Давайте задавать друг другу (и ученым, которые сюда заходят) вопросы, которые нас давно интересуют.
Эта тема не для узкоспециальных вопросов типа -какая фраунгоферова линия отвечает за ту или иную стадию ионизации хрома? - такие вопросы лучше обсуждать отдельными темами.
А здесь давайте спрашивать что-то более простое и популярное -для расширения кругозора -как собственного, так и окружающих.
Что-то типа:
"Почему небо голубое?"
"Почему море соленое, а реки нет?"
"Что значит расширение Вселенной?"
Я привела примеры вопросов из физики, но напомню, что вопросы предполагается обсуждать из всех областей знаний.
У меня глупый вопрос. Как объяснить пятилетнему ребенку, почему дует ветер?
Я что-то помню, поэтому объяснила, что из-за разницы температур молекулы воздуха туда-сюда мотаются, и от этого создается ветер. А поконкретнее можно? (но так, чтоб ребенок понял).
Важливо Анфиса, спасибо за вопрос. На самом деле у меня еще есть некоторые корыстные цели -так как я продолжаю внедрять образовательные программы, направленные на детей, мне важно -чем они интересуются и важно продумать такие эксперименты, которые мы могли бы им показывать на выставках или в музеях для иллюстрации тех или иных природных явлений. И тут мне нужны и советы и вопросы и дополнения всех, кто захотел бы высказать их)
Про ветер.
Ребенку лучше всего рассказать сначала, что такое воздух. Нужно объяснить, что воздух -это тоже вещество, просто мы его не видим, для нас оно прозрачное. И уже в 5 лет, можно показать разницу между тем, что есть газ и что есть жидкость. Например, вы можете показать пар над кастрюлей и сказать, что это газ (а пар -это газ, для тех, кто не в курсе), просто такой, что мы его видим. А воздух для нас невидимый, однако мы им дышим. То есть это тоже вещество (а с этим понятием вы уже разобрались?)
А ветер -это передвижение этого воздуха. Для взрослых: Ветер возникает из-за неравномерного распределения давления и направлен от зоны высокого давления к зоне низкого давления.
Теперь надо подумать -как продемонстрировать ребенку, что такое давление и как какое-либо вещество стремится заполнить области с более низким давлением. Для газа -воздуха (ветра) вы можете взять, например, мягкую пластиковую бутылку и выпустить из неё часть воздуха вручную. Ребенку можно сказать, что вот сейчас мы сделали так, что внутри бутылки осталось совсем мало воздуха (я не думаю, что стоит объяснять, пользуясь понятием молекула), и когда я перестану её сжимать, тот воздух, который сейчас вокруг постарается заполнить эту область -внутри бутылки и получится ветер. Когда вы перестаете сжимать бутылку (в случае если она не зависла в той форме, в которую вы ее смяли, а о лучше уж чета типа клизмы брать))) ), в неё снова набирается воздух и если аккуратно приложить пальцы к горлышку, то ощутишь дуновение этого ветра -как воздух входит внутрь бутылки. Тоже самое, в общем-то, происходит и в атмосфере -создаются области с пониженным давлением (там фигурируют температурные влияния, само собой, но я не уверена, что в 5 лет это важно знать), и в эти области воздух пытается проникнуть, и тогда создается ветер. Мы не видим ветер, но мы чувствуем его. Почему чувствуем? Мне кажется, что необязательно рассказывать про молекулы, но в общих чертах можно. Тогда нужно сказать, что почти всё вещество вокруг состоит из более мелких частиц -молекул и атомов. Просто на тему молекул и атомов можно придумать какой-нибудь еще эксперимент интересный, для демонстрации его детям.
Если нужная иллюстрация с температурой, то просто можно показать, как сначала вода нагревается под крышкой и в ней создается давление (упрощенно для взрослых -давление растет с температурой из-за того, что молекулы начинают двигаться быстрее и чаще ударяться о стенки сосуда). А в окружающей среде давление осталось прежней -так как температура осталась прежней. И когда мы откроем крышку кастрюли, то мы не просто почувствуем, а даже увидим, как быстро водяной пар (нагретый газ) вырвется из неё наружу, в окружающее пространство.
У кого еще какие предложения про ветер?
И для детей я еще посоветую следующий мультик:
Видео урок по физике для детей.
Можно его посмотреть тут, можно найти в интернете и скачать (вариантов откуда -море, поэтому я не стану давать ссылки).
Ну мультик уж есть какой есть, но мне кажется, он неплох для какого-то начального понимания -а зачем всё это нужно, и почему важно изучать окружающий мир
И там некоторые фрагменты (объяснение что и как происходит в мире) даже для меня были удивительными
Спасибо! В принципе, я примерно так и объяснила, только я была не уверена, что разница в давлении возникает от разницы температур. А про то, что нагретые молекулы движутся быстрее, чем холодные, это мы уже знаем . Как раз на примере с катрюлей.
Еще вопрос. Почему магнит притягивает железо?
Мне можно не для пятилетних. Для пятилетних я потом переведу. Мне сам принцип словами попроще.
Я могу рассказать про циркуляцию воздушных слоев в атмосфере, про циклоны и антициклоны)) я просто надеюсь, что на форуме есть люди, которые лучше меня в этих вопросах разбираются. Но если интересно -то расскажу, что знаю
взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает».
Магниты на самом деле что-то притягивают, а что-то нет, что-то притягивают сильно, а что-то не очень - то есть вариантов у глагола "притягивать" в физике гораздо больше.
Самые сильнопритягиваемые металлы -это действительно железо и никель. Однако многие из веществ, которые кажутся нам совсем не подходящими для притягивания магнитами (например органические вещества), на самом деле могут к нему притягиваться, просто сила магнитного поля должна быть очень большой.
Определяется этот «потенциал притяжимости» строением атомов вещества и связями между этими атомами. Атом любого вещества имеет электроны. Если представить (просто как модель), что все электроны в атоме находятся на разных уровнях, какие-то дальше от центра, какие-то ближе, то чувствительность (магнетизм) конкретного вещества к магнитному полю определяется только теми электронами, которые находятся на внешних оболочках –ближе к краю как бы.
Однако все равно непонятно –у всех веществ есть внешние атомы, а притягиваются все по-разному. Так и есть – у большинства веществ электроны соседних атомов отталкиваются и притягиваются как попало и в среднем получается, что на бытовом уровне мы не в состоянии понять –притянулся предмет к магниту или нет.
Но у железа соседние атомы имеют такую связь, что их электроны ощущают магнитное поле как бы согласованно, то есть стоит одному из атомов настроиться притянуться к магниту, то все остальные атомы, как стадо, сделают тоже самое. А в результате получим очень сильное притяжение (отталкивание) куска железа к магниту.
Супер тема
А как ответить ребенку, почему солнце "застеснялось" стало красным на закате перед похолоданием и почему моргают звезды, тоже как-то с переменой погоды связано?
И как собственноручно в домашних условиях сделать радугу, это реально?
Другой вариант. Магнит создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным моментом куска железа.
Магнитное поле может создаваться другими магнитными моментами, движущимися электрическими зарядами, электрическим током, матушкой Землей и еще много чем.
Большинство тел магнитным моментом (это такая "стрелочка") не обладают, но в магнитном поле индуцируется небольшой момент. Это диамагнетики и парамагнетики. Есть и вещества, которые могут обладать большим магнитным моментом, существующим и без поля. То же железо. Это ферромагнетик. Или не обладать, но внешнее поле на них может влиять сильно --- антиферро- и ферримагнетики. Из этих материалов делаются пластины винчестеров.
Однородное магнитное поле магнитный момент только поворачивает, как стрелку компаса, но не притягивает. Однако, если поле неоднородно, то момент в него втягивается или выталкивается. Вот и притягиваются мелкие железные предметы к постоянным магнитам, трансформаторам, винтики-гвоздики к острию отвертки.
А вот с принципом простого объяснения не получится. Магнетизм --- чисто квантовое явление.
В квартире при солнце --- попшикать из распылителя. И пока водяная пыль не осела, можете увидеть слабенькую радугу. Конечно, при определенных положениях солнца, облачка и глаз. Еще хорошо видна радуга, создаваемая водяной пылью фонтанов.
Легко))) и без распылителя можно. Надо только, чтоб был ясный солнечный день, окно, в которое светит солнце (попадают прямые лучи), емкость с водой (например, такая кювета из холодильника или миска), зеркальце и лист белой бумаги.
Ставите емкость с водой на подоконник так, чтоб на воду попадали солнечные лучи (вода выступает в качестве призмы). В воду опускаете зеркальце, "ловя" им солнечный луч, как если бы собирались пускать солнечных зайчиков. А лист бумаги (это будет экран) перемещаете перед водой так, чтоб луч, отражаясь от зеркала, проходил через воду и попадал на лист (подвигайте, поищите лучшее место) - тогда на листе вы увидите радугу.
Про звезды и цвет Солнца чуть позже поговорим. Про звезды я знаю -в смысле знаю, как объяснить ребенку, а с Солнцем что-то затрудняюсь -там же нужно делить спектр на длинноволновую и коротковолновую части. Подумаю)))
Там кажется из за толщины воздушного слоя, в оригинале солнечный свет белый и лишь проходя сквозь атмосферу земли приобретает жёлтый цвет, когда солнце клониться к закату толщина воздушного слоя увеличивается, ну и до нас доходит только длинные красные волны спектра, как то так кажется. Длинной красного света ещё объясняется красная луна вовремя лунного затмения. я конечно скорее всего чего то напутал
Интересно. И еще про тайфуны и ураганы.
У нас иногда бывают очень сильные ветры. Однажды мы видели здоровенную коричневую тучу, летящую по небу, а потом соседи рассказывали, что это подняло землю со свежезасеянными буряками (свеклой) с поля. Т.е. где-то на поле посеяли свеклу, а на следующий день ее всю сдуло и перенесло на соседнее поле. Мужик, хозяин поля, расстаривался - убытки, типа .
Э... ну вроде бы понятно. Уточняющий вопрос. Почему именно магнит обладает таким свойством? Что такого в этой каменюке? Там как-то по особому расположены электроны? Т.е. это такое не самоуравновешенное вещество? И может ли закончиться когда-нибудь действие магнита?
А Земля - это тоже магнит? Получается мы все тоже притягиваемся к Земле на уровне атомов? Т.е. это не мы притягиваемся, а именно наши атомы с электронами, из которых мы состоим?
В приниципе, да. В железе (также кобальт, никель, их сплавы и химические соединения) электроны по особому взаимодействуют, что их магнитные свойства, не гасятся, а усиливаются. Обыкновенный магнит можно размагнитить переменным внешним полем. Магнетизм теряется при нагревании. Для железа эта температура около 900 градусов, но при охлаждении он восстанавливается. Еще магнитные свойства можно изменить изменяя кристаллическую структуру (закалка, отжиг).
Не-а, к Земле магнитно мы не притягиваемся; и наши атомы и электроны также. Магнитное поле Земли --- наша одежда. Они отклоняет от нас чужие электроны --- потоки заряженных частиц, которые идут от Солнца и из космоса. А это достаточно серьезная радиация.
Чё, правда, не известно? Елки-палки! А мне ребнку надо как-то объяснять, почему мы с земли не падаем (мы уже про Саолнечную Систему знаем). Я пока объяснила, что Земля - это такой большой магнит, который все к себе притягивает, и поэтому с нее никто не падает. Но хотелось бы как нибудь понаучнее.
И еще вопрос. Где-то с год назад ребенок заинтересовался откуда все вообще взялось, ну, Земля, воздух, Солнце, расстения, животные, люди и т.п. Короче, стандартные вопросы. Я ответила так, как сама в это верю - Бог все создал. А какова точка зрения официальной науки на это дело? (т.е. как в школе изучают?).
А, еще вопрос: Когда на Земле жили динозавры, люди тогда уже существовали? Вопрос почему возник. Потому что во многих мифологиях есть образ динозавра (Змей-Горыныч, Годзилла, Дракон и т.п.) Я вроде читала, что когда были динозавры, то людей еще тогда не было. Но откуда же тогда взялся этот образ, причем такой похожий у разных народов? Не верю я, что люди по найденным костям воссоздавали внешность динозавров.
Вообще-то звезды от планет научились отличать еще в средневековье. Еще невооруженным взглядом.
Только в 1609 году Галилей изобрел телескоп и в них рассмотрел особенности поверхности планет: Луны (которая считалась планетой, впрочем я так до сих пор думаю), Венеры, Юпитера, Марса, Сатурна.
Для удобства обозначения яркости небесных объектов астрономы ввели безразмерную величину, называемую звездная величина (или звездная магнитуда). Она обозначается верхним индексом “m”, около числа. Увеличение блеска на 1m означает уменьшение интенсивности светового потока в 2, 5 раза. То есть чем больше звездная величина, тем меньше яркость объекта.
Невооруженный глаз различает звезды примерно до 6-й звездной величины. Возможно, эта информация пригодится вам, когда вы соберетесь рассматривать те или иные объекты на небе, пользуясь астрономическим календарем.
Отрицательную видимую звездную величину имеют всего 4 звезды –Сириус (− ; 1, 45 m), Канопус, Арктур и альфа Центавра. Еще около 5 звезд имеют нулевую звездную величину, остальные имеют положительные.
Ближайшие к нам планеты же имеют, как правило, отрицательные звездные величины, то есть они всегда ярче звезд. Вот их максимальные значения:
Венера − 4, 22 m
Земля − 3, 84 m (глядя с Солнца)
Юпитер − 2, 6 m
Марс − 2, 02 m
Меркурий − 0, 2 m
Сатурн + 0, 7 m
Но, как многие, наверное уже слышали из различных источников –планеты в отличие от звезд не мерцают. Это объясняется прежде всего тем, что они находятся недалеко от нас и их диск имеет какой-либо угловой радиус, в отличие от звезд, которые являются просто точечным источниками света, лучи от которых идут практически параллельно друг другу.
Свет при прохождении атмосферы Земли сталкивается с вихрями, которые возникли из-за температурных неоднородностей (мы уже обсуждали здесь причины возникновения ветров и еще поговорим об этом). Характерный размер этих неоднородностей составляет десятки сантиметров. Когда среда меняет температуру у неё так же меняется и коэффициент преломления и, соответственно, меняется длина проходимого лучом пути. Это отклоняет луч от прямой линии (отклонение может достигать нескольких угловых секунд). То есть, когда параллельные лучи проходят через атмосферу, то они распределяются не равномерно, а хаотично –и ещё постоянно движутся.
Это называется атмосферным дрожанием изображения. Такой эффект, например, мы можем наблюдать и на Земле, когда смотрим на те или иные предметы вдоль сильно нагретой поверхности (асфальт жару летом) или сквозь огонь.
Наши глаза, в свою очередь –это измерительные приборы, имеющие те или иные характеристики –чувствительность, максимальное разрешение и т.д. Зрачок способен расшириться в темноте до 5 мм, но он все равно остается точечным приемником света. Как многие помнят из астрономии – чем больше зеркало телескопа-приемника, тем лучше (правильно говоря – в разрешающей способности телескопа имеет значение отношением длины волны к диаметру зеркала, но мы говорим только о видимом диапазоне длин волн).
То есть освещенность, которую создаст на сетчатке глаза звездой будет постоянно меняться –от нуля до максимума. Это и есть то, что мы называем мерцанием. А разрешение по времени у наших глаз (максимальная частота восприятия изменений мерцания) – не более 1/10 секунды, то есть за секунду глаз заметит всего несколько вспышек, приходящих от звезды. Разные импульсы света всегда попадают на разные клетки сетчатки, воспринимающие свет (они называются палочки, кажется) - и поэтому звезды кажутся нам не только мерцающими, но еще и лучистыми.
Ну я бы не стала утверждать так категорично. Магнитное поле Земли оказывает влияние на многие наземные объекты -как органические, так и нет. Та самая остаточная намагниченность пород, по который мы определяем положение полюсов в древности -результат влияния геомагнитного поля.
Но, само собой, к земному притяжению магнитное поле отношение не имеет. Надо подумать -как объяснить детям -что такое гравитация и какие примеры привести на эту тему.
Это правильно да. Но все-таки основной одеждой является атмосфера, а потом уже магнитное поле. Поток энергии от фотонов (особенно гамма и рентген), от незаряженных частиц или частиц, которые "не видят" магнитного поля Земли (гирорадиус превышает характерные размеры геомагнитного поля -космические лучи) гораздо выше (в 10^6 раз), чем поток энергии солнечного ветра, от которого нас защищает магнитное поле. Кроме того -магнитное поле является ловушкой для частиц из космоса и оно как бы создает дополнительные радиационные зоны (радиационные пояса), где радиация сосредотачивается, и это мешает, в частности, пролету пилотируемых космических аппаратов.
У всего есть масса, кроме света. Но у света много энергии, что почти заменяет отсутствие массы. А массы и энергии притягиваются друг к дружке, но чуть-чуть --- чтобы все очень быстро не послипалось. Земля большая и рядом, вот мы и пристали к ней. А Земля прилепилась к еще большей массе --- Солнцу, но иначе --- вращается вокруг него. И Луна точно также к Земле. А на Земле от лунного приятжения в океанах приливы возникают вода пару раз в день поднимается/ опускается на несколько метров.
Вообще, да. Под космическими лучами обычно подразумевают фотоны. Я имел ввиду солнечный ветер --- поток заряженых электронов и низкомассовых осколков ядер. В атмосфере они создают менее жесткие вторичные потоки. Альфа-, бета- частицы для органики куда более вредны, чем фотоны, сечение взаимодействия которых куда меньше.
Красный свет хуже всех рассеивается в атмосфере (кстати именно поэтому его используют в качестве сигнального в маяках, на ботах самолетов и т.д.) А для светомаскировки используют как раз синий и фиолетовый, которые рассеиваются быстрее.
Попробуем рассуждать логически.
Когда солнце у горизонта, солнечным лучам приходится проходить через более толстый слой атмосферы. Все цвета спектра кроме оттенков красного успевают рассеяться или поглотиться. И солнце будет казаться тем краснее, чем толще слой атмосферы -и соответственно -чем краснее закат, тем более ненастная погода будет на следующий день.
Кстати -кто-нибудь видел такое явление -зеленый луч? А объяснить этот эффект (с картинками, например, из интернета) сможете?
Как-то постоянное магнитное поле, конечно же влияет на диамагнитную органику. К примеру, МРТ --- весьма безвредная и информативная шутка, но поля в этой установке достаточно солидные по сравнению с земным.
Слабое поле Земли, вероятнее, если что-то и дает, то на уровне всего организма или даже выше --- экосистемы, чем для тканей, клеток или макромолекул.
В земных породах --- направление намагниченности. Сама намагниченность существовала бы и без поля планеты.
нет-нет, космические лучи -это ядра (нуклоны), причем обычно тяжелые -они "приходят" из галактики -от вспышек сверхновых, например -и имеют гигантские энергии -от десятков МэВ до сотен ТэВ.
Солнечный ветер -это, в основном, протоны. Энергии лежат в большом диапазоне -при сильных вспышках- до 50 МэВ. Электроны в солнечном ветре имеют меньшие энергии.
Что касается вреда - гамма и ренгтен излучение еще как опасны, но от них легче защититься. А при планировании пилотируемых миссий на Марс (или куда там еще собирались) все-таки основную опасность несут космические лучи -а даже не солнечный ветер.
Вообще если есть какие-то вопросы про физику околоземного пространства -с радостью отвечу -это моя работа
А безвредная ли? Я работала в Курчатнике на токамаках -и мы там пихали головы между магнитами (единицы тесла) и в глазах такие вспышки появлялись))) в общем ясно -как зажечь огонь в глазах блондинки)))
Дада -сейчас вот биологи пытаются понять -что все-таки влияет на людей при магнитных бурях. Я, правда, не разделяю энтузиазма этих исследований.
Вот надо бы объяснить -откуда все-таки берется эта намагниченность -на каком-то не очень квантовом уровне. Сможете?
У альфы- и беты- небольшая длина пробега. Защититься, вроде бы, можно почти чем угодно. А вот для фотонов и изобретают всякие массивные биозащиты. Впрочем, здесь Вам может быть виднее.
Анфиса, я вот хоть и физик, но я очень согласна именно с таким объяснением. потому что все эти космологические теории в принципе непроверяемы - это какие-то модели, которые придумали люди и их истинность не может быть доказана.
Но, конечно, надо объяснить как-то, но так, чтоб ребенок понял, что есть только предположения, а не утвержденные истины, которым необходимо верить. Чтоб мышление развивалось самостоятельно -умение думать и понимать какой мир многовариантный и сложный
oodh, может Вы сможете ответить на такой вот вопрос -про откуда взялось всё? У Вас хорошо получается давать простые и легкие ответы, я как-то всё усложняю и у меня сложная терминология - я только сейчас прочитала и подумала, что я сама бы ничо не поняла из того, чего тут написала)))
Это Вы верно говорите. Просто там у галактических лучей такие энергии, что они любую обшивку пробивают сразу, при этом же еще вторичная эмиссия и тормозное излучение -всё такое, в общем. А про пробеги -да, это вот на земном бытовом уровне так и есть
Безвредная --- по сравнению с рентгеном, ультразвуком и подобным.
А вот совать голову в места, для нее совсем не предназначенные --- и не только вспышки возникнут.
звезды, тоже как-то с переменой погоды связано?
базоны Хигса ещё не нашли