Я сначала подумал, что он невербально использует Акцио, чтобы к нему притягивались предметы, но все же решил разобраться в вопросе. В нашем мире есть такие понятия, как положительный и отрицательный заряды. Широко известно, что разноименные (плюс к минусу и наоборот) заряды будут притягиваться, а одноименные отталкиваться (плюс от плюса и минус от минуса).
Практически любой заряд обеспечивается электронами. Если куда-нибудь пригнать много электронов, получим отрицательный заряд. Тело же, из которого мы эти электроны стащили, станет иметь положительный заряд.
При трении двух тел друг о друга возникает так называемое статическое электричество. Электроны в одном из тел удерживаются слишком слабо, и трения оказывается достаточно для того, чтобы их из тела забрать. При этом тело, забравшее электроны, зарядится отрицательно, а второе - положительно, т.е. тела станут притягиваться.
В видео от подписчика показанные изделия произведены из полистирола. Данный материал очень легко набирает на себя статическое электричество, из-за чего и начинает притягиваться.
Вот еще один пример с полистиролом и статическим электричеством - два пустых стакана.
Продолжаем разговор. В данном видео показана фосфоресценция. По сути она работает точно так же, как флуоресценция, то есть, поглощает падающее излучение и возвращает излучение меньшей энергии. Механизм возбуждения электрона: поглощение внешнего излучения.
В чем же разница между флуоресценцией и фосфоресценцией? После возбуждения электрон попадает на верхний энергетический уровень и находится там некоторое время, после чего падает обратно на нижний уровень, излучая при этом частичку света - фотон. Отличие в том, что время нахождения электрона наверху при флуоресценции составляет наносекунды (то есть, для нас излучение фотона происходит мгновенно), а вот при фосфоресценции это время составляет секунды (то есть, излучение фотона происходит с заметной задержкой). Наблюдателю кажется, будто фосфоресцирующий материал накапливает свет и постепенно его отдает.
На явлении фосфоресценции есть много различных светящихся игрушек. Мне лично нравится вот такая простенькая.
И в третьем видео показаны 'игры с энергией'. Для того, чтобы электрон возбудился на более высокий уровень, необходимо дать ему свет строго определенной энергии. Красный свет имеет меньшую энергию по сравнению с зеленым, а зеленый меньшую по сравнению с синим. Поэтому чтобы фосфоресцирующий материал начал светиться зеленым, необходимо дать ему как минимум синий свет, иначе энергии не хватит.
После поста с триболюминесценцией я подумал, что мне интересно посмотреть каждый вид люминесценции в отдельности и показать вам. В данном видео показана флуоресценция в интересном минерале под названием содалит в ультрафиолетовом свете.
А во втором видеоматериале показана флуоресценцияэозина, флуоресцеина и родамина. Также в ультрафиолете.
Механизм возбуждения электрона: поглощение внешнего излучения. Флуоресценция заключается в том, что тело поглощает какое-либо внешнее излучение и часть его мгновенно переизлучает обратно. Например, содалит в первом видеопоглощает ультрафиолетовое излучение и создает оранжевый свет, энергия которого меньше по сравнению с ультрафиолетом.
+++++ И для интересующихся разберемся кратко - в чем суть люминесценции вообще? Как известно, в атомах находятся электроны. Изначально электроны находятся в основном состоянии, то есть, в состоянии с 'нулевой' энергией. Однако путем различных механизмов можно заставить электрон приобрести энергию и перейти в возбужденное состояние. Например, атомы можно осветить, и при выполнении определенных условий электрон поглотит энергию света и возбудится.
Электрон переходит из основного в возбужденное состояние
Электроны не любят находиться в возбужденном состоянии, поэтому они стремятся сбросить энергию, и делают это посредством излучения света. Именно это излучение, которое мы с вами можем наблюдать, и называется люминесценцией.
Электрон переходит из возбужденного в основное состояние
Итак, для наблюдения люминесценции необходимо возбудить электрон каким-либо образом и подождать, пока он не скинет энергию в виде света. По большей части все виды люминесценции отличаются способом возбуждения электронов - свет, разряд, звук, химические процессы и другие.
Важным моментом данной физики является тот факт, что принимать и испускать электрон может не любую энергию, а строго ограниченный набор значений. Можно это сравнить с лестницей. Я могу шагнуть на 1-2-3 ступеньки, но шагнуть на 2.3 ступеньки у меня не получится. Электронные уровни устроены аналогичным образом с единственным отличием - все ступеньки имеют разную высоту.
Электронные уровни
P.S. Больше таких постов можно найти на моемтелеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
P.P.S. По всем вопросам - Alexjuriev3142@gmail.com
Существует в физике очень интересный эффект - триболюминесценция. Если говорить простыми словами, то это свечение вещества, возникающее при механической деформации.
Общая причина возникновения эффекта заключается в том, что при разрушении части вещества приобретают противоположные заряды, и проскакивающие между ними искры вызывают наблюдаемое свечение. В видео показана вспышка, возникающая при разрушении очень прочного стекла - капли Руперта.
Триболюминесценция может наблюдаться в таких простых веществах, как кварц, лед, алмаз и даже в самом обычном сахаре. Для этого достаточно постучать по сахару молотком в темной комнате.
И покажу совсем экзотическое и в то же время повседневное проявление триболюминесценции. Дамы и господа! Когда вы разматываете самый обычный скотч, то в месте отрыва возникает *барабанная дробь* рентгеновское излучение! Да, то самое, которое используют, чтобы смотреть наши кости, легкие и прочие невыступающие части тела.
В видеоматериале показана специальная машинка, которая равномерно разматывает скотч. Рядом установлен специальный беленький экран, который светится синим, если в него попадает рентгеновское излучение (сам по себе рентген для нас невидим). В момент раскручивания мы видим яркое свечение, и счетчик Гейгера регистрирует большой поток частиц. Поскольку рентгеновское излучение поглощается кислородом в воздухе (в видео машинка находится в вакуумной емкости), то для нас скотч не опасен. Наверное.
P.S. Больше таких постов можно найти на моемтелеграм-канале. Ноль рекламы, 100% физики.
Каждый год я беру пару ребят-олимпиадников на физику и всеми правдами и неправдами тренирую их для выхода на высокоуровневые олимпиады. Если сходятся в одном ребенке сообразительность, мотивация и интерес, то вывести на уровне 7-8 класса ребенка на областной тур или заключительный этап не составляет особых сложностей. Так гораздо интереснее работать, особенно после уже надоевших тем ЕГЭ.
В этом году я взял семиклассницу Аню, очень сообразительное создание. Мы начали наши занятия в июле, и уже где-то к октябрю-ноябрю полностью завершили углубленную программу за 7 класс по физике и перешли к чисто олимпиадным темам.
Самая-самая олимпиада по физике в нашей стране - это Всероссийская Олимпиада школьников. Там две разных ветви. Для старших ребят (9-11 класс) идут этапы школа-город-область-страна, а для маленьких (7-8 класс) сделали отдельную ветвь под названием Олимпиада по физике им. Дж. Кл. Максвелла. Тот же всерос, по сути, только для маленьких учеников этапы область и страна являются отдельным ответвлением.
Олимпиада по физике им. Дж. Кл. Максвелла
Собственно, Аня с максимальным количеством баллов прошла этапы школы и города, и вышла на область. На область ребята едут в региональный центр, олимпиада проводится в два дня - экспериментальный и теоретический этап. В общем, все очень серьезно.
Аня съездила на область (дело было 29 и 30 января), большую часть заданий осилила, все хорошо. Через некоторое время приходит результат:
Сообщение от Ани
Второе место по области (61,5 баллов из 100)! Круто! Буквально первая олимпиада у девочки - и такой мощный результат. Я был очень рад, Аня тоже, родители тоже. Все в восторге.
А вот дальше начинается нечто, чему цензурное описание дать сложно. Но я попробую.
Ключевое слово в сообщении выше - 'предварительные'. Уже 14 февраля приходят окончательные результаты, в которых ВНЕЗАПНО у Ани отщепнулось ажно 11.5 баллов! Тем самым Аня теряет статус победителя (первые три места) и сползает на 6 место в статус призера. Обидно и неприятно, но давайте узнаем причину.
Если я правильно понял, то между 8 февраля и 14 февраля региональная комиссия обнаруживает ошибку в тексте одного из экспериментальных заданий (то ли в формуле, то ли в формулировке закона, я не понял). Далее комиссия понимает, что раз в задании ошибка, то ни один ученик логически не мог с неправильной формулой решить задание правильно. Что делает комиссия? Зануляет баллы за это задание у КАЖДОГО ученика! То есть, по сути понижая тем самым максимально возможный балл со 100 до 80. Каково, а? И что для меня самое удивительное - все это было сделано массово, за спиной учащихся, без всяких там ваших апелляций! Официального объяснения тоже не последовало.
Прикладываю скриншот сообщения от школьного куратора олимпиадников.
Сообщение от куратора олимпиадников
Проблемы с оборудованием, кстати, тоже были. Должны были выдать весы, но их хватило не всем.
Сообщение от Ани
Справедливости ради, ближе к концу экспериментального тура весы девочке все же достались.
Самое интересное в этом всем - примерно так происходит каждый год. То оборудования нет/сломанное, то в заданиях ошибки, то в критериях ошибки, то члены комиссии на апелляции не знают законов физики... Но чтобы настолько противно относиться к участникам олимпиады - это для меня нечто новое и удивительное.
Аня от этого события не особо расстроилась, потому что умная девочка и особенности нашего мира уже начинает понимать. Мы с ней будем долбать другие олимпиады, и все у Ани будет хорошо и замечательно :)
За последнее время получил несколько сообщений с просьбой скинуть подборки учебников по физике и математике. На всякий случай укажу - обе подборки с рабочими ссылками есть вэтом посте.
Сегодня предоставляю вашему вниманию подборку хороших, актуальных и рабочих книг для начальной подготовки к решению олимпиадных задач по математике. Архив с книгами (~208 Мб) прилагается.
1. Логические задачи - Раскина (С 3 класса)
В книге начальные знания о решении логических задач. Перебор, табличные задачи, рыцари, лжецы.
2. Логика для всех - Раскина(С 5 класса)
Логические задачки для продвинутых, начала алгебры логики, метазадачки.
3. Четность - Медников (с 4 класса)
От составления таблиц четности суммы и произведения до чередования четности.
4. Делимость и простые числа - Сгибнев (с 5 класса)
Признаки делимости с доказательствами, признаки остатков, сложные задачи про турниры.
5. Графы - Гуровиц(с 3 класса)
Доступно дается метод решения задач графами, хорошая подборка задач про деревья и обходы.
6. Азы теории чисел, Кноп (с 3 класса)
Уравнения в целых числах, теория остатков, простейшие линейные комбинации.
7. Длина, площадь, объем - Мерзон (с 5 класса)
В основном задачи о сравнении объектов по размерам, хорошо развивает пространственное мышление.
8. Арифметические задачи - Чулков (с середины 4 класса)
Всевозможные методы решения текстовых задач - от процентов и движения (полезно ОГЭшникам в том числе) до сложных сравнений.
9. Геометрические задачи на построение - Блинков (с 7 класса)
10. Вписанные углы - Блинков (с 7 класса)
Две книги для получения хорошей и устойчивой базы по геометрии.
11. Математические бои - Шаповалов (с 6 класса) Сборник подготовки к олимпиадам по разным темам от автора олимпиад.
Отмечу два важных момента: 1. Если ученик сейчас в 7 классе, то это не значит, что задачник за 3 класс ему уже не нужен. База в любом случае должна быть получена, иначе двигаться дальше будет нельзя. Текст в скобках указывает минимальный возраст, необходимый для усвоения материала. Ограничение сверху отсутствует.
2. Большинство авторов сборников - составители нынешних олимпиад. Таких авторов выделил курсивом. Познакомиться со стилем их задач заранее крайне полезно.
Данная подборка составлена из постов, которые я публиковал в своем телеграм-канале с физикой. Подборка состоит из классических опытов и демонстраций с кратким описанием.
Стягивание двух стержней силами натяжения Существует в физике такое дивное понятие, как поверхностное натяжение жидкостей. Суть его довольно проста - поверхность жидкости представляет собой тончайшую пленку, как будто бы сделанную из резины или чего-то такого же упругого.
Причина натяжения пленки заключается в том, что между атомами и молекулами действуют силы притяжения - именно они ответственны за то, что у нас молекулы газа собираются в жидкость, а молекулы жидкости формируются в кристаллическую решетку твердого тела.
Если рассмотреть атом в середине жидкости, то другие атомы тянут его к себе со всех сторон, то есть, суммарная сила будет равна нулю. Однако атомы на границе жидкости притягиваются только нижними атомами, создавая ненулевую силу. Именно эта сила и ответственна за натяжение жидкостей.
В видео показана классическая демонстрация поверхностного натяжения жидкостей. С помощью мыльного раствора создается пленка между двумя металлическими стержнями. Эта пленка стягивает два стержня, будто пружинка.
2. Вода удерживается над стаканом силами поверхностного натяжения Еще один классический эксперимент, который каждый может повторить дома, на работе, в детском саду, ...
В стакан наливают воду до краев и начинают дозированно увеличивать объем содержимого. Можно использовать пипетку или докидывать в стакан небольшие тела. Вода из стакана не начнет выливаться, а образует небольшую водяную 'шапочку'.
Аналогичный опыт проводят с монеткой.
3. Огромные капли ртути и золота Мыльный раствор имеет коэффициент поверхностного натяжения 40 мН/м. Мы с вами видели, как мыльная пленка стягивала два металлических стержня.
Вода имеет коэффициент 73 мН/м. Мы с вами видели, как сила натяжения в воде способна удерживать 'шапочку' на стакане.
А вот ртуть имеет коэффициент ажно 470 мН/м! Это приводит к довольно интересной вещи - капельки ртути силами поверхностного натяжения стягиваются так, что представляют собой практически идеальные шарики, если они небольшого размера. С увеличением размера капли сил натяжения больше не хватает, и капля "расползается".
И если ртуть имеет коэффициент поверхностного натяжения 470 мН/м, то расплавленное золото - аж 1102 мН/м!
Поэтому при плавке золото собирается в большой красивый шарик, который даже при больших размерах имеет почти идеальную сферическую форму.
4. Капиллярный эффект
Поверхностное натяжение жидкости является причиной появления капиллярного эффекта.
Если окунуть кончик тонкой трубочки (капилляра) в жидкость, то жидкость начнет подниматься по трубочке на достаточно большую высоту. Затягивает жидкость туда как раз сила натяжения, которую постепенно уравновешивает сила тяжести.
Высота подъема зависит от двух факторов - она увеличивается при увеличении коэффициента поверхностного натяжения данной жидкости и при уменьшении диаметра трубочки.
Предлагаю вашему вниманию три опыта на эту тему.
5. Окрашивание растений за счет капиллярного эффекта Считается, что благодаря капиллярному эффекту происходит очень важный процесс - питание живых растений водой. Вода поднимается по тонким капиллярам внутри стебля именно благодаря поверхностному натяжению жидкости.
Существует очень простой, понятный и красивый опыт, демонстрирующий капиллярный эффект в растениях. Если поместить белый цветок в подкрашенную воду, то через некоторое время (порядка нескольких часов) он окрасится в соответствующий цвет, поскольку краска вместе с водой будет подниматься по капиллярам.
В видео показан таймлапс этого замечательного опыта.
Крайне рекомендую к повторению! Цветку лучше оставить короткую ножку, поскольку так эффект проявляется быстрее.
6. Смачивание и не смачивание Есть в физике поверхностного натяжения жидкостей такие понятия как смачивание и не смачивание. Если говорить простыми словами, то степень смачивания определяет то, как жидкость взаимодействует с той или иной поверхностью. В случае полного не смачивания жидкость останется практически идеальной сферой (как мы ранее видели с ртутью и золотом). В случае полного смачивания жидкость полностью растечется по поверхности. Поясняющую картинку прилагаю.
A - полное не смачивание | S - полное смачивание
Если силы межмолекулярного притяжения между молекулами жидкости больше, чем между жидкостью и поверхностью, то мы наблюдаем не смачивание. Так ведет себя ртуть на стекле. Если силы межмолекулярного притяжения между молекулами жидкости меньше, чем между жидкостью и поверхностью, то мы наблюдаем смачивание. Так ведет себя вода на стекле. Посмотрим же на смачивание и не смачивание в эксперименте. Капля воды на парафине (не смачивание).
Капля воды на стекле (смачивание).
Капля ртути (не смачивание).
И есть еще один волшебный опыт от Павла Андреевича. Если закоптить некоторую поверхность, а после капнуть на нее аккуратно водичкой, то капля воды будет вести себя как при полном не смачивании (практически). Очень симпатишно!
7. Смачивание и капиллярный эффект
Давайте посмотрим, как влияет смачивание на капиллярный эффект. Напомню, что чем меньше диаметр капилляра, тем эффект заметнее.
Если в сообщающиеся сосуды разного диаметра вливать воду, то наибольшая высота жидкости будет соответствовать трубке с наименьшим диаметром. Так происходит потому, что вода смачивает поверхность стекла, и капиллярный эффект направлен на подъем жидкости.
А вот если наливать ртуть, которая не смачивает поверхность стекла, то получим ровно обратную картину - высота жидкостного столбика будет наибольшей в трубке с наибольшим диаметром.
Причина такого поведения довольно проста. Молекулы воды сильнее притягиваются к стеклу, чем к друг другу, поэтому капиллярный эффект в них направлен на подъем жидкости. Чем уже капилляр, тем подъем выше. Молекулы же ртути притягиваются сильнее друг к другу, поэтому они сопротивляются подъему и тем сильнее, чем уже капилляр. Обратите внимание, что во всех случаях из-за капиллярного эффекта нарушается закон сообщающихся сосудов, согласно которому вне зависимости от формы сосуда жидкость должна находиться на одинаковой высоте.
8. Жидкости с разным поверхностным натяжением Очень простой и симпатишный опыт.
Если поверхность воды засыпать пыльцой и поднести к пыльце на небольшое расстояние ватку с эфиром, то мы увидим, что пыльца отталкивается от ватки, как будто маленькие магнитики от большого магнита.
Объяснение предлагаю такое. При поднесении ватки эфир образует на поверхности воды тонкую пленку, которая ослабляет натяжение (коэффициент поверхностного натяжения эфира в несколько раз меньше по сравнению с водой). После отклонения палочки с ваткой пленка испаряется, и пыльца возвращается на место.
Поскольку эфир уменьшает коэффициент поверхностного натяжения, то на границе вода-эфир натяжение меньше, чем на границе вода-воздух, и большие силы стягивают пыльцу к краям.
Если капнуть в такую же жидкость с пыльцой мыльной каплей, то капля растечется в некоторую 'лужицу' на поверхности воды, и частицы вынесет за границы этой 'лужицы'. Так происходит из-за того, что вода натянута сильнее, чем мыльный раствор.
И еще одна очень интересная демонстрация - 'лодочка' из проволоки удерживается на поверхности воды силами натяжения. При добавлении пары капель мыльного раствора сила уменьшается, и 'лодочка' тонет.
9. Перетягивание жидкостной пленки на другой контур
Натянутую на контур жидкость довольно легко разорвать, поскольку она ведет себя как тонкая пленка. Ткнул пальцем и всего делов.
Однако если внести внутрь пленки еще один контур (в видео для этого используется нитка), то можно 'перенатянуть' жидкость на него. Выглядит это довольно эффектно.
