:: A : B : C : D : E : F : G : H : I : J : K ::: W ::

Encyklopedia ciekawych

HASŁA

Absorpcja | Aerodynamika | Akceleratory | Antymateria | Atmosfera | Atom |

Absorpcja

Absorpcja oznacza wchłanianie. W życiu codziennym mamy często do czynienia z wchłanianiem cieczy. Na przykład, ręcznik papierowy czy gąbka wchłaniają wodę. W nauce słowa absorpcja używa się do opisania różnych zjawisk związanych z wchłanianiem. Korzenie rośliny absorbują z gleby wodę i cząsteczki innych związków. Soki trawienne w układach pokarmowych zwierząt rozkładają pożywienie na prostsze substancje, które następnie absorbuje krew.
Ciepło, światło czy dźwięk, podlegają również absorpcji. Przedmioty ciemne pochłaniają, czyli absorbują, więcej ciepła niż jasne. Ludzie w ciepłych krajach malują ściany domów na jasne kolory, żeby mniej się nagrzewały. Promienie słoneczne nie są pochłaniane przez ściany, lecz są odbijane i w środku domu panuje przyjemny chłód.

Spróbuj Sam Napełnij słoik wodą i zaznacz jej poziom. Następnie naciągnij na wierzch słoika elastyczną błonę, zrób w niej małą dziurkę i ostrożnie włóż do środka roślinę. Upewnij się, czy słoik jest szczelnie przykryty. Po kilku dniach poziom wody się obniży. Stanie się tak, ponieważ roślina poprzez korzenie absorbuje wodę.

wstecz

Aerodynamika

Aerodynamika to nauka badająca zjawiska związane z przepływem powietrza, gdy staje mu coś na przeszkodzie, np. żagiel chwytający wiatr, oraz siły występujące podczas ruchu różnych ciał w powietrzu, takich jak lecący samolot. Co unosi latawiec? Co sprawia, że szybowiec bez silnika może latać? Jak to się dzieje, że ważący 350 ton odrzutowiec nie spada na ziemię? Odpowiedzi na te pytania przynosi aerodynamika. Skrzydło samolotu ma bardziej wygięty wierzch niż spód. Taki kształt nazywa się profilem aerodynamicznym. Gdy samolot leci, powietrze przepływające nad skrzydłem ma dłuższą drogę do przebycia niż to przepływające pod nim. Prędkość strumienia powietrza nad skrzydłem musi więc być większa.

Naukowe prawo, znane jako twierdzenie Bernoulliego głosi, że

CIŚNIENIE gazu lub cieczy maleje, gdy rośnie prędkość przepływu.

Ponieważ ciśnienie pod skrzydłem jest większe niż nad, działa na nie siła wypychająca samolot do góry. Nazywa się ją siłą nośną. Im szybciej leci samolot, tym większa jest siła nośna. Na samolot działa również siła utrudniająca lot. Jest to opór powietrza. Wraz z prędkością samolotu zwiększa się opór. Opór powietrza stanowi szczególnie ważny problem przy projektowaniu bardzo szybkich samolotów, ponieważ siła oporu rośnie szybciej niż prędkość. Aby zmniejszyć opór powietrza, wszystkie zewnętrzne części samolotu muszą mieć opływowy kształt. Opływowy kształt samolotu ułatwia przepływ strumieni powietrza. Rogi lub ostre krawędzie ciała rozrywają strumień powietrza i wywołują zawirowania, przez co zwiększają opór.

wstecz

Akceleratory cząstek elementarnych

Akcelerator cząstek to ogromne urządzenie wykorzystywane w badaniach naukowych. Służy on do przyspieszania cząstek elementarnych do wielkiej prędkości. Fizycy zajmujący się badaniami atomów czy cząstek elementarnych zgłębiają strukturę materii rozbijając atomy na części i śledząc wylatujące cząstki. Naładowane cząstki, np. protony, elektrony lub jądra helu przyspieszane są w polu elektrycznym i ogniskowane w wiązkę. Kiedy cząstki poruszają się z prędkością bliską prędkości światła, wiązka uderza w atomy tarczy i je rozbija. Zderzenia i powstające w nich cząstki rejestrowane są w detektorach.
Istnieją dwa rodzaje akceleratorów: liniowy i kołowy (cykliczny). W akceleratorze liniowym cząstki poruszają się po linii prostej. Długość akceleratorów liniowych dochodzi do kilku kilometrów, co jest konieczne do osiągnięcia dostatecznej prędkości cząstek. Akceleratory kołowe składają się ze wstępnego akceleratora liniowego i tunelu w kształcie pierścienia. Rozstawione wzdłuż pierścienia elektromagnesy zakrzywiają tor cząstek, tak, że wiązka biegnie wewnątrz tunelu. Na drodze wiązki znajduje się kilka sekcji przyspieszających. Ponieważ cząstki poruszają się po kole dowolnie długo, w akceleratorach kołowych można osiągnąć znacznie większe prędkości na mniejszej przestrzeni.
Największe akceleratory na świecie znajdują się w Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) w USA i pod Genewą w Szwajcarii (CERN).

wstecz

Antymateria

Antymateria to materia zbudowana z cząstek elementarnych, które od zwykłych cząstek elementarnych różnią się tym, że mają przeciwny znak ładunku elektrycznego. Nazywa się je antycząstkami. Na przykład elektron ma normalnie ładunek ujemny. Jego odpowiednik w antymaterii, antycząstka zwana pozytonem, ma wszystkie cechy normalnego elektronu poza tym, że nosi ładunek dodatni. Zwykły atom składa się z protonów, neutronów i elektronów. Antyatom musiałyby więc tworzyć antyprotony, antyneutrony i pozytony. Antymaterię po raz pierwszy opisano w 1930 r., zanim ktokolwiek ją odkrył albo uzyskał w laboratorium. Obecnie antycząstki otrzymuje się za pomocą akceleratorów cząstek.

wstecz

Atmosfera

Atmosfera jest powłoką gazową, zwaną powietrzem, otaczającą Ziemię. Rozciąga się ona od powierzchni Ziemi i przechodzi stopniowo w próżnię międzyplanetarną. Składa się z około 78% azotu, 21% tienu i około 1% innych gazów. Atmosfera wywiera również ciśnienie. Ciśnienie atmosferyczne wywoływane jest przez ciężar powietrza. Wywiera ono ciśnienie na powierzchnię Ziemi wynoszące około 1 kg na każdy centymetr kwadratowy. Nie zauważamy tego ogromnego ciśnienia, chociaż stale jest ono obecne.

Atmosfera utrzymywana jest blisko Ziemi dzięki sile grawitacji. Podzielona jest na różne warstwy według różnic temperatury. Troposfera, w której żyjemy, stanowi ponad 75% atmosfery. Prawie wszystkie chmury, deszcz i śnieg występują w tej warstwie. Stratosfera rozciąga się do 48 km ponad powierzchnię Ziemi. Chmury rzadko tu występują, a samoloty zwykle latają w tej warstwie leżącej tuż ponad zmienną pod względem pogody troposferą. Warstwa ozonowa znajduje się pomiędzy stratosferą i mezosferą. Mezosfera rozciąga się do wysokości ponad 80 km od powierzchni Ziemi. Ponad nią znajduje się termosfera, gdzie powietrze jest bardzo rzadkie. Ponad 99,9% atmosfery leży poniżej niej. Niższa część termosfery - jonosfera - odbija fale radiowe z powrotem ku Ziemi umożliwiając przesyłanie sygnałów dookoła kuli ziemskiej. Egzosfera rozpoczyna się na wysokości około 480 km ponad Ziemią i przechodzi w przestrzeń kosmiczną. Mieszanina gazów stanowiących atmosferę ewoluowała na przestrzeni 4,5 miliarda lat. Około 99% atmosfery stanowi azot i tlen. Pozostały 1% stanowią gazy, takie jak: argon, dwutlenek węgla oraz śladowe ilości wodoru, ozonu, metanu, tlenku węgla, helu, neonu, kryptonu i ksenonu. Zawartość pary wodnej zależy od temperatury i wilgotności.

Atmosfera staje się rzadsza i trudniejsza do oddychania wraz ze wzrostem wysokości. Powodowane jest to tym, że mniejsza ilość powietrza wywiera ciśnienie z góry na dół. Ślady atmosfery występują jeszcze w odległościach rzędu tysięcy kilometrów w głąb przestrzeni kosmicznej, ale już nawet w położonym na wysokości 2200 m n.p.m. mieście Meksyk niektórzy atleci podczas Olimpiady w 1968 r. cierpieli na brak tchu.
W miarę rozrzedzenia się wraz ze wzrostem wysokości, atmosfera staje się również chłodniejsza. Na szczycie Mount Everest (8848 m n.p.m.) temperatura powietrza wynosi -50°C. Z tych dwóch powodów samoloty muszą być hermetyczne i posiadać własne zasilanie w tlen, jak również muszą być uszczelnione przeciwko zimnu. Atmosfera chroni nas poprzez absorbowanie szkodliwego promieniowania słońca, promieniowania kosmicznego. Na przykład warstwa tlenu, zwana warstwą ozonową, zatrzymuje niewidzialne promieniowanie (ultrafioletowe), które powodowałoby zgubne poparzenia słoneczne. Naukowcy udowodnili, że podwojenie zawartości dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej (do 0,06% spowodowałoby globalny przyrost temperatury wokół Ziemi. To wywołałoby z kolei topnienie gór lodowych i zalewanie wybrzeży.

wstecz

Atom

Atom jest elementarną cząstką materii. Wszystko wokoło składa się z atomów. Atom składa się z jeszcze mniejszych cząstek, zwanych protonami, neutronami i elektronami.
Mają one odmienne uporządkowanie w różnych PIERWIASTKACH chemicznych. We WSZECHSWIECIE występują 92 pierwiastki chemiczne, które zbudowane są z jednakowych atomów. Przykładem mogą być wodór i tlen.

Greckie słowo atom - oznacza "niepodzielny". Budowa atomu nie została wyjaśniona aż do momentu, kiedy John Dalton opracował teorię atomu. Odkrycie elektronu w 1897 r. udowodniło, że atom jest podzielny.
Atom jest układem elementarnych cząstek. Każdy atom posiada jądro składające się z protonów i, za wyjątkiem wodoru, neutronów, oraz elektronów krążących dookoła jądra. Proton posiada dodatni ładunek elektryczny, elektron ujemny, natomiast (neutron) nie posiada żadnego ładunku elektrycznego. Każdy atom budujący dany pierwiastek posiada taką samą liczbę protonów i neutronów, nie ma więc ani ładunku dodatniego, ani ujemnego. W atomie w dużej części znajduje się wolna przestrzeń, ale elektrony krążą z taką szybkością, że atom zachowuje się jakby był całkowicie upakowany (podobnie piasty śmigła wirującego z dużą prędkością wyglądają jak pełna tarcza i odbijają przedmioty rzucone w ich kierunku). Pojedyncze atomy tego samego lub różnych pierwiastków mogą łączyć się poprzez posiadanie wspólnych elektronów tworząc molekuły, jak również związki chemiczne.
Atomy są tak male, że muszą być powiększane wiele razy, aby można było je zobaczyć. Pierwsze zdjęcie pojedynczego atomu wykonano w 1970 r. za pomocą mikroskopu elektronowego.
Maleńka cząsteczka kurzu, którą z ledwością człowiek może zaobserwować, zawiera około 1000 milionów milionów (lub milion miliardów) atomów.

Jeżeli atom byłby wielkości łebka gwoździa, to twoja ręka byłaby tak duża, że z łatwością mogłaby trzymać kulę ziemską.

Najważniejsze wydarzenia w badaniach atomu:

400 lat p.n.e. Demokryt nadaje nazwę "atom" elementarnej cząsteczce.
1750 Boscoyich uważa, że atom zbudowany jest z 12 mniejszych cząsteczek.
1803 Dalton wysuwa hipotezę, że każdy pierwiastek składa się z różnych typów atomów.
1911 Rutherford wysuwa hipotezę, że większość masy atomowej skoncentrowana jest w zawierającym protony małym jądrze, wokół którego z dużą prędkóścią krążą elektrony.
1932 Chadwick odkrył, że jądro zawiera również neutrony.
1938 Odkryto możliwość rozszczepiania jądra atomowego.
1971 Identyfikacja kwarków. Wykazano, że są mniejsze od protonów i neutronów.
1988 Wejście do użycia mikroskopu pozytonowego (antyelektronowego)

wstecz