1/2
Как вы знаете, если направить луч так, чтобы он падал из одной среды в другую (из воздуха в стекло, например, как в очках), то свет будет изменять свою траекторию - преломляться. Так происходит потому, что свет в более оптически плотных средах движется медленнее.

Одно из проявлений этого эффекта - полное внутренне отражение. Если луч посылать из более оптически плотной среды в менее оптически плотную, то начиная с определенного угла падения луч перестает выходить из среды совсем! В видео в этот момент рука останавливается на мгновение.

Данный эффект можно использовать, очевидно, для удержания распространяющегося света в определенных границах, то есть, с световодах вообще и оптоволокне в частности. Именно этот эффект позволяет свет распространять на многие километры без потерь (практически).

2/2
Эффект можно забавным и очевидным образом сломать.

В видео показан световод из стекла без воздуха внутри. До тех пор, пока вокруг него воздух (то есть, менее плотная среда), то свет не выходит. Однако стоит поместить световод в глицерин (то есть, в более плотную среду), то вся логика ломается и свет просто выходит через глицерин.

Круто!

Думаю, практически все из нас замечали такое дивное явление как мерцание звезд. Если ночью посмотреть на небо вдали от источников света, то можно увидеть, что у нас украли палатку звезды мерцают и переливаются, как будто бы одна и та же звезда то тухнет, то разгорается ярче.

Причиной такого поведения является постоянное перемешивание и завихрение воздуха в атмосфере, через которую, собственно, свет и проходит. Дело в том, что показатель преломления воздуха напрямую зависит от его плотности и температуры, поэтому при изменении этих параметров меняется преломление, что нами воспринимается как дрожание или мерцание. Вы легко поймете суть эффекта, если вспомните, что в солнечные морозные дни воздух за окном дома 'дрожит' - так происходит потому, что теплый воздух от окна и холодный на улице имеют сильно разные температуры и, следовательно, показатели преломления.

В видео показан пример - перед пятном лазера на экране воздух сильно разогревается горелкой. Образуется конвекционный поток снизу вверх и изначально неподвижное пятно начинает дрожать.

1/2
Существует довольно известная демонстрация - только что потушенную свечу поджигают через дым.

Такое возможно потому, что дым содержит большое количество испаренного воска или парафина, которые, поднимаются за счет конвекции и поджигаются спичкой.

2/2
Мне понравилось некая похожая магия - глотатель огня (факир, тащемта) сбрасывает пламя с факела, затем удерживает его за счет горючего вещества и поджигает факел обратно. Видно, что область горения стремится вверх, однако фокусник удерживает ее примерно на одной высоте.
Красота же!

Обратите внимание, как легко мастер 'смахнул' пламя с факела в начале демонстрации - наверняка факел был пропитан летучим веществом и пламя находилось уже больше над факелом, чем вокруг него (как в опыте с огненными шариками).

Знаете, чем принципиально отличаются заряженные частицы от незаряженных? Все просто - заряженными частицами гораздо проще управлять!
Летит, допустим, отрицательно заряженный электрон - создадим против него поле и остановим таким образом электрон! Все, теперь он наш! А теперь попробуй так же с нейтрально заряженным нейтроном - ничего не получится. То-то и оно.

В видео показано одно из применений коронного разряда - очистка воздуха от дымового загрязнения. Суть довольно проста - если в банку нагнать дыма с помощью дымовой шашки, а затем создать между двумя электродами в банке высокое напряжение, то разгоняющиеся этим напряжением электроны будут ионизировать (т.е. заряжать) частички дыма. Заряженными частицами дыма управлять гораздо проще - они все соберутся на одном из электродов, к которому притянутся благодаря своему заряду.
Электродов в банке два - один острый висит, другой плоский лежит. Частицы дыма притянулись к плоскому.

Красота!

Не самая распространенная, однако очень симпатичная демонстрация поверхностного натяжения.

Итак, если молекулы жидкости сильнее притягиваются к молекулам сосуда, чем друг к другу, то такую ситуацию называют смачиванием (как, например, у воды со стеклом). Если налить такую жидкость в тонкий сосуд, то она будет дополнительно подниматься в нем за счет силы поверхностного натяжения - так проявляется капиллярный эффект.

Если ее заменить жидкостью, молекулы которой сильнее притягиваются друг к другу, то мы будем наблюдать наоборот несмачивание (как у ртути и стекла).

Нальем обе эти жидкости в клин, то есть, в сосуд треугольной формы, сужающийся к концу. Вода за счет капиллярного эффекта и притяжения к молекулам стекла будет тянуться вверх и вниз в самом узком месте. Молекулы же ртути отталкиваются от стекла, поэтому до самого узкого места даже не доходят. Получаются красивые гиперболические формы жидкостей.

Эффект Кайе или Кея (Kaye Effect) - удивительное проявление свойств вязких жидкостей.

Суть довольно проста. Представьте, что выдавливаете ровной струйкой (это важно) какую-нибудь вязкую жидкость - шампунь, сгущенку, ... . Вязкая жидкость опускается на поверхность и поскольку она вязкая, то не успевает сразу же растечься, а образует некоторую такую 'кучку'. Так вот - если продолжать выдавливание жидкости, то из этой 'кучки' время от времени будут вылетать довольно мощные струи вязкой жидкости! Смотрите демонстрацию.

Объяснение дается простое. Представьте, что вы подставили ложку под струю воды - вода изогнется по поверхности ложки и полетит вам в пузяку. Стандартная ловушка в раковине.
Считается, что время от времени в 'кучке' вязкой жидкости образуются такие как раз ложбинки, по которой струя вязкой жидкости изгибается и отлетает вверх (смотрите картинку в конце видео).

Довольно интересный эффект, хочется поисследовать. Для демонстрации рекомендуют использовать густой мед, жидкое мыло, шампунь. Ровную струю можно получить с помощью равномерного выдавливания из шприца Жане. Повторно использовать жидкость нельзя - она насыщается пузырьками воздуха и теряет вязкость.

1/2
Я знаю, как спасти Титаник! Немного поздно, но лучше, чем никогда.
Давайте посмотрим, как он затонул.

Суть примерно следующая - волею дьявольских проявлений корабль налетел на айсберг. Заклепки из плохого металла при низкой температуре стали хрупкие и лопнули, допустив заливание воды.

Нижняя часть корабля была разделена на отсеки - как раз для того, чтобы при возникновении пробоины вода заполнила один отсек и на том остановилась. Однако получилась такая пробоина, что залилось сразу пять отсеков, после чего корабль ушел носом под воду и из-за этого воде открылся путь в дальнейшие отсеки поверх перегородок.

То есть, если бы корабль не наклонился, то, глядишь, и остался бы корабль на плаву? Хотя бы побыл на плаву подольше...

2/2
В видео показана модель корабля, разделенного на отсеки. Если открыть один отсек, то он заполнится, центр тяжести сместится и корабль перевернется.

Однако если симметрично с другой стороны открыть такую же пробоину, то симметричное заполнение приведет к тому, что корабль погрузится в воду сильнее, но при этом останется в том же положении и не перевернется.

Глядишь, если б у Титаника проделать с другой стороны пару пробоин, то и удержался бы корабль?..

Очень симпатичная демонстрация жидкостей различных плотностей. Используют подкрашенную жидкость.

Вверху синий ацетон - плотность 780 кг/м3. Посередине масло - 925 кг/м3. Внизу оранжевая соленая вода, вероятно, 1100 - 1200 кг/м3. Под действием силы Архимеда более легкие жидкости вытесняются из более тяжелых (прям как легкий шарик с гелием вытесняется из 'тяжелого' воздуха) и удерживаются там, не перемешиваясь.

1/2
Мне тут одновременно два видоса на одну тему попались. Один бы уж не стал показывать, но два - грех не показать.
Итак, тезис дня - 'молния не так проста, как вы думаете!'

Вот идет гроза. Вроде вокруг куча металла, бочки, заборы, а молния почему-то бьет внезапно в дерево или вообще в землю. Почему так? Все просто - именно между этими точками сложилось наибольшее напряжение, достаточное для пробоя.

Чтобы разряд мог пробить сухой воздух, необходимо создать условия - 30 кВ/см. Это значит, что между двумя точками, разнесенными на 1 см, должно быть напряжение 30000 В. То есть, чтобы батарейка 5 В могла пробить воздух, нужно контакты от нее сблизить на расстояние ~1,7 мкм. Ну, и так далее.

В грозовой туче такое гигантское напряжение (точнее, потенциал) набирается за счет восходящих и нисходящих потоков, которые сортируют частицы - вверху положительные заряды, внизу отрицательные. Далее отрицательные заряды внизу тучи вытаскивают положительные заряды из тел на земле. Там, где между двумя точками образовалось достаточное напряжение, происходит ХаДыщ! И получается, что эта точка получается вполне себе хаотично - мы лишь можем склонить вероятность попадания молнии в конкретную точку, предельно уменьшив ее потенциал по сравнению с потенциалом тучи.

В видео показано, как молния бьет в дом вместо Останкинской башни.

2/2
Вот про этот видос кто-то пишет 'фейк', кто-то наоборот, я так и не понял. Давайте поверим происходящему.

Итак, молния попадает в окно многоэтажного дома. Почему? А пес знает - звезды потенциалы так выстроились. Проверить бы, конечно, правильность организации молниеотвода...

Короче, молния - непредсказуемая штука!

Из-за неполадок с интернетом у физика аккаунтом временно завладел математик!

Не уверены, принцесса вы или тигор? Рекомендуем книжку Рэймонда М. Смаллиона - "Принцесса или тигр". В книжке приводятся логические головоломки с решениями без физического насилия!

Два моих любимых сюжета:

1. У царя тюрьмы переполнены, тигры голодны, дочерей немерено. Он насмотрелся галилео и решил свою проблему так: узника подводят к двумя дверям, за одной принцесса, за другой тигр. Узник своим выбором решает две проблемы сразу - освобождает койко-место и либо забирает принцессу, либо кормит тигра. А для осознанного выбора есть подсказки. Попробуйте принять верные решения вместе с узниками

2. Первый сказал второму Х, и второй не понял. Первый сказал второму У, и второй как понял. Как же так вышло?

Такие задачи называются метаголоволомки. В них мы не решаем задачу честно, а узнаем, что кто-то смог ее решить, когда что-то узнал. Их в этой книжке тоже много.

Например,
Встретились два математика, которые давно не виделись, и один сообщил другому, что у него трое сыновей.
- Сколько же им лет? — спросил второй.
- Определи это сам: произведение их возрастов равно 36.
Второй математик отвечает:
- Данных недостаточно.
- Ну хорошо, тогда я добавлю, что сумма их возрастов равна числу скамеек в этом сквере.
Второй (посчитав скамейки и немного подумав):
- Данных по-прежнему недостаточно.
-Тогда я добавлю, что мой старший сын - рыжий, - сказал первый математик.
- А-а, ну вот это другое дело, - ответил второй. - Твоим сыновьям... - и он правильно назвал возраст всех трёх сыновей.
Определить, сколько лет было сыновьям.

Поломайте голову и вы, пока уважаемый физик торопится спешит летит старается поймать интернет🏃‍➡️

Довольно симпатичная девушка демонстрация индуцированного заряда, который мы ранее видели на примере металлической гильзы и молнии.

Итак, дама смешивает кукурузный крахмал (ни в коем случае не картофельный, вы сумасшедшие что ли?!) и масло. Затем трет шарик о волосы, и электроны из волос переходят на шарик, то есть, шарик оказывается отрицательно заряжен.

Далее если шарик поднести к крахмально-масляной жидкости (ни в коем случае не масляно-крахмальной, не шутите с этим), то электроны из шарика оттолкнут от себя в крахмале электроны подальше, а положительные частицы притянут, соответственно, поближе - это разделение и есть индуцированный заряд. Поскольку смесь за счет положительного заряда тянется к отрицательным зарядам в шарике, то от ложки отходят такие симпатичные крахмальные рожки.

Повторяйте дома, соблюдайте технику безопасности, платите налоги.

P.S. Если завтрашний пост все же выйдет, значит, жена решила сохранить мне жизнь за то, что слово 'девушка' я все же зачеркнул. Однако увечья неизбежны...

Печатать одним пальцем левой ноги сложно, но я справляюсь. С запятыми, правда, есть трудности... Поэтому сегодня покороче!

Знаете ли вы, что на Челябинск недавно вновь было совершено покушение? Уже в 2013 году на него нехило так покусился астероид, а тут смотри-ка - вновь бог космоса посылает свои подарки!

Напомню, что булыжник из космоса зовется метеоритом только в том случае, если он долетает до Земли и сбивает кокос. Если же он сгорает в атмосфере, то он метеор. Если ярко сгорает, то болит-магнит - не спит болид.

Метеоры летят в космосе под действием гравитации с чудовищной скоростью - десятки километров в секунду. И в космосе булыжнику ничего не мешает лететь, но вот на планете Земля каменюка сразу же сталкивается с атмосферой, об которую начинает тереться и, очевидно, нагреваться. Дикие скорости, отсюда дикие нагревы, отсюда мгновенное сгорание.

Кстати, при сгорании метеор еще и подогревает атмосферный воздух вокруг себя так, что тот начинает светиться. Знаете, почему вспышка от метеора такая зеленая? Все просто - так светится кислород. Если вспомните, то в Северном сиянии он светится точно так же.

Очень мне нравятся простые и понятные демонстрации и сегодняшняя как раз одна из таких.

Итак, как вы знаете, существует одно из древнейших изобретений человеческой цивилизации - компас. Работает он очень просто. Есть очень легкий маленький магнит в виде стрелки. Если планета Земля и ее магнитное поле. Если один магнит оказывается в поле другого магнита, то они будут вращаться тем или иным способом до тех пор, пока из магнитные поля не окажутся сонаправлены (конечно, если ничего не мешает им вращаться). Поэтому стрелка компаса всегда выстраивается вдоль магнитного поля планеты, указывающего, очевидно, на один из магнитных полюсов Земли - Северный магнитный полюс.

В видео показан магнит в условиях невесомости. Любые тела в таких условиях начинают просто парить и медленно двигаться под действием легких толчков или воздушных потоков. Однако магнит удерживается магнитным полем и движение магнита остановится только тогда, когда он займет положение 'вдоль поля'.

Если закрепить магнит и позволить ему свободно вращаться, то можно видеть, как меняется направление магнитного поля вокруг нашей планеты.

Интересный факт: северный магнитный полюс не имеет постоянной географической привязки, поскольку непрерывно движется. За последние 200 лет он сместился уже на 2500 км, недавно покинув земли Канады. Движется в сторону России (Ой!). Если я верно понял, то теоретические модели, рассматривающие расплавленное железо в ядре Земли (источник магнитного поля) и его потоки дают хорошее согласие с наблюдаемыми данными. Значит, можно полагать, что движение железа в ядре вызывает смещение полюса.

Я уже было дело заготовил видеодемонстрацию, однако мне попалась крайне интересная и нестандартная книга - Хургин Я.И. Ну и что? Согласитесь, даже название книги уже интригует.

Если кратко, то книга не совсем 'для всех', а только для желающих докопаться до истины и понимающих, что зачастую вместо долгих сверхумных обсуждений следует задать вопросы - Ну и что? Какую задачу вы решаете? Какое решение ожидаете получить? Иногда вовремя заданные вопросы помогают получить верные ответы. Даже очень часто.

В общем, рекомендую книгу всем, кто хочет заглянуть в закулисье научного мира - его проблемы, перегибы, сложности.

Попробуйте прочитать хотя бы первые 10 страниц, очень рекомендую.