"Физика 11 класс" Мякишев Г. Я. Читать онлайн
Физика
Страница: 1
Сообщений 1 страница 5 из 5
Поделиться114 Фев 2016 18:22:51
- Учитель физики и математики
- Зарегистрирован: 14 Фев 2016
- Приглашений: 7
- Сообщений: 199
- Пол: Женский
- Провел на форуме:
3 дня 12 часов - Последний визит:
28 Дек 2020 21:48:39
Поделиться217 Фев 2016 20:58:39
- Учитель физики и математики
- Зарегистрирован: 14 Фев 2016
- Приглашений: 7
- Сообщений: 199
- Пол: Женский
- Провел на форуме:
3 дня 12 часов - Последний визит:
28 Дек 2020 21:48:39
Поделиться310 Мар 2016 16:35:26
- Учитель физики и математики
- Зарегистрирован: 14 Фев 2016
- Приглашений: 7
- Сообщений: 199
- Пол: Женский
- Провел на форуме:
3 дня 12 часов - Последний визит:
28 Дек 2020 21:48:39
Занимательная физика. Книга 1. Читать онлайн.
Занимательная физика. Книга 2. Читать онлайн.
Занимательная астрономия
Границы на пути к космосу и пределы дальнего космоса.
• Уровень моря — 101,3 кПа (1 атм.; 760 мм рт. ст;) атмосферного давления, плотность среды 2,7·1019 молекул на см³.
• 0,5 км — до этой высоты проживает 80 % населения мира.
• 2 км — до этой высоты проживает 99 % населения мира.
• 2—3 км — начало проявления недомоганий (горная болезнь) у неакклиматизированных людей.
• 4,7 км — МФА требует дополнительного снабжения кислородом для пилотов и пассажиров.
• 5,0 км — 50 % от атмосферного давления на уровне моря.
• 5,3 км — половина всей массы атмосферы лежит ниже этой высоты (немного ниже вершины горы Эльбрус).
• 6 км — граница постоянного обитания человека.
• 7 км — граница приспособляемости к длительному пребыванию.
• 8,2 км — граница смерти без кислородной маски: даже здоровый и тренированный человек может в любой момент потерять сознание и погибнуть.
• 8,848 км — высочайшая точка Земли гора Эверест — предел доступности пешком.
• 9 км — предел приспособляемости к кратковременному дыханию атмосферным воздухом.
• 12 км — дыхание воздухом эквивалентно пребыванию в космосе (одинаковое время потери сознания ~10—20 с); предел кратковременного дыхания чистым кислородом без дополнительного давления; потолок дозвуковых пассажирских лайнеров.
• 15 км — дыхание чистым кислородом эквивалентно пребыванию в космосе.
• 16 км — при нахождении в высотном костюме в кабине нужно дополнительное давление. Над головой осталось 10 % атмосферы.
• 10—18 км — граница между тропосферой и стратосферой на разных широтах (тропопауза).
• 18,9–19,35 — линия Армстронга — начало космоса для организма человека — закипание воды при температуре человеческого тела. Внутренние телесные жидкости на этой высоте ещё не кипят, поскольку тело генерирует достаточно внутреннего давления, чтобы предотвратить этот эффект, но могут начать кипеть слюна и слёзы с образованием пены, набухать глаза.
• 19 км — яркость тёмно-фиолетового неба в зените 5 % от яркости чистого синего неба на уровне моря (74,3—75 свечей против 1500 свечей на м²), днём могут быть видны самые яркие звёзды и планеты.
• 20 км — верхняя граница биосферы: предел подъёма в атмосферу спор и бактерий воздушными потоками.
• 20 км — интенсивность первичной космической радиации начинает преобладать над вторичной (рождённой в атмосфере).
• 20 км — потолок тепловых аэростатов (монгольфьеров) (19 811 м).
• 25 км — днём можно ориентироваться по ярким звёздам.
• 25—26 км — максимальная высота установившегося полёта существующих реактивных самолётов (практический потолок).
• 15—30 км — озоновый слой на разных широтах.
• 34,668 км — рекорд высоты для воздушного шара (стратостата), управляемого двумя стратонавтами.
• 35 км — начало космоса для воды или тройная точка воды: на этой высоте вода кипит при 0 °C, а выше не может находиться в жидком виде.
• 37,65 км — рекорд высоты существующих турбореактивных самолётов (Миг-25, динамический потолок).
• 38,48 км (52 000 шагов) — верхняя граница атмосферы в 11 веке: первое научное определение высоты атмосферы по продолжительности сумерек (араб. учёный Альгазен, 965—1039 гг.).
• 39 км — рекорд высоты стратостата, управляемого человеком (Red Bull Stratos).
• 45 км — теоретический предел для прямоточного воздушно-реактивного самолёта.
• 48 км — атмосфера не ослабляет ультрафиолетовые лучи Солнца.
• 50 км — граница между стратосферой и мезосферой (стратопауза).
• 51,694 км — последний пилотируемый рекорд высоты в докосмическую эпоху (Джозеф Уокер на ракетоплане X-15, 30 марта 1961 г.)
• 51,82 км — рекорд высоты для газового беспилотного аэростата.
• 55 км — атмосфера не воздействует на космическую радиацию.
• 40—80 км — максимальная ионизация воздуха (превращение воздуха в плазму) от трения о корпус спускаемого аппарата при входе в атмосферу с первой космической скоростью.
• 70 км — верхняя граница атмосферы в 1714 г. по расчёту Эдмунда Холли (Галлея) на основе данных альпинистов, законе Бойля и наблюдений за метеорами.
• 80 км — граница между мезосферой и термосферой (мезопауза).
• 80,45 км (50 миль) — официальная высота границы космоса в США.
• 100 км — официальная международная граница между атмосферой и космосом — линия Кармана, определяющая границу между аэронавтикой и космонавтикой. Аэродинамические поверхности (крылья) начиная с этой высоты не имеют смысла, так как скорость полёта для создания подъёмной силы становится выше первой космической скорости и атмосферный летательный аппарат превращается в космический спутник. Плотность среды на этой высоте 12 миллиардов молекул на 1 см³
• 100 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1902 г.: открытие отражающего радиоволны ионизированного слоя Кеннелли — Хевисайда 90—120 км.
• 118 км — переход от атмосферного ветра к потокам заряжённых частиц.
• 122 км (400 000 футов) — первые заметные проявления атмосферы во время возвращения на Землю с орбиты: набегающий воздух начинает разворачивать Спейс Шаттл носом по ходу движения, начинается ионизация воздуха от трения и нагрев корпуса.
• 120—130 км — спутник на круговой орбите с такой высотой сможет сделать не более одного оборота.
• 150—180 км — высота перигея орбиты первых пилотируемых космических полётов.
• 200 км — наиболее низкая возможная орбита с краткосрочной стабильностью (до нескольких дней).
• 302 км — максимальная высота первого космического полёта (Гагарин Ю.А., Восток-1, 12 апреля 1961 г.)
• 320 км — зарегистрированная граница атмосферы в 1927 г.: открытие отражающего радиоволны слоя Эплтона.
• 350 км — наиболее низкая возможная орбита с долгосрочной стабильностью (до нескольких лет).
• ок. 400 км — высота орбиты Международной космической станции
• 500 км — начало внутреннего протонного радиационного пояса и окончание безопасных орбит для длительных полётов человека.
• 690 км — граница между термосферой и экзосферой.
• 1000—1100 км — максимальная высота полярных сияний, последнее видимое с поверхности Земли проявление атмосферы (но обычно хорошо заметные сияния происходят на высотах 90—400 км).
• 1372 км — максимальная высота, достигнутая человеком в долунную эпоху (12 сентября 1966 г., Джемини-11).
• 2000 км — атмосфера не оказывает воздействия на спутники и они могут существовать на орбите многие тысячелетия.
• 3000 км — максимальная интенсивность потока протонов внутреннего радиационного пояса (до 0,5—1 Гр/час).
• 12 756 км — мы отдалились на расстояние, равное диаметру планеты Земля.
• 17 000 км — внешний электронный радиационный пояс.
• 27 000 км — наименьшее расстояние от Земли, на котором пролетел заранее (свыше 1 дня) обнаруженный астероид 2012 DA14 диаметром 44 м и массой около 130 тыс. тонн.
• 35 786 км — высота геостационарной орбиты, спутник на такой высоте будет всегда висеть над одной точкой экватора. В первой половине 20-го эта высота считалась теоретическим пределом существования атмосферы. Если бы вся атмосфера равномерно вращалась вместе с Землёй, то с этой высоты на экваторе центробежная сила вращения будет превосходить над притяжением и частички воздуха, вышедшие за эту границу, будут разлетаться в разные стороны.
• ок. 90 000 км — расстояние до головной ударной волны, образованной столкновением магнитосферы Земли с солнечным ветром.
• ок. 100 000 км — верхняя замеченная спутниками граница экзосферы (геокорона) Земли. Атмосфера закончилась, началось межпланетное пространство
• 363 104 — 405 696 км — высота орбиты Луны над Землёй.
• 401 056 км — абсолютный рекорд высоты, на которой был человек (Аполлон-13, 14 апреля 1970 г.).
• 930 000 км — радиус гравитационной сферы Земли и максимальная высота существования её спутников. Выше 930 000 км притяжение Солнца начинает преобладать и оно будет перетягивать поднявшиеся выше тела.
• 1 500 000 км — расстояние до одной из точек либрации L2, в которых попавшие туда тела находятся в гравитационном равновесии. Космическая станция, выведенная в эту точку, не будучи орбитальным спутником, с минимальными затратами топлива на коррекции траектории всегда бы следовала за Землёй и находилась бы в её тени.
• 21 000 000 км — на таком расстоянии практически исчезает гравитационное воздействиеЗемли на пролетающие объекты.
• 40 000 000 км — минимальное расстояние от Земли до ближайшей большой планеты Венеры (до Марса 56—58 млн. км).
• 149 597 870,7 км — среднее расстояние от Земли до Солнца. Это расстояние служит мерилом расстояний в Солнечной системе и называется астрономическая единица (а. е.).
• 4 500 000 000 км — радиус границы околосолнечного межпланетного пространства — радиус орбиты самой дальней большой планеты Нептун.
• 8 230 000 000 км — граница пояса Койпера — пояса малых ледяных планет.
• 18 435 000 000 км — расстояние до самого дальнего на сегодня космического аппарата Вояджер-1.
• Несколько десятков миллиардов км — пределы дальнобойности солнечного ветра, граница гелиосферы, начало межзвёздного пространства.
• 9 460 730 472 580, 8 км — световой год — расстояние, которое свет проходит за 1 год. Служит для измерения межзвёздных и межгалактических расстояний.
• до 20 000 000 000 000 км (20 трлн. км, 2 св. года) — гравитационные границы Солнечной системы (Сфера Хилла) — граница Облака Оорта, максимальная дальность существования планет.
• 30 856 776 000 000 км — парсек — более узкопрофессиональная астрономическая единица измерения расстояний, равен 3,2616 светового года.
• ок. 40 000 000 000 000 км (40 трлн. км, 4,243 св. года) — расстояние до ближайшей к нам звезды Проксима Центавра
• ок. 300 000 000 000 000 км (300 трлн км, 30 св. лет) — размер Местного межзвёздного облака, через которое сейчас движется Солнечная система (плотность 300 атомов на 1 дм³).
• ок. 3 000 000 000 000 000 км (3 квадриллиона км, 300 св. лет) — размер Местного газового пузыря, в состав которого входит Местное межзвёздное облако с Солнечной системой (50 атомов на 1 дм³).
• ок. 33 000 000 000 000 000 км (33 квдрлн км, 3500 св. лет) — толщина галактического Рукава Ориона, в котором находится Местный пузырь.
• ок. 300 000 000 000 000 000 км (300 квдрлн км) — расстояние от Солнца до ближайшего внешнего края гало нашей галактики Млечный Путь. За его пределами простирается чёрное, почти пустое и беззвёздное межгалактическое пространство с едва различимыми без телескопа маленькими пятнами нескольких ближайших галактик.
• ок. 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 км — граница подгруппы Млечного Пути (15 галактик).
• ок. 15 000 000 000 000 000 000 км (15 квинтиллионов км) — граница Местной группы галактик (более 50 галактик).
• ок. 1 000 000 000 000 000 000 000 км (1 секстиллион км, 100 млн. св. лет)— граница Местного сверхскопления галактик (Сверхскопления Девы) (около 30 тысяч галактик).
• Группа сверхскоплений Кита-Рыб
• ок. 435 000 000 000 000 000 000 000 км (435 секстиллионов км, 46 млрд. св. лет) — граница наблюдаемой Вселенной (порядка 500 миллиардов галактик).
Поделиться418 Дек 2017 17:20:07
- Учитель физики и математики
- Зарегистрирован: 14 Фев 2016
- Приглашений: 7
- Сообщений: 199
- Пол: Женский
- Провел на форуме:
3 дня 12 часов - Последний визит:
28 Дек 2020 21:48:39
ЧТО ТАКОЕ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ?
Мало кто, кроме специалистов знает, что в физике есть такие вещи, как теория гравитации Верлинде или, скажем, теория двухкомпонентного нейтрино. Но вот про теорию относительности почему-то слышали все. Хотя никто толком не знает, что это такое.
Начнём с того, что никакой «теории относительности» не существует. Этими словами совершенно неправильно называют две разные теории.
Обе их действительно создал Альберт Эйнштейн – но в остальном сходства между ними не так уж много. Есть специальная теория относительности (СТО), опубликованная в 1905 году. А есть общая теория относительности (ОТО), опубликованная в 1915 году. Так что, когда кто-то говорит «теория относительности», сразу спрашивайте: «А какая из двух?».АБСОЛЮТНОЕ И ОТНОСИТЕЛЬНОЕ
В мире науки – не только в физике – очень часто используются понятия «абсолютное» и «относительное». Если мама написала бабушке в письме, что во второй четверти Маша стала учиться лучше, чем в первой, сможете ли вы ответить наверняка, хорошо ли учится Маша?
С одной стороны, она стала учиться лучше. А с другой – мы же не знаем, как Маша училась в первой четверти, верно? Может быть, у неё были одни двойки, а теперь она стала учиться на двойки с плюсами! В таких ситуациях мы говорим «смотря с чем сравнивать».
«Миша большой мальчик?» – «Он старше, чем Вася». Такое знание в науке называется относительным. А какое же знание называется абсолютным? То, которое не нужно сравнивать с чем-то другим! «Мише 9 лет». «Маша во второй четверти учится на отлично». Это уже абсолютное знание.О ПОЛЬЗЕ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЗНАНИЙ
Некоторые считают, что абсолютное знание всегда лучше, чем относительное. Вовсе нет!
Давным-давно эмир Самарканда Темурленг вызвал к себе своих мудрецов и спросил:
– Сколько лет я ещё проживу на свете?
– О великий, ты проживёшь ещё тысячу лет!
– Ты льстец и врун, – нахмурился эмир. – Отрубите ему голову! Следующий мудрец сказал:
– О эмир, ты проживёшь ещё три года!
Эмир разгневался:
– Ты считаешь, что я настолько слаб? Отрубите и ему голову!
Так он велел казнить почти всех мудрецов. Наконец, очередь дошла до Ходжи Насреддина.
– О великий эмир! – воскликнул Насреддин. – Звёзды говорят мне, что ты умрёшь ровно через два дня после меня! А потому не торопись, пожалуйста, рубить мне голову...СИСТЕМА ОТСЧЕТА
Неважно, какое знание нас интересует – относительное или абсолютное; без системы отсчёта нам будет невозможно ответить ни на один, даже на самый простой, вопрос. Например, нам сказали: «Пётр получил пятёрку по истории». Хорошо учится Пётр или плохо?– Глупый вопрос! – скажете вы. – Если он получил пятёрку, то, разумеется, хорошо! А вот и необязательно! Потому что, если Пётр живёт не в России, а, скажем, в Чехии, то учится он из рук вон плохо: в чешских школах «5» – это самая плохая отметка, а «1» – наоборот, самая лучшая! То есть для оценки знаний в этих странах используются разные системы отсчёта.
Другой пример.
В мореплавании очень важно знать географические координаты корабля – широту и долготу. Так вот, еще 150 лет назад капитаны разных стран использовали для вычисления долготы разные системы отсчёта, то есть разные меридианы. Английские капитаны использовали в расчётах Гринвичский меридиан, то есть долготу Лондона. Французские капитаны использовали Парижский меридиан, а русские – Пулковский, то есть считали долготу от тогдашней столицы России, Санкт-Петербурга. И только в 1884 году все народы мира, наконец, договорились принять за 0 градусов долготы Гринвичский меридиан, то есть перешли на единую систему отсчёта.ЧТО ЖЕ ДОКАЗАЛ ЭЙНШТЕЙН?
В 1905 году Альберт Эйнштейн ответил на весьма серьёзный физический вопрос: является ли движение в нашей Вселенной относительным или абсолютным? Другими словами, существует ли в нашей Вселенной такая система отсчёта, которая в точности позволяет узнать, движется тот или иной объект в пространстве или нет?
Возможно, тебе этот вопрос покажется несерьёзным. «То есть как это? Невозможно узнать, движется объект или нет? Да это же совсем просто! Если я иду в школу, то я двигаюсь. А если сплю в кровати, то не двигаюсь!» Нельзя забывать про то, что наша планета не стоит на месте – она летит вокруг Солнца со скоростью больше 100 000 километров в час!
Так что даже когда ты спишь (то есть неподвижен относительно Земли), в других системах отсчёта (относительно центра Галактики) ты всё равно движешься. Альберт Эйнштейн доказал, что во Вселенной любое движение является относительным.
ДВИЖЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО!
Помните, с чего мы начинали наш разговор – «смотря с чем сравнивать»? Так вот, специальная теория относительности говорит о том, что если нам «не с чем сравнивать», то мы никогда и никак не сможем сказать, движемся ли мы в пространстве равномерно и прямолинейно или стоим на месте (как говорят физики, «покоимся»).
Представим себе, что мы создали две супернавороченные физические лаборатории. С самыми современными приборами и оборудованием. Но при этом сделали эти лаборатории наглухо закрытыми – то есть учёные внутри не смогут наблюдать за тем, что происходит снаружи.
Оставим одну такую лабораторию на Земле, а вторую запустим в космос на запредельно большой скорости. Тогда учёные внутри каждой лаборатории, проводя физические опыты, получат абсолютно одни и те же результаты, откроют одни и те же физические законы. Фактор движения (относительно Земли) на результатах их экспериментов не скажется. И поэтому учёные ни в первой, ни во второй лабораториях никогда не смогут сказать, движется их лаборатория в пространстве или нет.
ВРЕМЯ НЕ АБСОЛЮТНО!
Одно из важнейших следствий СТО – относительность времени. Если одна из систем отсчёта движется относительно другой, то время в ней начинает замедляться, причём чем больше скорость, тем сильнее замедление. И замедление это очень необычное!
Читали ли вы когда-нибудь фантастический рассказ Герберта Уэллса «Новейший ускоритель»? В нём учёный изобрёл жидкость, которая ускоряет время во много раз. Если такую выпить, весь окружающий мир покажется нам неподвижным, даже мухи будут не летать, а просто висеть в воздухе, еле-еле шевеля крылышками. Зато для всех остальных мы передвигались бы так быстро, что нас бы просто не увидели!
А вот в теории Эйнштейна замедление времени совсем не такое. В ней замедление симметрично, – скажем, если вы будете сидеть дома на Земле, а ваш друг полетит на космическом корабле с огромной скоростью, то для вас время на корабле друга замедлится. Но то же время вашего друга, которое будет идти на Земле, не ускорится (как в «Новейшем Ускорителе») – оно, как бы это ни казалось невероятным, тоже замедлится! При этом «внутри» каждой системы отсчёта ход времени будет нормальным!
Специальная теория относительности оказалась весьма удачной, но она не учитывала такое физическое явление, как всемирное тяготение, то есть гравитацию. Поэтому через 10 лет упорной работы Эйнштейн развил свои идеи и опубликовал общую теорию относительности. В ней он показал, что без внешнего наблюдения (снова «смотря с чем сравнивать», ага?) ни для какого объекта и никаким способом невозможно отличить движение в поле тяготения от любого другого равномерно ускоренного движения.
Многие часто задают вопрос – как на орбитальной космической станции может быть невесомость? Ведь она не покидает гравитационного поля Земли! Ответ прост: поскольку орбитальная станция движется равномерно ускоренно, её движение «уравновешивает» гравитационное поле Земли, и создаётся впечатление, что гравитации нет. На самом деле, конечно же, притяжение нашей планеты никуда при этом не исчезает...
Поделиться55 Янв 2018 16:06:35
- Учитель физики и математики
- Зарегистрирован: 14 Фев 2016
- Приглашений: 7
- Сообщений: 199
- Пол: Женский
- Провел на форуме:
3 дня 12 часов - Последний визит:
28 Дек 2020 21:48:39
Бесконечная энергия: Россия запустила предвестник термоядерного реактора
В Новосибирске начала свою работу уникальная установка, которая станет очередным шагом к созданию термоядерного реактора.
Накануне стало известно об очередном прорыве, который совершили специалисты института ядерной физики СО РАН. В частности, 25 декабря 2017 года в Новосибирске с их легкой руки была запущена уникальная научная установка, работа которой в значительной степени приблизит создание термоядерного реактора, альтернативного международному проекту ИТЭР.
Согласно данным Института, установка СМОЛА (Спиральная Магнитная Открытая Ловушка) — это плазменная ловушка, которая может позволить проверить концепцию улучшенного удержания термоядерной плазмы в линейных магнитных системах. В случае удачного испытания этой системы, перед учеными будет открыта возможность использования принципа удержания плазмы в газодинамической магнитной ловушке. В настоящий момент она находится в разработке, однако ее реализация приблизит создания экологически привлекательного термоядерного реактора, в котором не будет использоваться тритий в качестве топлива.
По словам заместителя директора ИЯФ СО РАН по научной работе Александра Иванова, запущенная установка может стать основой для создания некого плазменного двигателя, который можно будет использовать для полетов на ближайшие планеты. «Идея очень красивая, и если у нас все получится, то это действительно будет существенным прорывом, увеличить на порядки температуру плазмы в открытых ловушках и создать мощные системы для полетов к другим планетам», — отметил Иванов.
Планируется, что физику этого нового подхода на установке специалисты будут изучать и совершенствовать на протяжении двух лет, после чего состоится выход на совершенно новые технологии в области термоядерного синтеза. В настоящий момент ученые уже могут нагревать плазму до температуры 10 миллионов градусов Цельсия, но благодаря установке с системой СМОЛА этот показатель можно будет увеличить еще в несколько раз.
Страница: 1