Úvod
Fyzika je jednou z najväčších a najdôležitejších vied, ktoré človek skúma. Jeho prítomnosť je viditeľná vo všetkých sférach života. Objavy fyziky nezriedka menia históriu. Preto sú veľkí vedci a ich objavy v priebehu rokov pre ľudí stále zaujímavé a významné. Ich práca je aktuálna dodnes.
Fyzika je veda o prírode, ktorá študuje najvšeobecnejšie vlastnosti sveta okolo nás. Študuje hmotu (látku a polia) a najjednoduchšie a zároveň najvšeobecnejšie formy jej pohybu, ako aj zásadné interakcie prírody, ktoré pohyb hmoty riadia.
Hlavným cieľom vedy je odhaľovať a vysvetľovať prírodné zákony, ktoré určujú všetky fyzikálne javy, za účelom ich využitia pre účely praktickej ľudskej činnosti.
Svet je poznateľný a proces poznania je nekonečný. Štúdium sveta okolo nás ukázalo, že hmota je v neustálom pohybe. Pod pohybom hmoty rozumieme akúkoľvek zmenu, jav. V dôsledku toho je svet okolo nás večne pohyblivá a rozvíjajúca sa hmota.
Fyzika študuje najvšeobecnejšie formy pohybu hmoty a ich vzájomné premeny. Niektoré vzory sú spoločné pre všetky materiálne systémy, napríklad zachovanie energie – nazývajú sa fyzikálne zákony.
Rozhodol som sa teda zistiť, aké zaujímavé skutočnosti nás obklopujú a ktoré sa dajú vysvetliť z hľadiska fyziky.
Tu som napríklad našiel informáciu o tom, koľkokrát sa dá zložiť list papiera.
Video:
Súbory:
Výsledky odborného hodnotenia
Odborná mapa medziokresnej etapy 2017/2018 (Odborníci: 3)
Celkový počet bodov: 8,3
Pôvodný zdroj tohto rozšíreného presvedčenia sa nám nikdy nepodarilo nájsť: žiadny list papiera nemožno zložiť dvakrát viac ako sedem (podľa niektorých zdrojov - osem)krát. Medzitým je aktuálny rekord v skladaní 12-krát. A čo je prekvapujúcejšie, patrí dievčaťu, ktoré matematicky podložilo túto „záhadu listu papiera“.
Samozrejme, hovoríme o skutočnom papieri, ktorý má konečnú, nie nulovú hrúbku. Ak ho zložíte opatrne a až do konca, s výnimkou prestávok (to je veľmi dôležité), potom sa zistí „odmietnutie“ zloženia na polovicu, zvyčajne po šiestom raze. Menej často - siedmy. Skúste to urobiť s kusom papiera zošita.
A napodiv, obmedzenie závisí len málo od veľkosti plechu a jeho hrúbky. To znamená, že zoberte väčší tenký list a zložte ho na polovicu, povedzme 30 alebo aspoň 15-krát - nefunguje to, bez ohľadu na to, ako bojujete.
V populárnych zbierkach, ako napríklad „Vieš, čo ...“ alebo „Úžasné je nablízku“, možno túto skutočnosť – že nie je možné zložiť papier viac ako 8-krát – stále nájsť na mnohých miestach, na webe aj mimo neho . Ale je to fakt?
Uvažujme. Každé pridanie zdvojnásobí hrúbku balíka. Ak sa hrúbka papiera rovná 0,1 milimetra (teraz neberieme do úvahy veľkosť listu), jeho zložením na polovicu „iba“ 51-krát získate hrúbku zloženého balíka 226 miliónov kilometrov. Čo je evidentná absurdita.
Držiteľka svetového rekordu Britney Gallivan a papierová páska preložená na polovicu (v jednom smere) 11-krát (foto z mathworld.wolfram.com).
Zdá sa, že tu začíname chápať, odkiaľ pochádza to známe obmedzenie 7 alebo 8 krát (náš papier je opäť skutočný, nenaťahuje sa do nekonečna a netrhá, ale trhá - to už nie je skladanie). Ale aj tak…
V roku 2001 sa americká školáčka rozhodla vyrovnať sa s problémom dvojitého skladania a ukázalo sa, že je to celá vedecká štúdia a dokonca svetový rekord.
V skutočnosti to všetko začalo výzvou učiteľa študentom: „Ale skúste aspoň niečo zložiť na polovicu 12-krát!“. Nech sa páči, presvedčte sa, že toto je z kategórie úplne nemožné.
Britney Gallivan (všimnite si, že je teraz študentkou) spočiatku reagovala ako Alice Lewisa Carrolla: "Je zbytočné to skúšať." Ale napokon, kráľovná povedala Alici: "Trúfam si povedať, že si nemala veľa praxe."
Gallivan sa teda ujal praxe. Keď sa mučila rôznymi predmetmi, preložila plát zlatej fólie na polovicu 12-krát, čo zahanbilo svojho učiteľa.
Príklad skladania listu na polovicu štyrikrát. Bodkovaná čiara je predchádzajúca poloha trojitého sčítania. Písmená ukazujú, že body na povrchu listu sú posunuté (to znamená, že listy sa navzájom posúvajú), a preto nezaujmú polohu, ako by sa mohlo zdať pri zbežnom pohľade (ilustrácia z pomonahistoric. org).
Toto dievča sa neupokojilo. V decembri 2001 vytvorila matematickú teóriu (dobre alebo matematické zdôvodnenie) pre proces dvojitého skladania a v januári 2002 urobila 12-násobné preloženie na polovicu pomocou papiera pomocou série pravidiel a niekoľkých smerov skladania ( pre milovníkov matematiky trochu viac -).
Britney si všimla, že matematici sa už týmto problémom zaoberali, ale nikto ešte neposkytol správne a overené riešenie problému.
Gallivan bol prvým človekom, ktorý správne pochopil a zdôvodnil dôvod limitov pridania. Študovala efekty, ktoré sa hromadia, keď je skutočný list zložený, a „stratu“ papiera (a akéhokoľvek iného materiálu) na samotnom sklade. Získala rovnice pre limit skladania pre akékoľvek dané parametre listu. Tu sú.
Prvá rovnica sa týka zloženia pásu iba v jednom smere. L je minimálna možná dĺžka materiálu, t je hrúbka plechu a n je počet zdvojených záhybov. Samozrejme, L a t musia byť vyjadrené v rovnakých jednotkách.
Gallivan a jej záznam (foto z pomonahistorical.org).
V druhej rovnici hovoríme o skladaní v rôznych, premenlivých smeroch (ale stále - zakaždým dvakrát). Tu W je šírka štvorcového listu. Presná rovnica pre skladanie v "alternatívnych" smeroch je zložitejšia, ale tu je formulár, ktorý dáva veľmi realistický výsledok.
