Der Mensch lebt in der natürlichen Welt. Sie selbst und alles, was Sie umgibt – Luft, Bäume, Fluss, Sonne – das ist anders Objekte der Natur. Objekte der Natur unterliegen ständig Veränderungen, die als bezeichnet werden Naturphänomen.
Seit der Antike versuchen die Menschen zu verstehen: Wie und warum treten verschiedene Phänomene auf? Wie fliegen Vögel und warum fallen sie nicht? Wie kann ein Baum auf dem Wasser schwimmen und warum sinkt er nicht? Einige Naturphänomene - Donner und Blitz, Sonnen- und Mondfinsternisse - machten den Menschen Angst, bis die Wissenschaftler herausfanden, wie und warum sie auftreten.
Durch die Beobachtung und Untersuchung der in der Natur auftretenden Phänomene haben die Menschen ihre Anwendung in ihrem Leben gefunden. Die Menschen beobachteten den Flug der Vögel (Abb. 1) und bauten ein Flugzeug (Abb. 2).
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| Reis. ein | Reis. 2 |
Beim Betrachten eines schwimmenden Baumes lernte der Mensch, Schiffe zu bauen, eroberte die Meere und Ozeane. Nachdem sie die Art und Weise untersucht hatten, wie sich die Qualle bewegt (Abb. 3), entwickelten die Wissenschaftler einen Raketenantrieb (Abb. 4). Durch die Beobachtung von Blitzen entdeckten Wissenschaftler die Elektrizität, ohne die die Menschen heute nicht leben und arbeiten können. Allerlei elektrische Haushaltsgeräte (Glühlampen, Fernseher, Staubsauger) umgeben uns überall. Diverse Elektrowerkzeuge (Bohrmaschine, Elektrosäge, Nähmaschine) werden in Schulwerkstätten und in der Produktion eingesetzt.
Wissenschaftler teilten alle physikalischen Phänomene in Gruppen ein (Abb. 6):
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| Reis. 6 |
mechanische Phänomene- Dies sind Phänomene, die bei physischen Körpern auftreten, wenn sie sich relativ zueinander bewegen (die Umdrehung der Erde um die Sonne, die Bewegung von Autos, die Schwingung eines Pendels).
elektrische Phänomene- Dies sind Phänomene, die beim Auftreten, Vorhandensein, Bewegen und Zusammenwirken elektrischer Ladungen (elektrischer Strom, Blitz) auftreten.
Magnetische Phänomene- Dies sind Phänomene, die mit dem Auftreten magnetischer Eigenschaften in physischen Körpern verbunden sind (Anziehung von Eisenobjekten durch einen Magneten, Drehen der Kompassnadel nach Norden).
optische Phänomene- Dies sind Phänomene, die bei der Ausbreitung, Brechung und Reflexion von Licht auftreten (Lichtreflexion von einem Spiegel, Luftspiegelungen, Auftreten eines Schattens).
thermische Phänomene- Dies sind Phänomene, die mit dem Erhitzen und Abkühlen physischer Körper verbunden sind (Kochen eines Kessels, Nebelbildung, Umwandlung von Wasser in Eis).
Atomare Phänomene- Dies sind Phänomene, die auftreten, wenn sich die innere Struktur der Substanz physischer Körper ändert (das Leuchten der Sonne und der Sterne, eine Atomexplosion).
Anschauen und erklären. 1. Geben Sie ein Beispiel für ein Naturphänomen. 2. Zu welcher Gruppe physikalischer Phänomene gehört es? Warum? 3. Nennen Sie die physischen Körper, die an physikalischen Phänomenen beteiligt waren.
1979 gab die Gorky People's University of Scientific and Technical Creativity Methodological Materials für ihre Neuentwicklung "Integrierte Methode zur Suche nach neuen technischen Lösungen" heraus. Wir planen, die Leser der Website mit dieser interessanten Entwicklung bekannt zu machen, die ihrer Zeit in vielerlei Hinsicht weit voraus war. Aber heute schlagen wir vor, dass Sie sich mit einem Fragment des dritten Teils der methodischen Materialien vertraut machen, die unter dem Namen "Informationsfelder" veröffentlicht wurden. Die darin vorgeschlagene Liste der physikalischen Wirkungen umfasst nur 127 Positionen. Jetzt bieten spezialisierte Computerprogramme detailliertere Versionen von Indizes für physikalische Effekte an, aber für einen Benutzer, der noch nicht durch Softwareunterstützung "gedeckt" ist, ist die in Gorki erstellte Tabelle der Anwendungen von physikalischen Effekten von Interesse. Sein praktischer Nutzen liegt darin, dass der Löser bei der Eingabe angeben musste, welche Funktion aus den in der Tabelle aufgeführten Funktionen er bereitstellen möchte und welche Art von Energie er verwenden möchte (wie sie jetzt sagen würden - Ressourcen angeben). Die Zahlen in den Zellen der Tabelle sind die Nummern der physikalischen Effekte in der Liste. Jeder physische Effekt ist mit Hinweisen auf literarische Quellen versehen (leider handelt es sich bei fast allen derzeit um bibliographische Raritäten).
Die Arbeit wurde von einem Team durchgeführt, zu dem auch Lehrer der Gorky People's University gehörten: M.I. Weinermann, B.I. Goldovsky, V.P. Gorbunov, LA Zapolyansky, V.T. Korelow, V.G. Kryazhev, A. V. Michailow, A. P. Sokhin, Yu.N. Schalomok. Das dem Leser angebotene Material ist kompakt und kann daher als Handout im Unterricht in öffentlichen Schulen für technische Kreativität verwendet werden.
Editor
Liste der physikalischen Wirkungen und Phänomene
Gorki Volksuniversität für wissenschaftliche und technische Kreativität
Gorki, 1979
| n | Name eines physikalischen Effekts oder Phänomens | Kurze Beschreibung des Wesens des physikalischen Effekts oder Phänomens | Typische ausgeführte Funktionen (Aktionen) (siehe Tabelle 1) | Literatur |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Trägheit | Die Bewegung von Körpern nach Beendigung der Krafteinwirkung. Ein Körper, der sich durch Trägheit dreht oder bewegt, kann mechanische Energie ansammeln, eine Kraftwirkung erzeugen | 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15, 21 | 42, 82, 144 |
| 2 | Schwere | Kraftwechselwirkung von Massen in einer Entfernung, wodurch sich Körper bewegen können und sich einander nähern | 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 14, 15 | 127, 128, 144 |
| 3 | Gyroskopischer Effekt | Mit hoher Geschwindigkeit rotierende Körper sind in der Lage, die gleiche Position ihrer Rotationsachse beizubehalten. Eine seitliche Kraft zur Richtungsänderung der Drehachse führt zu einer der Kraft proportionalen Präzession des Kreisels | 10, 14 | 96, 106 |
| 4 | Reibung | Die Kraft, die aus der Relativbewegung zweier sich berührender Körper in der Ebene ihres Kontakts entsteht. Die Überwindung dieser Kraft führt zur Freisetzung von Wärme, Licht und Verschleiß | 2, 5, 6, 7, 9, 19, 20 | 31, 114, 47, 6, 75, 144 |
| 5 | Haftreibung durch Bewegungsreibung ersetzen | Wenn die Reibflächen vibrieren, nimmt die Reibungskraft ab | 12 | 144 |
| 6 | Wirkung der Verschleißlosigkeit (Kragelsky und Garkunov) | Ein Paar Stahlbronze mit Glycerinschmiermittel nutzt sich praktisch nicht ab | 12 | 75 |
| 7 | Johnson-Rabeck-Effekt | Die Erwärmung reibender Metall-Halbleiter-Oberflächen erhöht die Reibungskraft | 2, 20 | 144 |
| 8 | Verformung | Reversible oder irreversible (elastische oder plastische Verformung) Änderung der gegenseitigen Position von Körperpunkten unter Einwirkung mechanischer Kräfte, elektrischer, magnetischer, Gravitations- und thermischer Felder, begleitet von der Freisetzung von Wärme, Schall, Licht | 4, 13, 18, 22 | 11, 129 |
| 9 | Poiting-Effekt | Elastische Dehnung und Volumenvergrößerung von Stahl- und Kupferdrähten beim Verdrillen. Die Eigenschaften des Materials ändern sich nicht. | 11, 18 | 132 |
| 10 | Zusammenhang zwischen Verformung und elektrischer Leitfähigkeit | Wenn ein Metall in den supraleitenden Zustand übergeht, nimmt seine Plastizität zu. | 22 | 65, 66 |
| 11 | Elektroplastischer Effekt | Erhöhung der Duktilität und Verringerung der Sprödigkeit des Metalls unter Einwirkung von hochdichtem Gleichstrom oder Impulsstrom | 22 | 119 |
| 12 | Bauschinger-Effekt | Verringerung des Widerstands gegen anfängliche plastische Verformungen, wenn das Vorzeichen der Belastung wechselt | 22 | 102 |
| 13 | Alexandrov-Effekt | Mit zunehmendem Massenverhältnis elastisch kollidierender Körper steigt der Energieübertragungskoeffizient nur bis zu einem kritischen Wert, der durch die Eigenschaften und Gestalt der Körper bestimmt wird | 15 | 2 |
| 14 | Legierungen mit Gedächtnis | Mit Hilfe mechanischer Kräfte verformte Teile aus einigen Legierungen (Titan-Nickel usw.) nehmen nach dem Erhitzen exakt ihre ursprüngliche Form wieder an und sind in der Lage, erhebliche Krafteinwirkungen zu erzeugen. | 1, 4, 11, 14, 18, 22 | 74 |
| 15 | Explosionsphänomen | Entzündung von Stoffen aufgrund ihrer sofortigen chemischen Zersetzung und der Bildung hocherhitzter Gase, begleitet von einem starken Geräusch, der Freisetzung erheblicher Energie (mechanisch, thermisch), Lichtblitz | 2, 4, 11, 13, 15, 18, 22 | 129 |
| 16 | Wärmeausdehnung | Größenänderung von Körpern unter dem Einfluss eines thermischen Feldes (während Erwärmung und Abkühlung). Kann mit erheblichem Aufwand einhergehen | 5, 10, 11, 18 | 128,144 |
| 17 | Phasenübergänge erster Art | Änderung der Dichte des Aggregatzustandes von Stoffen bei einer bestimmten Temperatur, begleitet von Freisetzung oder Aufnahme | 1, 2, 3, 9, 11, 14, 22 | 129, 144, 33 |
| 18 | Phasenübergänge zweiter Art | Eine abrupte Änderung von Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit, magnetischen Eigenschaften, Fluidität (Suprafluidität), Plastizität (Superplastizität), elektrischer Leitfähigkeit (Supraleitung) bei Erreichen einer bestimmten Temperatur und ohne Energieaustausch | 1, 3, 22 | 33, 129, 144 |
| 19 | Kapillarität | Spontaner Flüssigkeitsfluss unter Einwirkung von Kapillarkräften in Kapillaren und halboffenen Kanälen (Mikrorisse und Kratzer) | 6, 9 | 122, 94, 144, 129, 82 |
| 20 | Laminar und Turbulenz | Laminarität ist eine geordnete Bewegung einer viskosen Flüssigkeit (oder eines Gases) ohne Zwischenschichtvermischung mit einer von der Mitte des Rohrs zu den Wänden hin abnehmenden Strömungsgeschwindigkeit. Turbulenz - die chaotische Bewegung einer Flüssigkeit (oder eines Gases) mit zufälliger Bewegung von Partikeln entlang komplexer Bahnen und einer nahezu konstanten Strömungsgeschwindigkeit über den Querschnitt | 5, 6, 11, 12, 15 | 128, 129, 144 |
| 21 | Oberflächenspannung von Flüssigkeiten | Oberflächenspannungskräfte aufgrund des Vorhandenseins von Oberflächenenergie neigen dazu, die Grenzfläche zu reduzieren | 6, 19, 20 | 82, 94, 129, 144 |
| 22 | Benetzung | Physikalische und chemische Wechselwirkung einer Flüssigkeit mit einem Feststoff. Der Charakter hängt von den Eigenschaften der interagierenden Substanzen ab | 19 | 144, 129, 128 |
| 23 | Autophobe Wirkung | Wenn eine Flüssigkeit mit niedriger Spannung und ein energiereicher Festkörper in Kontakt kommen, kommt es zunächst zu einer vollständigen Benetzung, dann sammelt sich die Flüssigkeit zu einem Tropfen und es verbleibt eine starke molekulare Flüssigkeitsschicht auf der Oberfläche des Festkörpers | 19, 20 | 144, 129, 128 |
| 24 | Ultraschallkapillarwirkung | Erhöhung der Geschwindigkeit und Höhe des Flüssigkeitsanstiegs in Kapillaren unter Einwirkung von Ultraschall | 6 | 14, 7, 134 |
| 25 | Thermokapillarer Effekt | Die Abhängigkeit der Flüssigkeitsausbreitungsrate von der ungleichmäßigen Erwärmung ihrer Schicht. Die Wirkung hängt von der Reinheit der Flüssigkeit, von ihrer Zusammensetzung ab. | 1, 6, 19 | 94, 129, 144 |
| 26 | Elektrokapillarer Effekt | Abhängigkeit der Oberflächenspannung an der Grenzfläche zwischen Elektroden und Elektrolytlösungen oder ionischen Schmelzen vom elektrischen Potential | 6, 16, 19 | 76, 94 |
| 27 | Sorption | Der Prozess der spontanen Kondensation eines gelösten oder dampfförmigen Stoffes (Gases) auf der Oberfläche eines Feststoffs oder einer Flüssigkeit. Bei einem geringen Eindringen der Sorbenssubstanz in das Sorbens erfolgt eine Adsorption, bei einem tiefen Eindringen eine Absorption. Der Prozess wird von einer Wärmeübertragung begleitet | 1, 2, 20 | 1, 27, 28, 100, 30, 43, 129, 103 |
| 28 | Diffusion | Der Prozess des Ausgleichens der Konzentration jeder Komponente im gesamten Volumen eines Gas- oder Flüssigkeitsgemisches. Die Diffusionsgeschwindigkeit in Gasen nimmt mit sinkendem Druck und steigender Temperatur zu | 8, 9, 20, 22 | 32, 44, 57, 82, 109, 129, 144 |
| 29 | Dufort-Effekt | Das Auftreten einer Temperaturdifferenz beim Diffusionsmischen von Gasen | 2 | 129, 144 |
| 30 | Osmose | Diffusion durch ein semipermeables Septum. Begleitet von der Schaffung von osmotischem Druck | 6, 9, 11 | 15 |
| 31 | Wärme- und Stoffaustausch | Wärmeübertragung. Kann von einer Bewegung der Masse begleitet sein oder durch Bewegung der Masse verursacht werden | 2, 7, 15 | 23 |
| 32 | Gesetz des Archimedes | Auftriebskraft, die auf einen Körper wirkt, der in eine Flüssigkeit oder ein Gas eingetaucht ist | 5, 10, 11 | 82, 131, 144 |
| 33 | Pascals Gesetz | Druck in Flüssigkeiten oder Gasen wird gleichmäßig in alle Richtungen übertragen | 11 | 82, 131, 136, 144 |
| 34 | Bernoullis Gesetz | Gesamtdruckkonstanz bei stationärer laminarer Strömung | 5, 6 | 59 |
| 35 | Viskoelektrischer Effekt | Erhöhung der Viskosität einer polaren nichtleitenden Flüssigkeit beim Fließen zwischen den Kondensatorplatten | 6, 10, 16, 22 | 129, 144 |
| 36 | Toms-Effekt | Reduzierte Reibung zwischen turbulenter Strömung und Rohrleitung, wenn ein Polymeradditiv in die Strömung eingebracht wird | 6, 12, 20 | 86 |
| 37 | Coanda-Effekt | Ablenkung des aus der Düse strömenden Flüssigkeitsstrahls zur Wand hin. Manchmal "klebt" die Flüssigkeit | 6 | 129 |
| 38 | Magnus-Effekt | Entstehung einer Kraft, die auf einen in der Anströmung rotierenden Zylinder wirkt, senkrecht zur Strömung und Erzeugenden des Zylinders | 5,11 | 129, 144 |
| 39 | Joule-Thomson-Effekt (Drosseleffekt) | Änderung der Gastemperatur beim Durchströmen einer porösen Trennwand, einer Membran oder eines Ventils (ohne Austausch mit der Umgebung) | 2, 6 | 8, 82, 87 |
| 40 | Wasserschlag | Das schnelle Abschalten einer Rohrleitung mit einer sich bewegenden Flüssigkeit verursacht einen starken Druckanstieg, der sich in Form einer Stoßwelle ausbreitet, und das Auftreten von Kavitation | 11, 13, 15 | 5, 56, 89 |
| 41 | Elektrohydraulischer Schock (Yutkin-Effekt) | Wasserschlag durch gepulste elektrische Entladung | 11, 13, 15 | 143 |
| 42 | Hydrodynamische Kavitation | Die Bildung von Diskontinuitäten in einem schnellen Fluss einer kontinuierlichen Flüssigkeit als Folge eines lokalen Druckabfalls, der zur Zerstörung des Objekts führt. Begleitet von Ton | 13, 18, 26 | 98, 104 |
| 43 | akustische Kavitation | Kavitation durch den Durchgang akustischer Wellen | 8, 13, 18, 26 | 98, 104, 105 |
| 44 | Sonolumineszenz | Schwaches Leuchten der Blase im Moment ihres Kavitationskollaps | 4 | 104, 105, 98 |
| 45 | Freie (mechanische) Schwingungen | Natürliche gedämpfte Schwingungen, wenn das System aus dem Gleichgewicht gebracht wird. Bei vorhandener innerer Energie werden Schwingungen ungedämpft (Eigenschwingungen) | 1, 8, 12, 17, 21 | 20, 144, 129, 20, 38 |
| 46 | Erzwungene Schwingungen | Schwingungen des Jahres durch die Einwirkung einer periodischen Kraft, normalerweise von außen | 8, 12, 17 | 120 |
| 47 | Akustische paramagnetische Resonanz | Resonanzabsorption von Schall durch einen Stoff, abhängig von der Zusammensetzung und den Eigenschaften des Stoffes | 21 | 37 |
| 48 | Resonanz | Ein starker Anstieg der Schwingungsamplitude, wenn erzwungene und natürliche Frequenzen zusammenfallen | 5, 9, 13, 21 | 20, 120 |
| 49 | Akustische Schwingungen | Ausbreitung von Schallwellen in einem Medium. Die Art des Aufpralls hängt von der Frequenz und Intensität der Schwingungen ab. Hauptzweck - Kraftauswirkung | 5, 6, 7, 11, 17, 21 | 38, 120 |
| 50 | Nachhall | Nachschall aufgrund des Übergangs zu einem bestimmten Punkt von verzögert reflektierten oder gestreuten Schallwellen | 4, 17, 21 | 120, 38 |
| 51 | Ultraschall | Längsschwingungen in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern im Frequenzbereich 20x103-109Hz. Strahlausbreitung mit Reflexionseffekten, Fokussierung, Abschattung mit der Möglichkeit der Übertragung hoher Energiedichten, die für Kraft- und Wärmeeffekte genutzt werden | 2, 4, 6, 7, 8, 9, 13, 15, 17, 20, 21, 22, 24, 26 | 7, 10, 14, 16, 90, 107, 133 |
| 52 | Wellenbewegung | Energieübertragung ohne Materieübertragung in Form einer Störung, die sich mit endlicher Geschwindigkeit ausbreitet | 6, 15 | 61, 120, 129 |
| 53 | Doppler-Fizo-Effekt | Änderung der Schwingungsfrequenz durch gegenseitige Verschiebung von Schwingungsquelle und Schwingungsempfänger | 4 | 129, 144 |
| 54 | stehende Wellen | Bei einer bestimmten Phasenverschiebung addieren sich die direkte und die reflektierte Welle zu einer stehenden Welle mit einer charakteristischen Anordnung von Störmaxima und -minima (Knoten und Bäuche). Es findet keine Energieübertragung durch Knoten statt, und zwischen benachbarten Knoten wird eine Umwandlung von kinetischer und potentieller Energie beobachtet. Die Kraftwirkung einer stehenden Welle ist in der Lage, eine entsprechende Struktur zu erzeugen | 9, 23 | 120, 129 |
| 55 | Polarisation | Verletzung der Axialsymmetrie einer Transversalwelle relativ zur Ausbreitungsrichtung dieser Welle. Polarisation wird verursacht durch: mangelnde Achsensymmetrie des Emitters oder Reflexion und Brechung an den Grenzen verschiedener Medien oder Ausbreitung in einem anisotropen Medium | 4, 16, 19, 21, 22, 23, 24 | 53, 22, 138 |
| 56 | Beugung | Welle biegt sich um ein Hindernis herum. Abhängig von Hindernisgröße und Wellenlänge | 17 | 83, 128, 144 |
| 57 | Interferenz | Verstärkung und Abschwächung von Wellen an bestimmten Punkten im Raum, die durch Überlagerung zweier oder mehrerer Wellen entstehen | 4, 19, 23 | 83, 128, 144 |
| 58 | Moiré-Effekt | Das Auftreten eines Musters, wenn sich zwei Systeme aus parallelen Linien mit gleichem Abstand in einem kleinen Winkel schneiden. Eine kleine Änderung des Drehwinkels führt zu einer signifikanten Änderung des Abstands zwischen den Elementen des Musters. | 19, 23 | 91, 140 |
| 59 | Coulomb-Gesetz | Anziehung ungleicher und Abstoßung gleicher elektrisch geladener Körper | 5, 7, 16 | 66, 88, 124 |
| 60 | Induzierte Gebühren | Das Auftreten von Ladungen auf einem Leiter unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes | 16 | 35, 66, 110 |
| 61 | Interaktion von Körpern mit Feldern | Eine Formänderung von Körpern führt zu einer Änderung der Konfiguration der erzeugten elektrischen und magnetischen Felder. Dies kann die Kräfte kontrollieren, die auf geladene Teilchen wirken, die sich in solchen Feldern befinden | 25 | 66, 88, 95, 121, 124 |
| 62 | Rückzug des Dielektrikums zwischen den Platten des Kondensators | Bei teilweiser Einführung eines Dielektrikums zwischen die Platten des Kondensators wird dessen Rückzug beobachtet | 5, 6, 7, 10, 16 | 66, 110 |
| 63 | Leitfähigkeit | Bewegung freier Ladungsträger unter Einwirkung eines elektrischen Feldes. Abhängig von der Temperatur, Dichte und Reinheit des Stoffes, seinem Aggregatzustand, äußerer Einwirkung von Verformungskräften, vom hydrostatischen Druck. In Abwesenheit freier Ladungsträger ist die Substanz ein Isolator und wird als Dielektrikum bezeichnet. Bei thermischer Anregung wird es zu einem Halbleiter | 1, 16, 17, 19, 21, 25 | 123 |
| 64 | Supraleitung | Eine deutliche Erhöhung der Leitfähigkeit einiger Metalle und Legierungen bei bestimmten Temperaturen, Magnetfeldern und Stromdichten | 1, 15, 25 | 3, 24, 34, 77 |
| 65 | Joule-Lenz-Gesetz | Die Freisetzung von Wärmeenergie beim Durchgang eines elektrischen Stroms. Der Wert ist umgekehrt proportional zur Leitfähigkeit des Materials | 2 | 129, 88 |
| 66 | Ionisation | Das Auftreten freier Ladungsträger in Substanzen unter dem Einfluss äußerer Faktoren (elektromagnetische, elektrische oder thermische Felder, Entladungen in Gasen, Bestrahlung mit Röntgenstrahlen oder einem Strom von Elektronen, Alphateilchen, während der Zerstörung von Körpern) | 6, 7, 22 | 129, 144 |
| 67 | Wirbelströme (Foucault-Ströme) | In einer massiven nicht ferromagnetischen Platte, die in einem sich ändernden Magnetfeld senkrecht zu ihren Linien angeordnet ist, fließen kreisförmige Induktionsströme. Dabei erwärmt sich die Platte und wird aus dem Feld geschoben | 2, 5, 6, 10, 11, 21, 24 | 50, 101 |
| 68 | Bremse ohne Haftreibung | Eine schwere Metallplatte, die zwischen den Polen eines Elektromagneten schwingt, „klebt“, wenn der Gleichstrom eingeschaltet wird und stoppt | 10 | 29, 35 |
| 69 | Leiter mit Strom in einem Magnetfeld | Die Lorentzkraft wirkt auf die Elektronen, die über die Ionen die Kraft auf das Kristallgitter übertragen. Dadurch wird der Leiter aus dem Magnetfeld herausgedrückt | 5, 6, 11 | 66, 128 |
| 70 | Leiter, der sich in einem Magnetfeld bewegt | Wenn sich ein Leiter in einem Magnetfeld bewegt, beginnt ein elektrischer Strom darin zu fließen. | 4, 17, 25 | 29, 128 |
| 71 | Gegenseitige Induktion | Ein Wechselstrom in einem von zwei benachbarten Stromkreisen verursacht das Auftreten einer Induktions-EMK im anderen | 14, 15, 25 | 128 |
| 72 | Wechselwirkung von Leitern mit dem Strom bewegter elektrischer Ladungen | Stromführende Leiter werden zueinander gezogen oder abgestoßen. Bewegte elektrische Ladungen interagieren ähnlich. Die Art der Wechselwirkung hängt von der Form der Leiter ab | 5, 6, 7 | 128 |
| 73 | EMF-Induktion | Wenn sich das Magnetfeld oder seine Bewegung in einem geschlossenen Leiter ändert, entsteht eine Induktions-EMK. Die Richtung des induktiven Stroms ergibt ein Feld, das eine Änderung des magnetischen Flusses verhindert, der eine Induktion verursacht | 24 | 128 |
| 74 | Oberflächeneffekt (Skin-Effekt) | Hochfrequenzströme fließen nur entlang der Oberflächenschicht des Leiters | 2 | 144 |
| 75 | Elektromagnetisches Feld | Die gegenseitige Induktion elektrischer und magnetischer Felder ist die Ausbreitung (Funkwellen, elektromagnetische Wellen, Licht, Röntgen- und Gammastrahlen). Als Quelle kann auch ein elektrisches Feld dienen. Ein Sonderfall des elektromagnetischen Feldes ist die Lichtstrahlung (sichtbar, ultraviolett und infrarot). Als Quelle kann auch das thermische Feld dienen. Das elektromagnetische Feld wird durch thermische Wirkung, elektrische Einwirkung, Lichtdruck, Aktivierung chemischer Reaktionen nachgewiesen | 1, 2, 4, 5, 6, 7, 11, 15, 17, 19, 20, 21, 22, 26 | 48, 60, 83, 35 |
| 76 | Aufladen in einem Magnetfeld | Eine Ladung, die sich in einem Magnetfeld bewegt, unterliegt der Lorentzkraft. Unter der Wirkung dieser Kraft erfolgt die Bewegung der Ladung in einem Kreis oder einer Spirale | 5, 6, 7, 11 | 66, 29 |
| 77 | Elektrorheologische Wirkung | Schnelle reversible Erhöhung der Viskosität von nichtwässrigen dispersen Systemen in starken elektrischen Feldern | 5, 6, 16, 22 | 142 |
| 78 | Dielektrikum in einem Magnetfeld | In einem Dielektrikum, das in ein elektromagnetisches Feld gebracht wird, wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt | 2 | 29 |
| 79 | Zusammenbruch von Dielektrika | Der Abfall des elektrischen Widerstands und die thermische Zerstörung des Materials aufgrund der Erwärmung des dielektrischen Abschnitts unter Einwirkung eines starken elektrischen Felds | 13, 16, 22 | 129, 144 |
| 80 | Elektrostriktion | Elastische reversible Zunahme der Körpergröße in einem elektrischen Feld beliebigen Vorzeichens | 5, 11, 16, 18 | 66 |
| 81 | Piezoelektrischer Effekt | Ladungsbildung an der Oberfläche eines Festkörpers unter Einwirkung mechanischer Spannungen | 4, 14, 15, 25 | 80, 144 |
| 82 | Umgekehrter Piezo-Effekt | Elastische Verformung eines starren Körpers unter Einwirkung eines elektrischen Feldes in Abhängigkeit vom Vorzeichen des Feldes | 5, 11, 16, 18 | 80 |
| 83 | Elektrokalorischer Effekt | Temperaturänderung eines Pyroelektrikums beim Einbringen in ein elektrisches Feld | 2, 15, 16 | 129 |
| 84 | Elektrifizierung | Das Auftreten elektrischer Ladungen auf der Oberfläche von Substanzen. Es kann auch in Abwesenheit eines externen elektrischen Feldes aufgerufen werden (für Pyroelektrika und Ferroelektrika, wenn sich die Temperatur ändert). Wenn eine Substanz durch Kühlung oder Beleuchtung einem starken elektrischen Feld ausgesetzt wird, werden Elektrete erhalten, die um sie herum ein elektrisches Feld erzeugen. | 1, 16 | 116, 66, 35, 55, 124, 70, 88, 36, 41, 110, 121 |
| 85 | Magnetisierung | Orientierung intrinsischer magnetischer Momente von Stoffen in einem äußeren Magnetfeld. Je nach Magnetisierungsgrad werden Stoffe in Paramagnete und Ferromagnete eingeteilt. Bei Permanentmagneten bleibt das Magnetfeld nach Entfernung der äußeren elektrischen und magnetischen Eigenschaften bestehen | 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 22, 23 | 78, 73, 29, 35 |
| 86 | Einfluss der Temperatur auf elektrische und magnetische Eigenschaften | Die elektrischen und magnetischen Eigenschaften von Substanzen ändern sich in der Nähe einer bestimmten Temperatur (Curie-Punkt) dramatisch. Oberhalb des Curie-Punktes verwandelt sich ein Ferromagnet in einen Paramagneten. Ferroelektrika haben zwei Curie-Punkte, an denen entweder magnetische oder elektrische Anomalien beobachtet werden. Antiferromagnete verlieren ihre Eigenschaften bei einer Temperatur, die als Neel-Punkt bezeichnet wird | 1, 3, 16, 21, 22, 24, 25 | 78, 116, 66, 51, 29 |
| 87 | magnetoelektrischer Effekt | Bei Ferroferromagneten wird beim Anlegen eines magnetischen (elektrischen) Feldes eine Änderung der elektrischen (magnetischen) Permeabilität beobachtet | 22, 24, 25 | 29, 51 |
| 88 | Hopkins-Effekt | Eine Zunahme der magnetischen Suszeptibilität bei Annäherung an die Curie-Temperatur | 1, 21, 22, 24 | 29 |
| 89 | Barchhausen-Effekt | Stufenverlauf der Magnetisierungskurve einer Probe in der Nähe des Curie-Punktes bei Temperaturänderung, elastischen Spannungen oder einem externen Magnetfeld | 1, 21, 22, 24 | 29 |
| 90 | Flüssigkeiten, die in einem Magnetfeld erstarren | Viskose Flüssigkeiten (Öle), die mit ferromagnetischen Partikeln vermischt sind, härten aus, wenn sie in ein Magnetfeld gebracht werden | 10, 15, 22 | 139 |
| 91 | Piezo-Magnetismus | Auftreten eines magnetischen Moments beim Aufbringen elastischer Spannungen | 25 | 29, 129, 144 |
| 92 | Magnetokalorischer Effekt | Die Temperaturänderung eines Magneten während seiner Magnetisierung. Bei Paramagneten erhöht eine Erhöhung des Feldes die Temperatur | 2, 22, 24 | 29, 129, 144 |
| 93 | Magnetostriktion | Ändern der Größe von Körpern, wenn ihre Magnetisierung (volumetrisch oder linear) geändert wird, hängt das Objekt von der Temperatur ab | 5, 11, 18, 24 | 13, 29 |
| 94 | Thermostriktion | Magnetostriktive Verformung beim Erhitzen von Körpern ohne Magnetfeld | 1, 24 | 13, 29 |
| 95 | Einstein- und de Haas-Effekt | Die Magnetisierung eines Magneten bewirkt, dass er sich dreht, und die Drehung verursacht eine Magnetisierung | 5, 6, 22, 24 | 29 |
| 96 | Ferromagnetische Resonanz | Selektive (nach Frequenz) Absorption elektromagnetischer Feldenergie. Die Frequenz ändert sich je nach Feldstärke und Temperaturänderung. | 1, 21 | 29, 51 |
| 97 | Kontaktpotentialdifferenz (Voltasches Gesetz) | Das Auftreten eines Potentialunterschieds, wenn zwei verschiedene Metalle in Kontakt sind. Der Wert hängt von der chemischen Zusammensetzung der Materialien und ihrer Temperatur ab | 19, 25 | 60 |
| 98 | Triboelektrizität | Elektrisierung von Körpern bei Reibung. Die Größe und das Vorzeichen der Ladung werden durch den Zustand der Oberflächen, ihre Zusammensetzung, Dichte und Dielektrizitätskonstante bestimmt | 7, 9, 19, 21, 25 | 6, 47, 144 |
| 99 | Seebeck-Effekt | Die Entstehung von Thermo-EMK in einem Kreislauf unterschiedlicher Metalle unter der Bedingung unterschiedlicher Temperaturen an den Kontaktstellen. Beim Kontakt homogener Metalle tritt der Effekt auf, wenn eines der Metalle durch Rundumdruck zusammengedrückt oder mit einem Magnetfeld gesättigt wird. Der andere Leiter befindet sich im Normalzustand. | 19, 25 | 64 |
| 100 | Peltier-Effekt | Abgabe oder Aufnahme von Wärme (außer Joulesche Wärme) während des Stromdurchgangs durch eine Verbindung unterschiedlicher Metalle, abhängig von der Richtung des Stroms | 2 | 64 |
| 101 | Thomson-Phänomen | Abgabe oder Aufnahme von Wärme (Überschuss über Joule) beim Stromdurchgang durch einen ungleichmäßig erwärmten homogenen Leiter oder Halbleiter | 2 | 36 |
| 102 | Hall-Effekt | Das Auftreten eines elektrischen Feldes in einer Richtung senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes und der Richtung des Stroms. Bei Ferromagneten erreicht der Hall-Koeffizient am Curie-Punkt ein Maximum und nimmt dann ab | 16, 21, 24 | 62, 71 |
| 103 | Ettingshausen-Effekt | Das Auftreten einer Temperaturdifferenz in der Richtung senkrecht zum Magnetfeld und Strom | 2, 16, 22, 24 | 129 |
| 104 | Thomson-Effekt | Änderung der Leitfähigkeit eines Ferromanitleiters in einem starken Magnetfeld | 22, 24 | 129 |
| 105 | Nernst-Effekt | Das Auftreten eines elektrischen Feldes während der Quermagnetisierung des Leiters senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes und des Temperaturgradienten | 24, 25 | 129 |
| 106 | Elektrische Entladungen in Gasen | Das Auftreten eines elektrischen Stroms in einem Gas infolge seiner Ionisation und unter Einwirkung eines elektrischen Feldes. Äußere Manifestationen und Eigenschaften von Entladungen hängen von Kontrollfaktoren ab (Gaszusammensetzung und -druck, Raumkonfiguration, elektrische Feldfrequenz, Stromstärke) | 2, 16, 19, 20, 26 | 123, 84, 67, 108, 97, 39, 115, 40, 4 |
| 107 | Elektroosmose | Die Bewegung von Flüssigkeiten oder Gasen durch Kapillaren, feste poröse Diaphragmen und Membranen und durch die Kräfte sehr kleiner Teilchen unter dem Einfluss eines externen elektrischen Feldes | 9, 16 | 76 |
| 108 | Strömungspotential | Das Auftreten einer Potentialdifferenz zwischen den Enden von Kapillaren sowie zwischen gegenüberliegenden Oberflächen eines Diaphragmas, einer Membran oder eines anderen porösen Mediums, wenn Flüssigkeit durch sie gedrückt wird | 4, 25 | 94 |
| 109 | Elektrophorese | Bewegung von festen Partikeln, Gasblasen, Flüssigkeitströpfchen sowie schwebenden kolloidalen Partikeln in einem flüssigen oder gasförmigen Medium unter Einwirkung eines äußeren elektrischen Feldes | 6, 7, 8, 9 | 76 |
| 110 | Sedimentationspotential | Das Auftreten einer Potentialdifferenz in einer Flüssigkeit als Folge der Bewegung von Partikeln, die durch Kräfte nichtelektrischer Natur verursacht werden (Ablagerung von Partikeln usw.) | 21, 25 | 76 |
| 111 | Flüssigkristalle | Eine Flüssigkeit mit länglichen Molekülen neigt dazu, stellenweise trüb zu werden, wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt wird, und ändert ihre Farbe bei unterschiedlichen Temperaturen und Betrachtungswinkeln | 1, 16 | 137 |
| 112 | Lichtstreuung | Abhängigkeit des absoluten Brechungsindex von der Strahlungswellenlänge | 21 | 83, 12, 46, 111, 125 |
| 113 | Holographie | Gewinnung volumetrischer Bilder durch Beleuchtung eines Objekts mit kohärentem Licht und Fotografieren des Interferenzmusters der Wechselwirkung des vom Objekt gestreuten Lichts mit der kohärenten Strahlung der Quelle | 4, 19, 23 | 9, 45, 118, 95, 72, 130 |
| 114 | Reflexion und Brechung | Trifft ein paralleler Lichtstrahl auf eine glatte Grenzfläche zwischen zwei isotropen Medien, wird ein Teil des Lichts zurückreflektiert, während der andere Teil gebrochen in das zweite Medium gelangt | 4, | 21 |
| 115 | Absorption und Streuung von Licht | Wenn Licht Materie durchdringt, wird seine Energie absorbiert. Ein Teil wird reemittiert, der Rest der Energie geht in andere Formen (Wärme). Ein Teil der zurückgestrahlten Energie breitet sich in verschiedene Richtungen aus und bildet Streulicht | 15, 17, 19, 21 | 17, 52, 58 |
| 116 | Lichtemission. Spektralanalyse | Ein Quantensystem (Atom, Molekül) strahlt im angeregten Zustand überschüssige Energie in Form eines Anteils elektromagnetischer Strahlung ab. Die Atome jeder Substanz haben eine Versagensstruktur von Strahlungsübergängen, die mit optischen Methoden registriert werden können. | 1, 4, 17, 21 | 17, 52, 58 |
| 117 | Optische Quantengeneratoren (Laser) | Verstärkung elektromagnetischer Wellen aufgrund ihres Durchgangs durch ein Medium mit Besetzungsinversion. Laserstrahlung ist kohärent, monochromatisch, mit hoher Energiekonzentration im Strahl und geringer Divergenz | 2, 11, 13, 15, 17, 19, 20, 25, 26 | 85, 126, 135 |
| 118 | Das Phänomen der Totalreflexion | Die gesamte Energie einer Lichtwelle, die von der Seite des optisch dichteren Mediums auf die Grenzfläche transparenter Medien einfällt, wird vollständig in dasselbe Medium reflektiert | 1, 15, 21 | 83 |
| 119 | Lumineszenz, Lumineszenzpolarisation | Strahlung, Überschuss unter Thermik und mit einer Dauer, die die Dauer der Lichtschwingungen überschreitet. Die Lumineszenz hält noch einige Zeit nach Beendigung der Anregung an (elektromagnetische Strahlung, Energie eines beschleunigten Partikelflusses, Energie chemischer Reaktionen, mechanische Energie) | 4, 14, 16, 19, 21, 24 | 19, 25, 92, 117, 68, 113 |
| 120 | Löschung und Stimulierung der Lumineszenz | Die Exposition gegenüber einer anderen Art von Energie kann zusätzlich zur Anregung der Lumineszenz die Lumineszenz entweder stimulieren oder löschen. Kontrollfaktoren: thermisches Feld, elektrische und elektromagnetische Felder (IR-Licht), Druck; Feuchtigkeit, das Vorhandensein bestimmter Gase | 1, 16, 24 | 19 |
| 121 | Optische Anisotropie | Unterschied der optischen Eigenschaften von Stoffen in verschiedene Richtungen, abhängig von ihrer Struktur und Temperatur | 1, 21, 22 | 83 |
| 122 | Doppelbrechung | Auf der. An der Grenzfläche zwischen anisotropen transparenten Körpern wird Licht in zwei senkrecht zueinander polarisierte Strahlen mit unterschiedlichen Ausbreitungsgeschwindigkeiten im Medium aufgespalten | 21 | 54, 83, 138, 69, 48 |
| 123 | Maxwell-Effekt | Auftreten von Doppelbrechung in einer Flüssigkeitsströmung. Bestimmt durch Einwirkung hydrodynamischer Kräfte, Strömungsgeschwindigkeitsgradient, Wandreibung | 4, 17 | 21 |
| 124 | Kerr-Effekt | Auftreten von optischer Anisotropie in isotropen Substanzen unter dem Einfluss elektrischer oder magnetischer Felder | 16, 21, 22, 24 | 99, 26, 53 |
| 125 | Pockels-Effekt | Auftreten optischer Anisotropie unter Einwirkung eines elektrischen Feldes in Richtung der Lichtausbreitung. Schwach temperaturabhängig | 16, 21, 22 | 129 |
| 126 | Faraday-Effekt | Drehung der Polarisationsebene von Licht beim Durchgang durch eine in einem Magnetfeld befindliche Substanz | 21, 22, 24 | 52, 63, 69 |
| 127 | Natürliche optische Aktivität | Die Fähigkeit einer Substanz, die Polarisationsebene des durch sie hindurchtretenden Lichts zu drehen | 17, 21 | 54, 83, 138 |
Auswahltabelle für physikalische Effekte
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Wir nehmen oft alles, was uns auf der Erde passiert, als selbstverständlich hin, aber unser Leben wird jede Minute von vielen Kräften kontrolliert. Es gibt eine überraschende Anzahl ungewöhnlicher, paradoxer oder selbsterklärender physikalischer Gesetze auf der Welt, denen wir jeden Tag begegnen. In einer unterhaltsamen Erkundung physikalischer Phänomene, die jeder kennen sollte, sprechen wir über häufige Vorkommnisse, die viele Menschen für ein Rätsel halten, seltsame Kräfte, die wir nicht verstehen können, und darüber, wie Science-Fiction durch die Manipulation von Licht Wirklichkeit werden kann.
10. Kalter Windeffekt
Unser Temperaturempfinden ist ziemlich subjektiv. Luftfeuchtigkeit, individuelle Physiologie und sogar unsere Stimmung können unsere Wahrnehmung von heißen und kalten Temperaturen verändern. Dasselbe passiert mit dem Wind: Die Temperatur, die wir fühlen, ist nicht real. Die Luft, die den menschlichen Körper direkt umgibt, dient als eine Art Luftmantel. Dieses isolierende Luftkissen hält Sie warm. Wenn der Wind auf Sie bläst, wird dieses Luftpolster weggeblasen und Sie beginnen, die tatsächliche Temperatur zu spüren, die viel kälter ist.Der kühle Windeffekt betrifft nur Objekte, die Wärme erzeugen.
9. Je schneller Sie fahren, desto stärker ist der Aufprall.
Menschen neigen dazu, linear zu denken, meist basierend auf Beobachtungsprinzipien; Wenn ein Regentropfen 50 Milligramm wiegt, sollten zwei Tropfen etwa 100 Milligramm wiegen. Die Kräfte, die das Universum kontrollieren, zeigen uns jedoch oft ein anderes Ergebnis in Bezug auf die Verteilung der Kräfte. Ein Objekt, das sich mit einer Geschwindigkeit von 40 Kilometern pro Stunde bewegt, wird mit einer bestimmten Kraft gegen eine Wand prallen. Wenn Sie die Geschwindigkeit eines Objekts auf 80 Kilometer pro Stunde verdoppeln, erhöht sich die Aufprallkraft nicht um das Zwei-, sondern um das Vierfache. Dieses Gesetz erklärt, warum Autobahnunfälle viel zerstörerischer sind als Stadtunfälle.
8. Der Orbit ist nur ein ständiger freier Fall.
Satelliten erscheinen als eine bemerkenswerte neue Ergänzung zu den Sternen, aber wir denken selten über das Konzept der „Umlaufbahn“ nach. Wir wissen im Allgemeinen, dass sich Objekte um Planeten oder große Himmelskörper bewegen und niemals fallen. Aber der Grund für die Entstehung von Umlaufbahnen ist überraschend paradox. Wenn ein Objekt fallen gelassen wird, fällt es auf die Oberfläche. Wenn es jedoch hoch genug ist und sich schnell genug bewegt, wird es in einem Bogen vom Boden abgelenkt. Der gleiche Effekt verhindert, dass die Erde mit der Sonne kollidiert.
7. Hitze verursacht Gefrieren.
Wasser ist die wichtigste Flüssigkeit auf der Erde. Dies ist die mysteriöseste und paradoxste Verbindung in der Natur. Eine der wenig bekannten Eigenschaften von Wasser ist zum Beispiel, dass warmes Wasser schneller gefriert als kaltes Wasser. Wie das passiert, ist noch nicht vollständig geklärt, aber dieses als Mpemba-Paradoxon bekannte Phänomen wurde vor etwa 3.000 Jahren von Aristoteles entdeckt. Aber warum genau das passiert, ist immer noch ein Rätsel.
6. Luftdruck.
Im Moment lastet auf ihnen ein Luftdruck von etwa 1000 Kilogramm, das gleiche Gewicht wie ein Kleinwagen. Dies liegt daran, dass die Atmosphäre selbst ziemlich schwer ist und eine Person am Meeresboden einem Druck von 2,3 kg pro Quadratzentimeter ausgesetzt ist. Unser Körper kann einem solchen Druck standhalten und er kann uns nicht erdrücken. Luftdichte Gegenstände wie Plastikflaschen, die aus sehr großer Höhe geworfen werden, kehren jedoch in zerdrücktem Zustand auf den Boden zurück.
5. Metallischer Wasserstoff.
Wasserstoff ist das erste Element im Periodensystem und damit das einfachste Element im Universum. Seine Ordnungszahl ist 1, was bedeutet, dass es 1 Proton, 1 Elektron und keine Neutronen hat. Obwohl Wasserstoff als Gas bekannt ist, kann er eher einige der Eigenschaften von Metallen als von Gasen aufweisen. Wasserstoff befindet sich im Periodensystem direkt über Natrium, einem flüchtigen Metall, das Teil der Zusammensetzung von Kochsalz ist. Physiker haben längst verstanden, dass sich Wasserstoff unter hohem Druck wie ein Metall verhält, wie es in Sternen und im Kern gasförmiger Riesenplaneten vorkommt. Der Versuch, eine solche Verbindung auf der Erde herzustellen, erfordert viel Mühe, aber einige Wissenschaftler glauben, dass sie bereits kleine geschaffen haben, indem sie Druck auf Diamantkristalle ausgeübt haben.
4. Coriolis-Effekt.
Aufgrund der ziemlich großen Größe des Planeten spürt eine Person seine Bewegung nicht. Die Bewegung der Erde im Uhrzeigersinn bewirkt jedoch, dass sich Objekte, die sich auf der Nordhalbkugel bewegen, ebenfalls leicht im Uhrzeigersinn bewegen. Dieses Phänomen ist als Coriolis-Effekt bekannt. Da sich die Erdoberfläche in Bezug auf die Atmosphäre mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt, bewirkt der Unterschied zwischen der Rotation der Erde und der Bewegung der Atmosphäre, dass ein Objekt, das sich nach Norden bewegt, die Energie der Erdrotation aufnimmt und abzuweichen beginnt Richtung Osten. Das gegenteilige Phänomen wird auf der Südhalbkugel beobachtet. Folglich müssen Navigationssysteme die Coriolis-Kraft berücksichtigen, um ein Gieren zu vermeiden.
3. Doppler-Effekt.
Schall mag ein eigenständiges Phänomen sein, aber die Wahrnehmung von Schallwellen hängt von der Geschwindigkeit ab. Der österreichische Physiker Christian Doppler entdeckte, dass wenn ein sich bewegendes Objekt wie eine Sirene Schallwellen aussendet, diese sich vor dem Objekt ansammeln und dahinter streuen. Dieses als Doppler-Effekt bekannte Phänomen bewirkt, dass der Schall eines sich nähernden Objekts aufgrund der Verkürzung der Schallwellenlänge um eine Tonhöhe höher wird. Nachdem das Objekt vorbeigegangen ist, verlängern sich die schließenden Schallwellen und werden dementsprechend zu tieferen Tönen.
2. Verdunstung.
Es wäre logisch anzunehmen, dass Chemikalien beim Übergang vom festen in den gasförmigen Zustand einen flüssigen Zustand durchlaufen müssen. Wasser ist jedoch in der Lage, sich unter bestimmten Umständen sofort von einem Feststoff in ein Gas umzuwandeln. Sublimation oder Verdunstung kann dazu führen, dass Gletscher unter dem Einfluss der Sonne verschwinden, die das Eis in Dampf verwandelt. Ebenso können Metalle wie Arsen beim Erhitzen in einen gasförmigen Zustand übergehen und dabei giftige Gase freisetzen. Wasser kann unterhalb seines Schmelzpunktes verdampfen, wenn es einer Wärmequelle ausgesetzt wird.
1.Verkleidete Geräte.
Die schnell fortschreitende Technologie verwandelt Science-Fiction-Plots in wissenschaftliche Tatsachen. Wir können Objekte sehen, wenn Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen von ihnen reflektiert wird. Wissenschaftler haben die Theorie aufgestellt, dass Objekte unter bestimmter Lichteinwirkung als unsichtbar angesehen werden können. Wenn das Licht um ein Objekt herum gestreut werden kann, wird es für das menschliche Auge unsichtbar. IN In letzter Zeit Diese Theorie wurde Realität, als Wissenschaftler ein transparentes sechseckiges Prisma erfanden, das Licht um ein darin platziertes Objekt streute. In einem Aquarium platziert, machte das Prisma die dort schwimmenden Goldfische unsichtbar, und am Boden verschwand das Vieh aus dem Blickfeld. Dieser Tarneffekt funktioniert nach den gleichen Prinzipien wie Flugzeuge, die nicht vom Radar erfasst werden können.
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Über die Welt drumherum. Neben der üblichen Neugier lag dies an praktischen Notwendigkeiten. Schließlich zum Beispiel, wenn Sie wissen, wie man erhöht
und schwere Steine bewegen, wirst du in der Lage sein, starke Mauern zu errichten und ein Haus zu bauen, in dem es bequemer zu leben ist als in einer Höhle oder einem Unterstand. Und wenn Sie lernen, Metalle aus Erzen zu schmelzen und Pflüge, Sensen, Äxte, Waffen usw. herzustellen, können Sie das Feld besser pflügen und eine höhere Ernte erzielen, und im Falle einer Gefahr können Sie Ihr Land schützen .
In der Antike gab es nur eine Wissenschaft – sie vereinte all das Wissen über die Natur, das die Menschheit bis dahin angesammelt hatte. Heute nennt man diese Wissenschaft Naturwissenschaft.
Lerne etwas über Physik
Ein weiteres Beispiel für ein elektromagnetisches Feld ist Licht. Einige Eigenschaften des Lichts lernen Sie beim Studium von Abschnitt 3 kennen.
3. Erinnern Sie sich an physikalische Phänomene
Die Materie um uns herum verändert sich ständig. Einige Körper bewegen sich relativ zueinander, einige kollidieren und werden möglicherweise zerstört, andere werden aus einigen Körpern geformt ... Die Liste solcher Veränderungen lässt sich fortsetzen - nicht umsonst bemerkte der Philosoph Heraklit darin Antike: "Alles fließt, alles verändert sich." Veränderungen in der Welt um uns herum, das heißt in der Natur, nennen Wissenschaftler einen speziellen Begriff - Phänomene.
Reis. 1.5. Beispiele für Naturphänomene
Reis. 1.6. Ein komplexes Naturphänomen – ein Gewitter lässt sich als Kombination mehrerer physikalischer Phänomene darstellen
Sonnenaufgang und -untergang, eine Lawine, ein Vulkanausbruch, ein rennendes Pferd, ein springender Panther sind Beispiele für Naturphänomene (Abbildung 1.5).
Um komplexe Naturphänomene besser zu verstehen, unterteilen Wissenschaftler sie in eine Reihe physikalischer Phänomene – Phänomene, die mit physikalischen Gesetzen beschrieben werden können.
Auf Abb. 1.6 zeigt eine Reihe physikalischer Phänomene, die ein komplexes Naturphänomen bilden - ein Gewitter. Blitze – eine gewaltige elektrische Entladung – sind also ein elektromagnetisches Phänomen. Trifft ein Blitz einen Baum, entzündet er sich und beginnt Wärme abzugeben – Physiker sprechen in diesem Fall von einem thermischen Phänomen. Donnergrollen und das Knistern brennenden Holzes sind Klangphänomene.
Beispiele für einige physikalische Phänomene sind in der Tabelle angegeben. Schauen Sie sich zum Beispiel die erste Zeile der Tabelle an. Was können der Flug einer Rakete, der Fall eines Steins und die Rotation eines ganzen Planeten gemeinsam haben? Die Antwort ist einfach. Alle in dieser Zeile aufgeführten Beispiele für Phänomene werden durch dieselben Gesetze beschrieben - die Gesetze der mechanischen Bewegung. Mit Hilfe dieser Gesetze ist es möglich, die Koordinaten jedes sich bewegenden Körpers (sei es ein Stein, eine Rakete oder ein Planet) zu jedem uns interessierenden Zeitpunkt zu berechnen.
Reis. 1.7 Beispiele für elektromagnetische Phänomene
Jeder von Ihnen, der seinen Pullover auszog oder sich mit einem Plastikkamm die Haare kämmte, hat wahrscheinlich auf die winzigen Funken geachtet, die gleichzeitig erscheinen. Sowohl diese Funken als auch die mächtige Blitzentladung beziehen sich auf dieselben elektromagnetischen Phänomene und gehorchen dementsprechend denselben Gesetzen. Um elektromagnetische Phänomene zu untersuchen, sollten Sie daher nicht auf ein Gewitter warten. Es reicht aus, zu untersuchen, wie sich sichere Funken verhalten, um zu verstehen, was von Blitzen zu erwarten ist und wie mögliche Gefahren vermieden werden können. Zum ersten Mal wurden solche Studien von dem amerikanischen Wissenschaftler B. Franklin (1706-1790) durchgeführt, der ein wirksames Mittel zum Schutz vor einer Blitzentladung erfand - einen Blitzableiter.
Indem sie physikalische Phänomene getrennt untersuchen, stellen Wissenschaftler ihre Beziehung her. Somit geht eine Blitzentladung (elektromagnetisches Phänomen) zwangsläufig mit einer deutlichen Temperaturerhöhung im Blitzkanal (thermisches Phänomen) einher. Das Studium dieser Phänomene in ihrer Wechselbeziehung ermöglichte es nicht nur, das Naturphänomen - ein Gewitter - besser zu verstehen, sondern auch einen Weg für die praktische Anwendung elektromagnetischer und thermischer Phänomene zu finden. Sicherlich hat jeder von Ihnen, der an der Baustelle vorbeiging, Arbeiter mit Schutzmasken und blendende Blitze beim Elektroschweißen gesehen. Elektroschweißen (ein Verfahren zum Verbinden von Metallteilen durch elektrische Entladung) ist ein Beispiel für die praktische Anwendung wissenschaftlicher Forschung.
4. Bestimmen Sie, was Physik studiert
Nachdem Sie nun gelernt haben, was Materie und physikalische Phänomene sind, ist es an der Zeit, den Gegenstand des Studiums der Physik zu definieren. Diese Wissenschaft untersucht: die Struktur und Eigenschaften der Materie; Physikalische Phänomene und ihre Zusammenhänge.
- zusammenfassen
Die Welt um uns herum besteht aus Materie. Es gibt zwei Arten von Materie: die Substanz, aus der alle physischen Körper bestehen, und das Feld.
Die Welt um uns herum verändert sich ständig. Diese Veränderungen werden Phänomene genannt. Thermische, Licht-, mechanische, Schall- und elektromagnetische Phänomene sind alles Beispiele für physikalische Phänomene.
Gegenstand der Physik sind der Aufbau und die Eigenschaften von Materie, physikalische Phänomene und deren Wechselbeziehungen.
- Testfragen
Was studiert Physik? Nennen Sie Beispiele für physikalische Phänomene. Können Ereignisse, die in einem Traum oder in der Vorstellung auftreten, als physikalische Phänomene betrachtet werden? 4. Aus welchen Stoffen bestehen folgende Körper: ein Lehrbuch, ein Bleistift, ein Fußball, ein Glas, ein Auto? Welche Körper können aus Glas, Metall, Holz, Kunststoff bestehen?
Physik. Klasse 7: Lehrbuch / F. Ya. Bozhinova, N. M. Kiryukhin, E. A. Kiryukhina. - X.: Verlag "Ranok", 2007. - 192 S.: mit Abb.
Unterrichtsinhalt Unterrichtszusammenfassung und unterstützender Rahmen Unterrichtspräsentation Interaktive Technologien zur Beschleunigung der Unterrichtsmethoden Üben Quiz, Testen von Online-Aufgaben und -Übungen, Hausaufgaben, Workshops und Schulungen, Fragen für Unterrichtsdiskussionen Illustrationen Video- und Audiomaterialien Fotos, Bilder Grafiken, Tabellen, Schemata Comics, Gleichnisse, Sprüche, Kreuzworträtsel, Anekdoten, Witze, Zitate Add-OnsWir sind umgeben von einer unendlich vielfältigen Welt an Stoffen und Phänomenen.
Es ändert sich ständig.
Alle Veränderungen, die an Körpern auftreten, werden als Phänomene bezeichnet. Die Geburt von Sternen, der Wechsel von Tag und Nacht, das Schmelzen von Eis, das Anschwellen von Knospen an Bäumen, das Aufblitzen von Blitzen während eines Gewitters und so weiter – all dies sind Naturphänomene.
physikalische Phänomene
Denken Sie daran, dass Körper aus Substanzen bestehen. Beachten Sie, dass sich bei einigen Phänomenen die Substanzen von Körpern nicht ändern, während sie sich bei anderen ändern. Wenn Sie beispielsweise ein Stück Papier in zwei Hälften reißen, bleibt das Papier trotz der aufgetretenen Änderungen Papier. Wenn das Papier verbrannt wird, wird es zu Asche und Rauch.
Phänomene, bei denen die Größe, Form von Körpern, der Zustand von Substanzen können sich ändern, aber Substanzen bleiben gleich, gehen nicht in andere über, nennt man physikalische Phänomene(Verdunstung von Wasser, Glühen einer Glühbirne, Klang der Saiten eines Musikinstruments usw.).
Physikalische Phänomene sind äußerst vielfältig. Darunter werden unterschieden mechanisch, thermisch, elektrisch, Beleuchtung usw.
Erinnern wir uns daran, wie Wolken über den Himmel ziehen, ein Flugzeug fliegt, ein Auto fährt, ein Apfel fällt, ein Karren rollt usw. Bei all diesen Phänomenen bewegen sich Objekte (Körper). Phänomene, die mit einer Änderung der Position eines Körpers in Bezug auf andere Körper verbunden sind, werden als bezeichnet mechanisch(übersetzt aus dem Griechischen bedeutet "mehane". Werkzeugmaschine).
Viele Phänomene werden durch den Wechsel von Wärme und Kälte verursacht. Dabei ändern sich die Eigenschaften der Körper selbst. Sie ändern Form, Größe, der Zustand dieser Körper ändert sich. Zum Beispiel verwandelt sich Eis beim Erhitzen in Wasser, Wasser in Dampf; Wenn die Temperatur sinkt, wird Dampf zu Wasser, Wasser zu Eis. Die Phänomene, die mit der Erwärmung und Abkühlung von Körpern verbunden sind, werden genannt Thermal-(Abb. 35).
Reis. 35. Physikalisches Phänomen: der Übergang der Materie von einem Zustand in einen anderen. Wenn Sie Wassertropfen einfrieren, erscheint wieder Eis
Erwägen elektrisch Phänomene. Das Wort "Elektrizität" kommt vom griechischen Wort "Elektron" - Bernstein. Denken Sie daran, dass Sie ein leichtes Knistern hören, wenn Sie Ihren Wollpullover schnell ausziehen. Wenn Sie dasselbe in völliger Dunkelheit tun, sehen Sie auch Funken. Dies ist das einfachste elektrische Phänomen.
Machen Sie das folgende Experiment, um sich mit einem anderen elektrischen Phänomen vertraut zu machen.
Reißen Sie kleine Papierstücke ab und legen Sie sie auf die Tischoberfläche. Kämmen Sie sauberes und trockenes Haar mit einem Kunststoffkamm und führen Sie es zu den Papierstücken. Was ist passiert?
Reis. 36. Kleine Papierstücke werden vom Kamm angezogen
Körper, die nach dem Reiben leichte Gegenstände anziehen können, werden genannt elektrifiziert(Abb. 36). Blitze bei Gewitter, Polarlichter, Elektrifizierung von Papier und synthetischen Stoffen - all dies sind elektrische Phänomene. Der Betrieb von Telefon, Radio, Fernsehen und verschiedenen Haushaltsgeräten sind Beispiele für die menschliche Nutzung elektrischer Phänomene.
Phänomene, die mit Licht verbunden sind, werden als Licht bezeichnet. Licht kommt von der Sonne, Sternen, Lampen und einigen Lebewesen wie Glühwürmchen. Solche Stellen werden genannt leuchtend.
Wir sehen, wenn Licht auf die Netzhaut trifft. In absoluter Dunkelheit können wir nicht sehen. Objekte, die selbst kein Licht aussenden (z. B. Bäume, Gras, die Seiten dieses Buches usw.), sind nur sichtbar, wenn sie Licht von einem leuchtenden Körper empfangen und es von ihrer Oberfläche reflektieren.
Der Mond, von dem wir oft als Nachtlicht sprechen, ist in Wirklichkeit nur eine Art Reflektor des Sonnenlichts.
Durch das Studium der physikalischen Phänomene der Natur hat eine Person gelernt, sie im Alltag, im Alltag zu nutzen.
1. Was nennt man Naturphänomene?
2. Lesen Sie den Text. Listen Sie auf, welche Naturphänomene darin genannt werden: „Der Frühling ist gekommen. Die Sonne wird heißer. Schnee schmilzt, Bäche fließen. An den Bäumen wuchsen Knospen, Saatkrähen flogen ein.
3. Welche Phänomene nennt man physikalisch?
4. Schreiben Sie von den unten aufgeführten physikalischen Phänomenen die mechanischen Phänomene in die erste Spalte; im zweiten - thermisch; im dritten - elektrisch; im vierten - Lichtphänomene.
Physikalische Phänomene: Blitz; Schneeschmelze; Küste; Schmelzen von Metallen; Betrieb einer elektrischen Klingel; Regenbogen am Himmel; Sonnenstrahl; Steine bewegen, Sand mit Wasser; kochendes Wasser.
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