Introducere
Fizica este una dintre cele mai mari și mai importante științe studiate de om. Prezența sa poate fi văzută în toate sferele vieții. Nu de puține ori, descoperirile în fizică schimbă istoria. Prin urmare, marii oameni de știință și descoperirile lor, de-a lungul anilor, sunt încă interesante și semnificative pentru oameni. Munca lor este relevantă până astăzi.
Fizica este știința naturii care studiază cele mai generale proprietăți ale lumii din jurul nostru. Studiază materia (substanța și câmpurile) și cele mai simple și în același timp cele mai generale forme ale mișcării sale, precum și interacțiunile fundamentale ale naturii care controlează mișcarea materiei.
Scopul principal al științei este de a dezvălui și explica legile naturii, care determină toate fenomenele fizice, pentru a le folosi în scopurile activității umane practice.
Lumea este cognoscibilă, iar procesul de cunoaștere este nesfârșit. Studiul lumii din jurul nostru a arătat că materia este în continuă mișcare. Sub mișcarea materiei înțelegeți orice schimbare, fenomen. În consecință, lumea din jurul nostru este o materie veșnic în mișcare și în curs de dezvoltare.
Fizica studiază cele mai generale forme de mișcare a materiei și transformările lor reciproce. Unele modele sunt comune tuturor sistemelor materiale, de exemplu, conservarea energiei - se numesc legi fizice.
Așa că am decis să aflu care sunt faptele interesante care ne înconjoară și care pot fi explicate din punct de vedere al fizicii.
Aici, de exemplu, am găsit informații despre câte ori poți îndoi o coală de hârtie.
Video:
Fișiere:
Rezultatele evaluării experților
Harta expertă a etapei interraionale 2017/2018 (Experți: 3)
Total puncte: 8,3
Nu am reușit niciodată să găsim sursa acestei credințe larg răspândite: nicio foaie de hârtie nu poate fi pliată de două ori mai mult de șapte (după unele surse - de opt) ori. Între timp, recordul actual pentru pliere este de 12 ori. Și, ceea ce este mai surprinzător, aparține fetei care a fundamentat matematic acest „mister al foii de hârtie”.
Desigur, vorbim de hârtie reală, având o grosime finită, nu zero. Dacă îl pliezi cu grijă și până la capăt, excluzând pauzele (acest lucru este foarte important), atunci se detectează „refuzul” de a plia în jumătate, de obicei după a șasea oară. Mai rar - al șaptelea. Încercați să faceți acest lucru cu o bucată de hârtie de caiet.
Și, în mod ciudat, limitarea depinde puțin de dimensiunea foii și de grosimea acesteia. Adică, luați o foaie subțire mai mare și îndoiți-o în jumătate, să spunem de 30 sau de cel puțin 15 ori - nu funcționează, indiferent de modul în care luptați.
În colecțiile populare, precum „Știi ce...” sau „Uimitor este în apropiere”, acest fapt - că este imposibil să îndoiți hârtia de mai mult de 8 ori - poate fi încă găsit în multe locuri, pe Web și nu numai. . Dar este un fapt?
Să raționăm. Fiecare adăugare dublează grosimea balotului. Dacă grosimea hârtiei este considerată egală cu 0,1 milimetri (nu luăm în considerare dimensiunea foii acum), atunci plierea în jumătate de „doar” de 51 de ori va da grosimea pachetului pliat de 226 de milioane de kilometri. Ceea ce este o absurditate evidentă.
Deținătoarea recordului mondial Britney Gallivan și o bandă de hârtie împăturită în jumătate (într-o direcție) de 11 ori (foto de pe mathworld.wolfram.com).
Se pare că aici începem să înțelegem de unde vine binecunoscuta limitare de 7 sau 8 ori (din nou, lucrarea noastră este reală, nu se întinde la infinit și nu se rupe, dar se va rupe - asta nu mai este pliere). Dar inca…
În 2001, o școală americană a decis să se confrunte cu problema plierii duble, iar acest lucru a dus la un întreg studiu științific și chiar la un record mondial.
De fapt, totul a început cu o provocare adresată de profesor elevilor: „Dar încercați să îndoiți măcar ceva în jumătate de 12 ori!”. De exemplu, asigurați-vă că acest lucru este din categoria complet imposibil.
Britney Gallivan (rețineți că acum este studentă) a reacționat inițial ca Alice lui Lewis Carroll: „Este inutil să încerci”. Dar la urma urmei, Regina i-a spus lui Alice: „Îndrăznesc să spun că nu ai avut prea multă practică”.
Așa că Gallivan a început practica. După ce a suferit destul de mult cu diverse obiecte, a împăturit de 12 ori o foaie de folie de aur în jumătate, ceea ce a făcut-o de rușine pe profesorul ei.
Un exemplu de pliere a unei foi în jumătate de patru ori. Linia punctată este poziția anterioară a adunării triple. Literele arată că punctele de pe suprafața foii sunt deplasate (adică foile alunecă unele față de altele) și, ca urmare, iau o poziție diferită decât ar părea la o privire scurtă (ilustrare de pe site-ul pomonahistorical .org).
Fata asta nu s-a liniştit. În decembrie 2001, ea a creat o teorie matematică (bine, sau justificare matematică) pentru procesul de pliere dublă, iar în ianuarie 2002, a făcut o pliere de 12 ori în jumătate cu hârtie, folosind o serie de reguli și mai multe direcții de pliere ( pentru iubitorii de matematică, un pic mai mult -).
Britney a observat că matematicienii au abordat anterior această problemă, dar nimeni nu a oferit încă o soluție corectă și dovedită a problemei.
Gallivan a fost prima persoană care a înțeles și a justificat corect motivul limitelor adăugării. Ea a studiat efectele care se acumulează atunci când o foaie adevărată este pliată și „pierderea” de hârtie (și orice alt material) pe pliul în sine. Ea a obținut ecuații pentru limita de pliere, pentru orice parametri ai frunzei. Aici sunt ei.
Prima ecuație se referă la plierea benzii într-o singură direcție. L este lungimea minimă posibilă a materialului, t este grosimea foii și n este numărul de pliuri dublate. Desigur, L și t trebuie exprimate în aceleași unități.
Gallivan și înregistrarea ei (foto de pe pomonahistorical.org).
În a doua ecuație, vorbim despre plierea în direcții diferite, variabile (dar totuși - de două ori de fiecare dată). Aici W este lățimea foii pătrate. Ecuația exactă pentru plierea în direcții „alternative” este mai complicată, dar iată o formă care dă un rezultat foarte realist.
