strona glówna :.: opracowania :.: zadania :.: encyklopedia :.: download :.: kontakt :.: linki

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

Encyklopedia ciekawych

HASŁA

Chmura | Ciało stałe | Ciecz | Ciekłe kryształy | Ciepło | Ciężar
| Ciśnienie | Czarne dziury | Czasoprzestrzeń | Czerwony Olbrzym | Częstotliwość |

Chmura

Chmura jest to zawieszony w powietrzu zbiór bardzo małych kropelek wody, czasami w dużej odległości od powierzchni ziemi.
Para wodna jest wodą w postaci gazu i w normalnych warunkach (ciśnienia i temperatury) jest niewidoczna. Jeżeli na przykład gotujesz wodę w czajniku, wydzielająca się od samego początku para wodna nie może być widoczna. Dopiero w momencie, kiedy para oziębi się i ulegnie kondensacji w kropelki cieczy, może być zauważona.
Powietrze zawiera parę wodną z parowania jezior, stawów, rzek i mórz. Każdego roku pomiędzy ziemią i powietrzem krąży prawie 500 mln ton wody.
Ciepłe powietrze jest w stanie pomieścić więcej pary niż zimne, zanim nastąpi jej kondensacja w wodę. W miarę unoszenia się powietrza staje się ono coraz zimniejsze, aż w końcu staje się nasycone parą wodną. Jeżeli nasycone powietrze dalej unosi się i oziębia, para wodna ulega kondensacji i wytrącają się kropelki cieczy - wody. Jeżeli taka chmura jeszcze się ochłodzi, kropelki kondensatu powiększą się na tyle, że powstanie deszcz. Takie chmury widoczne są właśnie na niebie. Jeżeli natomiast masy powietrza obniżą się, zwiększy się temperatura, a tym samym zwiększy zawartość pary wodnej. Istnieje wiele różnych rodzajów chmur zdefiniowanych i na zwanych według ich kształtu i wysokości, na której się znajdują w atmosferze.

Różne typy chmur występują na różnych wysokościach nad powierzchnią ziemi. Chmury występujące w formie warstw nazywane są chmurami warstwowymi. Spiętrzone białe masy chmur zwane są chmurami kłębiastym a wysokie wiotkie chmury zwane są chmurami pierzastymi. Chmury tworzą się z wody, która paruje z oceanów, rzek, jezior lub z wilgotnej gleby i roślin. Powstała w ten sposób para wodna unosi i ochładza, następnie ulega kondensacji tworząc chmury.

wstecz

Ciało stałe

W ciałach stałych atomy lub cząsteczki utrzymują się na stałych pozycjach względem siebie. Oznacza to, że ciała stałe zachowują swój kształt, stawiają opór, gdy chce się je odkształcić oraz nie wypełniają pojemnika dostosowując się do jego formy, jak ma to miejsce w przypadku płynów. W wielu ciałach stałych atomy ułożone są symetrycznie w powtarzające się wzory tworzące sieć. Takie ciała nazywamy KRYSZTAŁAMI. Nawet jednak w kryształach atomy są często przesunięte lub atomy jednego rodzaju zajmują miejsca atomów innego rodzaju. Te tzw. defekty sieciowe lub dyslokacje mogą mieć duży wpływ na właściwości danego materiału. W elektronice niekiedy celowo wprowadza się defekty do sieci krystalicznej, żeby zmienić właściwości elektryczne materiału. Nie wszystkie jednak ciała stałe mają postać krystaliczną. W tzw. ciałach bezpostaciowych atomy rozmieszczone są w sposób nie uporządkowany, podobnie jak w cieczach, z tą jednak różnicą, że nie mogą się poruszać. Przykładem ciała bezpostaciowego jest szkło.
Kiedy wzrasta temperatura ciała, drgania atomów stają się większe do tego stopnia, że zaczynają one zamieniać się miejscami. Sztywna struktura rozpada się i ciało stałe ulega stopnieniu przechodząc w stan ciekły.

wstecz

Ciecz

stan ciekły to stan skupienia substancji pośredni między stanem gazowym i stałym. W cieczy atomy albo cząsteczki nie zajmują sztywnych pozycji względem siebie, jak w ciele stałym, ale nie mogą równie całkowicie swobodnie się poruszać, jak to się dzieje w przypadku cząsteczek gazu. Gaz i ciecz nie mają określonej postaci i przybierają kształty naczynia, w którym się znajdują. W odróżnieniu jednak od gazu, cząsteczki cieczy lepią się do siebie. Ciecz ma więc określoną objętość i nie wypełnia całkowicie dowolnego naczynia, co upodabnia ją do ciała stałego. Od gazów ciecze różnią się także tym, że nie można ich tak łatwo sprężać czy ściskać pod ciśnieniem.

Cząsteczki w cieczy są na tyle luźno ułożone, że mogą drgać w różnych kierunkach. Podobnie do ciał stałych, ciecze mają określoną objętość. Nie mają jednak określonego kształtu i przybierają kształt naczynia.

ciecze mogą zmieniać stan skupienia zarówno na stały, jak i gazowy. Ochłodzona ciecz krzepnie, co oznacza, że atomy poruszają się coraz wolniej i wolniej, aż wreszcie zajmują stałe pozycje, jak w ciele stałym. Właśnie na tej zasadzie zamarza (krzepnie) woda tworząc lód. Gdy ciecz jest podgrzewana, cząsteczki poruszają się tak szybko, że wyparowują, czyli odrywają się od powierzchni cieczy tworząc gaz. Niektóre substancje, np. dwutlenek węgla, pod normalnym ciśnieniem nie występują w stanie ciekłym i od razu przechodzą ze stanu stałego w gazowy. Proces taki nazywa się sublimacją. Gaz może zostać skroplony poprzez ochłodzenie. Parę można skroplić ochładzając ją lub zwiększając ciśnienie. Gaz w butlach gazowych to znajdujący się pod ciśnieniem ciekły butan, który wypuszczony przez zawór wraca do postaci gazowej.
Najpowszechniej występującą, najniezbędniejszą i pod wieloma względami najbardziej niezwykłą cieczą jest woda. Wypełnia jeziora I oceany, płynie w rzekach oraz spada w postaci deszczu. Jest niezbędna do życia, bez niej wymarłyby wszystkie zwierzęta I rośliny na ziemi. Woda rozpuszcza wiele substancji, od soli I cukru po kawę instant. Jak inne ciecze zmienia się w ciało stałe, gdy zostanie oziębiona do odpowiedniej temperatury. Poniżej 0°C woda zamarza tworząc lód. W odróżnieniu jednak od Innych substancji, krzepnąc woda powiększa swą objętość

wstecz

Ciekłe kryształy


Ciekłe kryształy to ciecze, które w odróżnieniu od wody mają uporządkowaną strukturę, podobną pod pewnymi względami do struktury kryształów. Niewielkie zmiany napięcia elektrycznego lub temperatury mogą wpływać na strukturę ciekłego kryształu. Wpływa to na rozchodzenie się światła w ciekłym krysztale. Zjawisko to wykorzystano w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych używanych w kalkulatorach i zegarkach. Inny rodzaj ciekłych kryształów, zmieniających kolor pod wpływem temperatury, wykorzystywany jest w termometrach mających postać cienkich jak papier, giętkich pasków.

Wyświetlacz ciekłokrystaliczny składa się z elektrody przedniej, zawierającej podłączone do źródła prądu segmenty tworzące cyfry. Od elektrody odbijającej oddziela elektrodę przednią warstwa ciekłego kryształu

wstecz

Ciepło

Ciepło jest jedną z form energii, wydzielanie ciepła towarzyszy zwykle przemianom energii z jednej formy w drugą. Ciepło jest energią wewnętrzną stanowiącą sumę energii kinetycznej cząsteczek i atomów ciał. lm szybciej poruszają się lub drgają cząsteczki, tym ciało ma wyższą temperaturę. Większe ciała mają większą energię cieplną od mniejszych ciał o tej samej temperaturze.
Ciepło zawsze jest przekazywane z ciała cieplejszego do zimniejszego, stąd też wykazuje tendencję do wyrównywania temperatury ciał. stanowi to treść drugiego prawa termodynamiki, zgodnie z którym bez dostarczenia energii z zewnątrz ciepło nie może przepłynąć z ciała zimniejszego do ciała cieplejszego. Ciepło może być przekazywane na trzy sposoby: poprzez promieniowanie elektromagnetyczne, przewodnictwo cieplne różnych materiałów lub konwekcję, która wiąże się z krążeniem cieczy lub gazu przenoszącego ciepło.
Energia cieplna w dużym stopniu oddziałuje na cząsteczki danego ciała. Najlepiej znanym efektem utraty lub pozyskania ciepła jest zmiana stanu skupienia. Ciało stałe może stopnieć, a ciecz ulec zamrożeniu albo wyparować. Niemal wszystkie substancje, gdy są podgrzewane - rozszerzają się, a gdy są ochładzane - kurczą się. Temperatura naszego ciała musi utrzymywać się na ustalonym i dość wysokim poziomie, tak żeby cząsteczki w organizmie krążyły szybko i mogła następować przemiana materii w wyniku licznych reakcji chemicznych.
Ciepło przekazywane jest przez Słońce w postaci promieniowania cieplnego. W przypadku rondla podgrzewanego na palniku zachodzi zjawisko przewodnictwa cieplnego - cząsteczki meta/u drgają coraz szybciej przekazując energię kinetyczną innym cząsteczkom.

Zacieraj przez chwilę ręce. Poczujesz, że stają się ciepłe. Energia cieplna pochodzi w tym przypadku z tarcia, które wzmaga ruch cząsteczek. 95% energii zużywanej przez żarówkę ulatnia się w postaci ciepła. Możesz się o tym przekonać przybliżając dłonie na odległość ok. 30 cm do za palonej żarówki. Trzymaj ręce blisko żarówki tylko przez chwilę. Porównaj w ten sposób ciepło ulatniające się z żarówki 25 -, 40 - i 60 - watowej. Nie dotykaj żarówki, bo może być bardzo gorąca.

Jednostką podstawową do mierzenia ciepła w międzynarodowym układzie SI jest dżul (J). Dawniej używano kalorii. Jedna kaloria równa się 4,1855 dżula.
Jedna kaloria to ilość ciepła potrzebna do podniesienia o 1°C temperatury 1 grama wody.
Kalorii, podobnie jak dżuli, używa się także do określenia wartości energetycznej naszego pożywienia. Ponieważ jednak energia zawarta w po żywieniu wyraża się stosunkowo wysokimi liczbami, przyjęto jako jednostek używać w tym przypadku kilodżuli (kJ, 1 kJ = = 1000 J) i kilokalorii, nazywanych skrótowo kaloriami.

wstecz

Ciężar

Ciężar jest to skierowana w dół siła, wywołana grawitacją przyciągającą wszystkie ciała w kierunku środka ziemi. Ciężar ciała jest wprost proporcjonalny do jego masy. Jeśli podwoimy masę ciała, wywierana na nie siła ciężkości będzie również dwa razy większa. Stąd też ciężar ciała może służyć do wyznaczania jego masy.
Nie należy jednak mylić masy z ciężarem. Masa określa wyłącznie ilość materii zawartej w ciele i w dowolnym miejscu we Wszechświecie jest taka sama dla danego ciała. Natomiast ciężar związany jest z siłą grawitacji i jego wielkość zależy od mas znajdujących się w pobliżu. Na powierzchni Księżyca ciężar ciała jest sześć razy mniejszy niż ciężar tego samego ciała na powierzchni ziemi, ponieważ siła grawitacji (przyciągania) księżyca jest znacznie mniejsza od grawitacji ziemi.
Kosmonauci w statku kosmicznym krążącym po orbicie okołoziemskiej znajdują się w stanie nieważkości (nie odczuwają siły ciężkości), gdyż siła przyciągania ziemskiego nadaje im takie samo przyspieszenie, jak pojazdowi, w którym się znajdują. To samo zjawisko sprawia, że stojąc w windzie, która zaczyna szybko zjeżdżać w dół, czujemy jakbyśmy tracili na wadze.

Z trzech przedstawionych poniżej przedmiotów piłka futbolowa, choć największa, waży najmniej. Za to najmniejsza cegła jest zarazem najcięższa. Dzieje się tak, ponieważ różne ciała mają różny ciężar właściwy, nazywany gęstością. Tylko w przypadku ciał o tej samej gęstości można porównywać ich ciężar na podstawie wielkości.
Masa ciała jest stała, ale jego ciężar zależy od siły grawitacji. Osoba ważąca na ziemi 120 kg (1), gdyby stanęła na wagę na Księżycu, strzałka pokazałaby tylko 20 kg (2). Ta sama osoba ważyłaby jeszcze mniej w pędzącym w przestrzeni kosmicznej statku, przebywając w stanie nieważkości (3).

wstecz

Ciśnienie

Ciśnienie, z jakim oddziałuje siła na daną powierzchnię, to wartość tej siły podzielona przez pole powierzchni, na którą wywierany jest nacisk.
W układzie SI jednostką ciśnienia jest paskal (Pa). Jeden paskal odpowiada sile jednego niutona działającej na jeden metr kwadratowy powierzchni.
Im mniejsza jest powierzchnia, na jaką działa siła, tym wyższe wywiera ciśnienie. Jeśli, osoba ważąca 50 kg stoi w zwykłych butach, których podeszwy mają 100 cm ciśnienie, jakie wywiera na podłogę, wynosi ok. 50000 Pa. Gdyby ta sama osoba miała wysokie i cienkie obcasy o powierzchni 1 cm ciśnienie wyniosłoby aż 5000000 Pa. Takie samo ciśnienie wywiera na podłoże pięciotonowa ciężarówka, której opony naciskają na powierzchnię 100 cm
Wszystkie płyny (ciecze) i gazy wywierają ciśnienie na dowolną powierzchnię, z którą mają styczność, np. na ścianki pojemnika, w którym się znajdują. Ciśnienie to związane jest z szybkim ruchem cząsteczek lub ATOMÓW płynów, które krążąc uderzają o ścianki naczynia. Wielkość ciśnienia zależy od GĘSTOŚCI płynu, czyli ilości cząsteczek na daną objętość oraz od temperatury. Im wyższa temperatura, tym cząsteczki poruszają się szybciej, więc mocniej i częściej uderzają o ścianki naczynia lub inne powierzchnie. Dlatego też wraz ze wzrostem temperatury rośnie ciśnienie.
Także powietrze w atmosferze wywiera (podobnie jak każdy płyn) ciśnienie, które na poziomie morza wynosi 100 kPa (kPa to tysiąc paskali). Normalnie nie odczuwamy istnienia ciśnienia atmosferycznego, ponieważ stale oddziałuje na nas ze wszystkich stron.

wstecz

Czarne dziury

Czarne miejsca w przestrzeni kosmicznej nie muszą być puste. Światło nie biegnie w przestrzeni po liniach prostych, ponieważ siła GRAWITACJI może "zaginać" przestrzeń. Tak więc świtało czy cokolwiek innego, np. statek kosmiczny, podróżuje w Kosmosie po krzywych. Nawet jednak w pobliżu naszego ogromnego SŁOŃCA przestrzeń jest zakrzywiona tylko w małym stopniu. Dopiero wokół zapadniętej w sobie gwiazdy, zwanej gwiazdą NEUTRONOWĄ, grawitacja do tego stopnia zakrzywia przestrzeń, że w końcowej fazie zapadania przestrzeń tworzy zamknięte koło. Światło emitowane przez gwiazdę nie może przedostać się na zewnątrz, więc sama gwiazda staje się niewidzialna. Jest to czarna dziura.
Astronomowie potrafią wykryć istnienie czarnych dziur. Pojedyncze gwiazdy zachowujące się jakby były jedną z podwójnych gwiazd mogą mieć za towarzyszki czarne dziury. Przykładem tego jest będący źródłem promieniowania rentgenowskiego Cygnus X-l. W samej DRODZE MLECZNEJ istnieją prawdopodobnie miliony gwiazd neutronowych i czarnych dziur.

Uważa się, że czarna dziura stanowi ostatnią fazę życia gwiazdy. Po wielkim wybuchy tzw. gwiazdy supernowej, jądro gwiazdy zapada się pozostawiając po sobie "dziurę".
gwiazda zamieniając się w czarną dziurę raptownie się kurczy. Gdyby Słońce weszło w końcową fazę swego istnienia i zmieniło się w czarną dziurę, jego licząca obecnie 1392000 krn średnica zmniejszyłaby się ledwie do 6 krn Koncepcję czarnych dziur po raz pierwszy przedstawił w 1918 r. niemiecki astronom Karl Schwarzschlld.

wstecz

Czasoprzestrzeń

Czasoprzestrzeń to przestrzeń czterowymiarowa powstała z zespolenia CZASU i przestrzeni. Przyzwyczailiśmy się myśleć o przestrzeni jako o rzeczywistości trójwymiarowej, którą można przedstawić za pomocą trzech ustawionych pod kątem prostym osi współrzędnych, wyznaczających długość, szerokość i wysokość. Według teorii WZGLĘDNOŚCI, czas i przestrzeń są równo rzędne, a czas stanowi czwarty wymiar. Żyjemy więc w świecie cztero a nie trójwymiarowym. Czy potrafisz to sobie wyobrazić? Co więcej, teoria względności mówi nam, że czasoprzestrzeń, w której żyjemy, jest zagięta za sprawą siły GRAWITACJI. Czas zależy więc od rozkładu materii i nie ma charakteru absolutnego. Zgodnie z teorią względności, jeśli ktoś mija Cię z wielką prędkością, czas na jego zegarku biegnie inaczej niż na Twoim. W czasoprzestrzeni wszystko zależy od układu odniesienia i prędkości ruchu.
Silne pole grawitacyjne może zagiąć promień światła, który normalnie biegnie po linii prostej. Przyciąganie grawitacyjne obiektu o tak wielkiej masie, jak galaktyka może powodować ugięcie promieni światła dobiegających z odległej gwiazdy. W rezultacie gwiazda wydaje się zajmować na niebie inne miejsce niż w rzeczywistości

wstecz

Czerwony Olbrzym

Czerwony olbrzym to stara gwiazda. Wiele gwiazd, prawdopodobnie również nasze Słońce, w końcowej fazie swego istnienia wejdzie w stadium czerwonego olbrzyma.
Wraz z wiekiem gwiazda staje się coraz gorętsza i promieniowanie z jądra gwiazdy stara się ją rozsadzić. Ogrzewane przez jądro zewnętrzne warstwy rozszerzają się i stygną, przez co świecą bardziej na czerwono. Czerwony olbrzym Betelgeuse w gwiazdozbiorze Oriona jest większy niż średnica Marsa, ale gaz tworzący jego zewnętrzne warstwy jest tak rzadki, że niewiele różni się od próżni. Za około 5 miliardów lat Słońce stanie się prawdopodobnie czerwonym olbrzymem wchłaniając Merkurego i Wenus. Niektóre z czerwonych olbrzymów wchodzą później w fazę białego karła.

Aldebaran to czerwony olbrzym 35 razy większy od Słońca.

wstecz

Częstotliwość


Częstotliwość to wielkość, która mówi nam jak często coś się powtarza. W fizyce częstotliwość opisuje ruch wahadłowy i falowy. Określa ona, ile w jednostce czasu nastąpiło drgań wahadła lub pełnych cykli w ruchu falowym. Jednostką częstotliwości w układzie SI jest HERC (Hz); jest to jedno drganie, lub cykl ruchu falowego, na sekundę. Powszechnie spotykamy się z falami elektromagnetycznymi o bardzo różnych częstotliwościach: fale radiowe mają częstotliwość od kilkuset tysięcy do kilku milionów herców, fale świetlne (Światło) już rzędu kilkuset miliardów herców. Natomiast znacznie mniejsza od częstotliwości fal świetlnych jest częstotliwość fal dźwiękowych, które przenoszą drgania powietrza. Nuty na pięciolinii od powiadają dźwiękom o różnej częstotliwości, np. "środkowe" C to dźwięk o częstotliwości 256 Hz.
Częstotliwość związana jest z długością fali. Częstotliwość pomnożona przez długość daje nam prędkość rozchodzenia się fali. Oznacza to, że dla danej prędkości fali im wyższa częstotliwość, tym krótsza długość fali.
Częstotliwość, czyli wysokość dźwięku, zależy od liczby drgań powietrza w ciągu jednej sekundy. lm więcej pełnych cykli drgań w jednostce czasu, tym większa częstotliwość i wyższy dźwięk. Natężenie (głośność dźwięku) zależy natomiast od amplitudy, czyli wielkości wywoływanych drganiami fal.
Wysokie dźwięki mają częstotliwość wyższą od dźwięków niższych. Kamerton u góry wydaje dźwięk o oktawę (osiem nut) wyższy niż kamerton u dołu. Częstotliwość dźwięku wydawanego przez górny kamerton jest dwukrotnie wyższa niż kamertonu u dołu. Dla przykładu, wysokie C ma częstotliwość 512 Hz, a środkowe
- 256 Hz.

wstecz