tác dụng làm lạnh ở đây không lớn lắm. Nó phụ thuộc rất nhiều điều kiện. Không khí càng nóng, nước thấm ra ngoài bình bốc hơi càng nhanh, càng nhiều, làm cho nước ở trong vò càng lạnh đi. Sự lạnh đi còn phụ thuộc vào độ ẩm của không khí xung quanh: nếu không khí có nhiều hơi ẩm thì quá trình bốc hơi xảy ra rất chậm và nước lạnh đi không nhiều lắm. Ngược lại, trong không khí khô ráo thì sự bay hơi xảy ra rất nhanh, khiến cho nước lạnh đi rõ rệt. Gió càng thổi nhanh, quá trình bay hơi càng mạnh và do đó tăng cường tác dụng làm lạnh (tác dụng của

gió cũng có thể thấy khi ta mặc áo ướt trong những ngày nóng bức. Khi có gió, ta sẽ thấy mát mẻ, dễ chịu).

Sự giảm nhiệt độ trong các vò ướp mát thường không quá 5 độ C. Trong những ngày nóng bức ở Trung Á, khi nhiệt kế chỉ 33 độ C thì nước ở trong vò thường chỉ 28 độ C. Như vậy, tác dụng làm lạnh của loại vò này chẳng có lợi là bao. Nhưng loại vò này giữ nước lạnh rất tốt và người ta dùng chúng chủ yếu là nhằm vào mục đích đó.

Chúng ta có thể thử tính xem nước trong vò "alicaratxa" lạnh đến mức độ nào. Thí dụ, ta có một vò đựng được 5 lít nước. Giả sử rằng nước ở trong vò đã bay hơi mất 1/10 lít. Trong những ngày nóng 33 độ C, muốn làm bay hơi 1 lít nước (1kg) phải mất chừng 580 calo, nước ở trong vò đã bay hơi mất 1/10kg thành ra cần phải có 58 calo. Nếu như toàn bộ 58 calo này là do nước trong vò cung cấp thì nhiệt độ nước ở trong vò sẽ giảm đi 58/5, tức là xấp xỉ 12 độ. Nhưng đa số nhiệt cần thiết cho sự bay hơi lại được lấy từ thành vò; mặt khác, nước ở trong vò vừa đồng thời lạnh đi lại vừa bị không khí nóng tiếp giáp với thành vò làm nóng lên. Do đó, nước ở trong vò chỉ lạnh đi chừng nửa con số tìm được ở trên mà thôi.

Khó mà nói được, ở đâu vò lạnh đi nhiều hơn - để ra ngoài hay trong bóng mát. Ở ngoài nắng thì nước bay hơi nhanh hơn, nhưng đồng thời nhiệt đi vào trong vò cũng nhiều hơn. Nhưng chắc chắn nhất là để vò ở trong bóng râm, hơi có gió.

(Theo Vật lý vui) Băng trên mái nhà hình thành như thế nào?

Đã bao giờ bạn tự hỏi, những cột nước đá buông thõng từ mái nhà xuống hình thành trong giai đoạn băng tan hay băng giá. Nếu trong ngày băng tan, thì chẳng lẽ nước có thể đóng băng ở nhiệt độ trên số không? Còn nếu trong ngày băng giá, thì lấy đâu ra nước trên mái nhà?

Vấn đề không đơn giản như chúng ta tưởng. Muốn hình thành những cột băng thì trong cùng một lúc phải có hai nhiệt độ: nhiệt độ để làm tan băng - trên số không, và nhiệt độ để làm đóng băng - dưới số không.

Trong thực tế đúng như vậy: Tuyết trên mái nhà dốc tan ra vì ánh mặt trời sưởi nóng nó tới nhiệt độ trên số không, nhưng khi chảy đến rìa mái gianh thì nó đông lại, vì nhiệt độ ở đây dưới số không.

Bạn hãy hình dung một cảnh thế này. Vào một ngày quang mây, trời băng giá vẫn là 1-2 độ dưới không. Mặt trời tỏa ánh sáng, song những tia nắng xiên ấy không sưởi ấm trái đất đủ làm cho Góc mặt trời tới nóc nhà lớn hơn góc tới trên

mặt đất, nên đốt nóng tuyết ở đây, làm tuyết tan.

tuyết có thể tan. Nhưng trên mái dốc hướng về phía mặt trời, tia nắng chiếu xuống không xiên như trên mặt đất, mà dựng dứng hơn, nghiêng một góc gần với góc vuông hơn. Mà ta biết rằng góc hợp bởi tia sáng và mặt phẳng nó chiếu tới càng lớn thì tia sáng càng mạnh và sưởi nóng nhiều hơn (tác dụng của tia sáng tỷ lệ với sin của góc đó, như trường hợp hình trên, tuyết trên nóc nhà nhận được nhiệt nhiều gấp 2,5 lần so với tuyết trên mặt đất nằm ngang, bởi vì sin 60 độ lớn gấp 2,5 lần sin 20 độ). Đó là lý do tại sao mặt dốc của nóc nhà được sưởi nóng mạnh hơn và tuyết ở trên đó có thể tan ra.

Nước tuyết vừa tan chảy thành từng giọt, từng giọt xuống rìa mái gianh. Nhưng ở bên dưới rìa mái gianh, nhiệt độ thấp hơn số không và giọt nước (do còn bị bốc hơi nữa) nên đóng băng lại. Tiếp đó, giọt nước tuyết thứ hai chảy đến cũng đông lại… cứ thế tiếp tục mãi, dần dần hình thành một mỏm băng nho nhỏ. Rồi một lần khác, thời tiết cũng tương tự như thế, và những mỏm băng này được dài thêm ra, cuối cùng trở thành những cột băng giống như những thạch nhũ đá vôi trong các hang động vậy. Nói chung trên các căn nhà không được sưởi ấm, các cột băng cũng hình thành tương tự như trên.

(Theo Vật lý vui

Có thể đun nước sôi bằng nước sôi không?

Đặt một chai thủy tinh nhỏ đựng nước vào trong một xoong nước nguyên chất đang đun trên ngọn lửa, sao cho chai không chạm tới đáy xoong (bằng cách treo chai vào một cái vòng sắt). Khi nước ở trong xoong sôi, nước ở trong lọ dù có nóng lên nhưng cũng không thể sôi được. Vì sao vậy?

Muốn đun sôi nước mà chỉ đun nóng tới 100 độ C thôi thì chưa đủ, mà còn phải truyền cho nó một phần rất lớn nhiệt lượng dự trữ nữa, để chuyển sang trạng thái kết tập khác, tức là chuyển thành hơi nước.

Nước nguyên chất sôi ở 100 độ C. Trong điều kiện thường, dù có đun nóng nó thế nào đi nữa, nhiệt độ của nó vẫn không thể nào tăng hơn lên được. Như thế có nghĩa là, nguồn nhiệt mà ta dùng để đun nóng nước trong lọ có nhiệt độ 100 độ C, và nó cũng chỉ có thể làm cho nước trong lọ đạt tới 100 độ C mà thôi. Khi nhiệt độ hai bên đã cân bằng như thế rồi, thì nước trong xoong không thể tiếp tục truyền nhiệt vào lọ được nữa. Do đó, nếu đun nước ở trong lọ theo phương pháp này, ta không thể nào làm cho nó có thêm nhiệt lượng cần thiết để chuyển nước thành hơi (mỗi một gam nước đã nóng tới 100 độ C còn cần trên 500 calo nữa mới có thể chuyển thành hơi). Đó là lý do tại sao nước ở trong lọ dù có đun nóng đến thế nào đi nữa cũng không sôi lên được.

Có thể nảy ra thắc mắc: nước ở trong lọ và nước ở trong xoong có gì khác nhau? Ở trong lọ

cũng là nước, chỉ có cách nước ở xoong bằng một lớp thủy tinh, tại sao nước trong lọ lại không thể sôi lên như nước ở xoong được?

Đó là vì có lớp thủy tinh ngăn không cho nước ở trong lọ tham dự vào quá trình đối lưu trong xoong. Mỗi phần tử nước ở xoong đều có thể trực tiếp tiếp xúc với đáy nồi nóng bỏng, còn nước trong lọ thì chỉ có thể tiếp xúc với nước sôi mà thôi. Do đó, không thể nào đun nước sôi bằng nước sôi được.

Nhưng nếu ta rắc một nhúm muối vào trong xoong thì tình hình sẽ khác hẳn. Nước muối sôi không phải ở 100 độ C mà ở nhiệt độ cao hơn chút ít, do đó có thể làm cho nước nguyên chất ở trong lọ cũng sôi lên.

(Theo Vật lý v

Khi nhai kẹo giòn, ta nghe thấy những tiếng động inh ỏi trong tai, trong khi những người ngồi bên cạnh cũng đang nhai thứ kẹo ấy mà lại chẳng phát ra âm thanh gì rõ rệt. Họ đã dùng mẹo gì để tránh được thứ âm thanh lốp cốp vô duyên đó?

Nguyên do là, những tiếng động ầm ầm ấy chỉ có tai mình mới nghe thấy thôi, còn những người ngồi cạnh không nghe thấy được. Xương sọ của chúng ta cũng giống như hết thảy những vật rắn đàn hồi khác, truyền âm rất tốt. Những tiếng vỡ giòn tan của kẹo khi truyền qua không khí đến tai thì chỉ còn là những tiếng động nhẹ. Nhưng cũng tiếng vỡ ấy, nếu truyền đến thần kinh thính giác qua những xương cứng ở sọ, thì sẽ biến thành tiếng động ầm ầm.

Và đây là một thí nghiệm cùng tính chất như vậy: bạn hãy ngậm một chiếc đồng hồ quả quýt vào giữa hai hàm răng, rồi lấy ngón tay bịt chặt hai lỗ tai, bạn sẽ nghe thấy những tiếng động rất mạnh - tiếng tích tắc của đồng hồ đã được tăng cường lên như thế đấy.

Beethoven, nhạc sĩ thiên tài người Đức, sau khi bị điếc đã dùng một cái gậy để nghe trong lúc chơi dương cầm: ông chống một đầu gậy vào dương cầm, còn một đầu kia thì lấy răng cắn lấy. Có rất nhiều người điếc nhưng thính giác bên trong còn hoàn chỉnh, tới mức họ vẫn có thể nhảy theo điệu nhạc. Đó là nhờ âm truyền tới thần kinh thính giác qua sàn nhà và xương.

Cái bình đánh lừa người

Vào thế kỷ 17-18, một số nhà quý tộc đã dùng một đồ chơi để mua vui. Họ chế ra một cái cốc (bình) có quai, mà phần trên có những lỗ rỗng. Đưa cốc rượu ấy cho một người chưa biết đặc điểm của cốc thì có thể sẽ được một trận cười nôn ruột. Làm thế nào mà uống được rượu trong cốc bây giờ?

Nghiêng cốc đi ư? Không thể được bởi vì rượu sẽ chảy hết ra ngoài qua các chỗ xẻ, chứ chẳng vào miệng được lấy một giọt. Trường hợp ấy quả giống như trong một câu thơ:

"Tôi đã từng uống mật ong Nhưng chỉ làm râu ướt sũng"

Nhưng, người nào biết được bí mật của cái bình ấy thì chỉ cần lấy ngón tay bịt kín lỗ B, rồi ngậm miệng vào vòi của bình và hút mạnh là vẫn tu được rượu, chẳng cần phải nghiêng bình đi. Thì ra rượu qua lỗ E, luồn theo một cái rãnh ở trong quai bình, rồi luồn theo cả phần kéo dài C của cái rãnh này (phần này còn thông ngầm ở trong miệng bình) mà tới vòi của bình…

Mãi gần đây các thợ đồ gốm nước Nga vẫn còn chế ra những chiếc cốc kiểu như thế. Có những chiếc bình có quai mà bí mật cấu tạo được che kín rất khéo, ở ngoài bình ghi một hàng chữ: “Mời uống, nhưng chớ dội khắp mình”.

(Theo Vật lý vui

Âm thanh trong phích nước từ đâu ra?

Ghé sát tai vào phích nước rỗng, bạn sẽ thấy âm thanh o o như tiếng gió lùa. Phích kín như vậy thì gió ở đâu ra nhỉ. Thực tế, đây chỉ là hiện tượng cộng hưởng âm thanh bình thường, xảy ra với tất cả các dụng cụ chứa mà thôi.

Trước hết, ta hãy tìm hiểu về hiện tượng cộng hưởng âm:

Sóng âm là sự thay đổi mật độ lúc loãng lúc đặc của không khí, được truyền đi từ nguồn âm tới mọi hướng với tốc độ nhất định. Số lần biến đổi loãng - đặc trong một giây gọi là tần số. Khoảng cách giữa hai phần đặc hoặc hai phần loãng kề nhau gọi là bước sóng. Tần số của âm thanh càng cao, hoặc là bước sóng càng ngắn thì âm điệu nghe được càng cao.

Nói chung, âm thanh là do vật dao dộng gây ra. Ví như khi đánh trống, do mặt trống dao động lên xuống nên phát ra âm thanh trong không khí. Những vật thể khác nhau khi dao động sẽ phát ra những âm thanh không cùng tần số.

Nếu có hai vật thể phát ra âm thanh có tần số giống nhau và nằm ở gần nhau, thì khi để cho một vật phát âm, vật kia cũng có thể phát âm theo. Hiện tượng này gọi là cộng hưởng.

Điều thú vị là hầu như không khí (hay cột không khí) trong bất kỳ dụng cụ chứa nào cũng đều có thể cộng hưởng với các vật phát âm. Đưa một vật phát âm tới gần miệng một dụng cụ

chứa, nếu tần số hoặc bước sóng của nguồn âm phù hợp với tần số hoặc bước sóng riêng của cột không khí, thì cột không khí sẽ cộng hưởng liền (tức là nó dao động) và làm âm thanh lớn lên rất nhiều.

Theo các nhà nghiên cứu, chỉ cần bước sóng bằng 4 lần, hoặc 3/4, 4/5… độ dài cột không khí, thì

Một phần của tài liệu Những câu hỏi vì sao ? doc (Trang 115 - 125)

Tải bản đầy đủ (DOC)

(125 trang)
w