Vật lý trong kỳ nghỉ

48

D. Alekseev
VẬT LÝ TRONG NGHỈ

Kỳ nghỉ hè của trường sắp kết thúc. Chắc hẳn mỗi bạn đều quen với cảm giác háo hức trước khi bắt đầu một năm học mới: Liệu có điều gì đang chờ đợi chúng ta ở phía trước?

Có lẽ bạn đã “mệt mỏi” vì phải xa cách và có nên bắt đầu học càng sớm càng tốt? Đừng vội mở sách giáo khoa của bạn. Quan sát quy mô và hiện tượng xung quanh bạn. Bạn sẽ thấy rất nhiều điều thú vị và hữu ích. Có lẽ, không phải tất cả các bạn đều có thể có nghĩa vụ với chúng tôi. Đừng buồn. Những gì chưa hiểu thì cố gắng nhớ kỹ để sau này vào năm học mới có thể giải quyết được.

Những giọt sương hình thành như thế nào?

Tất nhiên, như bạn đã biết, không khí là hỗn hợp của nhiều loại khí khác nhau. Trước hết, đây là nitơ và oxy. Ngoài ra còn có hơi nước trong không khí. Đúng là đóng góp của chúng không lớn: mật độ hơi nước nhỏ hơn mật độ không khí hàng trăm lần. Nhưng sự hiện diện của chúng quyết định cái gọi là độ ẩm không khí. Sức khỏe của con người, sự sinh trưởng và phát triển của thực vật, hoạt động của nhiều dụng cụ chính xác và những thứ tương tự phụ thuộc rất nhiều vào độ ẩm không khí.

Hoá ra lượng hơi nước trong không khí không thể tùy ý được. Có một khối lượng nước tối đa có thể bay hơi trong 1 m³ không khí ở nhiệt độ nhất định. Ngoài ra, sự ngưng tụ hơi nước xảy ra và các giọt nước được hình thành. Nhiệt độ càng cao thì không khí càng giữ được nhiều độ ẩm.

Hãy tưởng tượng rằng trong ngày lượng nước trong không khí đạt giá trị tối đa. Màn đêm đã buông xuống. Nhiệt độ không khí đã giảm xuống,

49

Khối lượng nước tối đa trong không khí đã giảm.
Rõ ràng, hơi nước dư thừa tạo thành những giọt nước - sương hoặc sương mù.
Bây giờ hãy thực hiện một số quan sát độc lập.
Đầu tiên, hãy làm một thí nghiệm không cần nhiều thời gian.
Lấy một lọ thủy tinh và đưa cổ lọ vào chân ấm nước đang sôi. Đặt lọ lộn ngược trên bàn. Sau một thời gian, không khí trong đó sẽ nguội đi và sương dày đặc sẽ rơi xuống.
Trong khi không khí trong bình nguội đi, hãy nhìn vào vòi của ấm đun nước đang sôi. Không có “hơi nước” có thể nhìn thấy trực tiếp ở rìa của nó. Tại sao? Hơi nước, theo đúng nghĩa của từ này, hoàn toàn không thể nhìn thấy được, bởi vì nó là một môi trường rõ rệt, giống như hầu hết các loại khí khác. Cái thường được gọi là “hơi nước” là sương mù. Ở một khoảng cách nào đó từ vòi của ấm đun nước, nó thực sự có thể được nhìn thấy.
Một thí nghiệm dài hơn một chút có thể được thực hiện ngoài trời. Vào ban ngày, đặt ngược lọ xuống đất và phủ nhẹ đất lên cổ lọ. Về đêm không khí sẽ trở nên lạnh hơn, sương sẽ xuất hiện trên thành lọ, như bạn có thể thấy vào sáng sớm.

“Kubar” và “Io-no”
Những thí nghiệm rất thú vị có thể được thực hiện với các chủ đề luân phiên.
Đồ chơi nước và cối xay gió đến với chúng ta từ xa xưa. Ngay cả phần trên cũng không già đi trong nhiều thế kỷ.
Trong những bức tranh cổ, bạn có thể thấy một cậu bé cầm roi và cầm một củ cải đường. Roi được uốn quanh đầu nhiều lần. Rõ ràng đây là cách phần trên quay.
Tuy nhiên, bạn cũng có thể bắt đầu phần trên theo cách thông thường, đó là dùng tay, sau đó dùng roi quất phần trên để vòng quay của nó kéo dài nhất có thể. Họ nói rằng ở nước ta trò chơi này thậm chí còn có thể được tìm thấy ở một số nơi. Và họ gọi cô ấy là “Kubar”.
Trung Quốc cổ đại thường được coi là nơi khai sinh ra trò chơi “Io-no”. Hãy cố gắng làm điều đó.
Lấy một cuộn kim loại, ví dụ như từ bộ xây dựng dành cho trẻ em. Dynamir nên khoảng 5 cm, đường kính trục khoảng 0,5 cm, chiều dài trục khoảng 1-2 cm. Buộc một sợi chỉ chắc chắn dài bằng chân của bạn vào trục xe.
Trò chơi như sau. Quấn sợi chỉ quanh trục xoay, cầm đầu sợi chỉ trong tay và thả ống chỉ ra. Khi sợi chỉ hoàn toàn được tháo ra, hãy giữ nhẹ - ống chỉ bắt đầu quay trở lại. Nhiệm vụ là giữ cho cuộn dây quay liên tục. Học được điều này, bạn

50

đồng ý về những thủ thuật bạn có thể làm với món đồ chơi này.

Chuỗi quay
Một sợi dây xích thông thường sẽ giúp bạn thấy được tác dụng bất ngờ khi quay.
Lấy một sợi dây dài khoảng 20 cm. Cẩn thận kết nối các liên kết bên ngoài của nó. Buộc một sợi chỉ dài 30 cm vào một trong các mắt xích. Lấy đầu kia của sợi chỉ trong tay của bạn.
Thực hiện các chuyển động tròn có bán kính nhỏ bằng tay trong mặt phẳng nằm ngang, làm cho dây xích quay. Sau một thời gian, nó sẽ nâng lên, duỗi thẳng và có dạng hình tròn nằm trong mặt phẳng nằm ngang. Một kết quả bất ngờ phải không?

Ai nhanh hơn?
Đặt một tấm ván không nhẵn lắm lên bàn và nhấc một đầu của nó lên một chút. Đặt hai hình trụ giống hệt nhau cạnh nhau trên bảng, nhưng một hình trụ đặc và hình kia rỗng. Bạn nghĩ cái nào sẽ quét bảng nhanh hơn? Teler nhả xi lanh và tự kiểm tra.
Thay đổi các hình trụ, lấy hình trụ rắn lớn và nhỏ, hình trụ rỗng lớn và nhỏ, hình trụ từ các vật liệu khác nhau, v.v.

Tại sao một hình trụ quay tăng lên?
Làm một hình trụ có đường kính khoảng 4 cm và chiều dài 10 cm từ giấy dày. Quấn nó nhiều lần bằng băng nylon, đặt nó lên mép bàn và giữ nó bằng đầu còn lại của băng. Cuộn băng sẽ vẫn nằm trong tay bạn và hình trụ đang quay sẽ bay về phía trước theo hướng giật. Điều gì sẽ xảy ra với anh ấy tiếp theo?
Có hai lựa chọn: hình trụ sẽ bay lên hoặc bay dưới bàn. Kiểm tra xem kết quả cuối cùng phụ thuộc như thế nào vào vị trí của đầu tự do của băng trong quá trình giật (đầu tự do có thể ở trên hoặc dưới trục hình trụ).
Lưu ý rằng thí nghiệm này chứng tỏ sự xuất hiện của cái gọi là lực nâng cần thiết để tác động lên ngành hàng không.