miercuri, 26 decembrie 2007

Unduiri şi lumini colorate

.
Complexul de magazine Iulius Mall din Timişoara este cel mai mare din ţară. El găzduieşte în incinta sa o serie de lucruri nemaivăzute, dintre care ne-am oprit acum la fântâna arteziană cu jeturi de apă care aleargă de jur-împrejur sau tâşnesc ca să se unească la mijloc. Şuviţele lichide sunt colorate de diferite lumini şi comandate de un sistem de pompe conectate la un calculator.



În acelaşi spaţiu, cu ocazia centenarului din 2006, a fost expusă o copie la scara 1:1 a avionului cu care Traian Vuia s-a înălţat de la sol în 18 martie 1906.
.

duminică, 23 decembrie 2007

Globuri... geometrice

.


La adresa http://www.progonos.com/furuti/MapProj/Normal/ProjPoly/Foldout/foldout.html veţi găsi o sumedenie de globuri pământeşti, transpuse pe feţele unor poliedre: tetraedru, cub, octoedru, dodecaedru, icosaedru etc. Tiparele din care ele se confecţionează sunt oferite gratuit tot aici. Modelul ales se listează, după posibilităţi, alb-negru sau color, se decupează, se pliază, se lipesc feţele între ele şi, ca să ne surprindem oaspeţii, se poate atârna în Pomul de Crăciun, alături de globuleţele obişnuite.

De exemplu, dintr-o coală de hârtie format A4 am obţinut un icosaedru trunchiat (cunoscuta formă de minge de fotbal) de 9 cm diametru.

Sărbători fericite!
.

joi, 20 decembrie 2007

23 de cursuri înregistrate video

În mod surprinzător, la licitaţia referatelor nimeni n-a optat pentru un subiect din domeniul literaturii sau emisiunilor TV de ştiinţă popularizată (notă: am avut câţiva absenţi, chemaţi să fie luaţi în evidenţă de Centrul Militar, deci situaţia s-ar putea schimba).

În lista propusă, am semnalat şi cursurile de fizică ţinute de profesorul universitar Walter Levin la Massachusetts Insitute of Technology (MIT Physics Lecture). Ele se împart pe mai multe categorii, dar dată fiind natura blogului nostru, acum ne vom opri doar la cele legate de oscilaţii şi unde.

Cursul de Oscilaţii şi unde (Vibrations and Waves) cuprinde 23 de prelegeri înregistrate video. Ele pot fi urmărite fie on-line pe situl universităţii în format RealMedia în trei rezoluţii (corespunzătoare unor viteze de conectare de 56 kbps, 80 kbps sau 220 kbps), fie pe Google Media, căutând după termenii: MIT Physics Lecture Vibrations.

luni, 17 decembrie 2007

Doctor Quantum

Ca să vizualizez fenomenul de interferenţă a undelor, am căutat pe internet o animaţie sau un filmuleţ de efect, ceva care să se întipărească în mintea omului. Am găsit mai multe exemple, dar cel mai bine realizat mi s-a părut a fi ''Dr. Quantum - Double Slit Experiment''. Figura emblematică din film poartă trăsăturile lui Fred Alan Wolf, un alt fizician dotat cu har întru popularizarea fizicii. Născut în 3 decembrie 1934, savantul a scris mai multe cărţi dedicate înţelegerii felului inedit de gândire din fizica cuantică, a realizat emisiuni pentru Discovery Channel şi a înregistrat discuri audio. Mai multe informaţii despre realizările sale pe situl http://www.fredalanwolf.com/

sâmbătă, 15 decembrie 2007

Licitaţia pentru referate

Luni, 17 decembrie, va avea loc licitaţia pentru subiectele referatelor de fizică. Oferta pentru semestrul I este următoarea:

OSCILAŢII:
  • Galileo Galilei (Pendulul gravitaţional)
  • Pendulul balistic
  • Henry Kater (Pendulul reversibil)
  • Léon Foucault (Pendulul lui Foucault)
  • Christiaan Huygens (Pendulul cicloidal)
  • Jules Lissajous (Compunerea oscilaţiilor)
  • Podul din Tacoma (Rezonanţa)
  • Amortizarea oscilaţiilor

UNDE:
  • Augustin-Jean Fresnel (Principiul Huygens-Fresnel)
  • Francesco Maria Grimaldi (Difracţia undelor)
  • Thomas Young (Interferenţa undelor)
  • August Kundt (Tubul lui Kundt)
  • Ernst Chladni (Figurile Chladni)
  • Heinrich Rubens (Tubul lui Rubens)
  • Tsunami
  • Cutremurul din 3 martie 1977

LITERATURĂ ŞI VIDEO:
  • Umberto Eco (Pendulul lui Foucault)
  • Edgar Allan Poe (Hruba şi pendulul)
  • Julius Sumner Miller
  • Thomas C. Altman
  • Brainiac
  • MythBusters
  • MIT Physics Lecture
  • Dr Quantum
Cerinţele minime sunt de 2 pagini standard (de câte 31 rânduri) scrise de mână (din păcate, nu toată lumea are calculator şi imprimantă) plus cel puţin un material ilustrativ (portret, fotografie, diagramă, grafic etc.) de minim 13 x 9 cm.
Lucrarea solicitată de mai multe persoane va fi adjudecată de solicitantul care îşi propune să trateze subiectul respectiv cât mai pe larg.
La sfîrşit, separat, se vor indica sursele folosite pentru documentarea lucrării.
Vor fi apreciate informaţiile prezentate, stilul de redactare, originalitatea tratării.

Notă: Alegerea unui referat nu este neapărat obligatorie. O alternativă bine apreciată ar fi traducerea din engleză sau franceză a unui articol de fizică pentru situl fizicaparticulelor.ro

Figurile Chladni

Ernst Florens Friedrich Chladni s-a născut în 30 noiembrie 1756, la Wittenberg (Germania). Iniţial, Chladni a studiat dreptul şi filosofia la Wittenberg şi Leipzig, unde a obţinut în o diplomă de jurist în 1782. După ce a murit tatăl său, a renunţat la avocatură şi s-a dedicat în exclusivitate studiului fizicii. Printre altele, a studiat felul cum vibrează diferitele plăci şi a făcut determinări ale vitezei sunetului în diferite gaze.

Fizicianul german a dus mai departe experienţele realizate cu plăci de sticlă de către Robert Hooke în 1680 la Universitatea din Oxford şi a pus la punct o tehnică de vizualizare ale diferitelor moduri de vibraţie. Procedeul de a presăra nisip şi a produce diferite figuri pe plăcile metalice sau de lemn, prin frecarea marginii cu un arcuş de vioară, a fost descris de Chladni în volumul „Entdeckungen über die Theorie des Klanges” (Descoperiri în teoria sunetului, 1787). În momentul când placa oscilează pe unul din modurile sale de vibraţie, nisipul se ordonează în punctele de minim (nodurile vibraţiei), formând diferite figuri.



În secolul al XX-lea, avântul electronicii a permis folosirea unui difuzor puternic cuplat la un oscilator a cărui frecvenţă poate fi ajustată cu precizie mare.



Diferite variante ale acestei tehnici sunt folosite în mod obişnuit în proiectarea şi construirea de instrumente muzicale, precum viorile, chitarele sau violoncelele.

Chladni a murit în 3 aprilie 1827 la Wrocław (Breslau), Silezia de Jos (Polonia).

joi, 13 decembrie 2007

Ziua fotonilor

Fotonii sunt cuante de lumină, oscilaţii electromagnetice cu un spectru larg de frecvenţe, nişte particule fără masă de repaos.

Azi în calendarul catolic şi protestant este ziua Sfintei Lucia, nume provenit din latinescul ''lux'', adică lumină. Ea este protectoarea orbilor, una dintre figurile emblematice din ''Divina Comedie'' a lui Dante Aligheri şi patroana Siracusei, cetatea din vechime unde orăşenii şcoliţi de Arhimede au aprins flota de luptă ale romanilor cu ajutorul unor oglinzi concentrate asupra navelor.

Sfânta Lucia s-a născut într-o familie bogată din marea cetate siciliană şi a îmbrăţişat credinţa creştină. Când a rămas orfană de tată, mama ei, Eutichia, care era oarbă, a dorit să-şi ştie fiica la adăpost de griji şi primejdii şi a promis-o de soţie unui tânăr nobil din oraş. Deoarece în sufletul său Lucia făcuse jurământ de a rămâne fecioară pentru toată viaţa din dragoste faţă de Dumnezeu, a rugat-o pe mamă să amâne nunta şi împreună să facă o vizită la mormântul Sfintei Agata din Catania. Din acest pelerinaj, Eutichia s-a întors deplin vindecată şi drept recunoştinţă i-a permis Luciei să-şi urmeze calea aleasă şi să împartă săracilor zestrea bogată pregătită pentru ea.

Logodnicul, care era păgân, a denunţat-o că este creştină. După proces, judecătorul a hotărât să fie trimisă în lupanar şi să fie dezonorată. Soldaţii au voit să o ducă acolo cu forţa, dar trupul ei a devenit atât de greu încât nici zece oameni nu au putut să o mişte de acolo. Mâniaţi de neputinţa lor, au început să o lovească pe fată, să arunce peste ea smoală topită şi ulei încins, iar în cele din urmă i-au străpuns gâtul cu o sabie.

Se crede că toate acestea s-au întâmplat în timpul împăratului Diocleţian, pe la anul 303.

miercuri, 12 decembrie 2007

Emisiuni TV de fizică distractivă

Pe situl stiinta.info a apărut, prin bunăvoinţa lui Cristian Presura, un articol despre emisiunile de televiziune realizate de fizicianul şi popularizatorul australian Julius Sumner Miller, un pedagog talentat pe care l-am amintit în vremea când am studiat pendulul gravitaţional. De această dată, iată o listă a tuturor lecţiilor de fizică clasică, accesibile pe Youtube, destinate iniţial elevilor australieni care locuiesc în ferme aflate la mare distanţă de şcoli. Ei le înregistrau cu un VCR (videorecorder pe casete cu bandă magnetică) şi apoi se uitau la ele când aveau timp.

Două cărţi de Richard P. Feynman

Richard Phillips Feynman a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1965, împreună cu Tomonaga Sin-Itiro şi Julian Schwinger, „pentru lucrarea sa fundamentală în electrodinamica cuantică, având consecinţe însemnate în fizica particulelor elementare”. Ca om, a fost o fire rebelă şi pusă pe şotii, un neliniştit căruia nu-i plăcea să lase o întrebare fără un răspuns şi un conferenţiar vesel, capabil să stârnească interesul auditoriul şi să-l captiveze.



Editura Pergament a publicat în 2006 şi în 2007 două dintre volumele sale de prelegeri: „Despre caracterul legilor fizicii” şi „QED - strania teorie a interacţiunii dintre lumină şi materie”, ambele traduse de Valentin Stoica.



În prima dintre ele, Feynman porneşte de la gravitaţie, urmăreşte felul cum conceptul s-a dezvoltat de la Tycho Brahe până la Einstein; apoi studiază marile principii de conservare, cum acţionează simetria în legile naturii, cum se face distincţia între trecut şi viitor,discută despre probabilităţi şi incertitudini. E o excursie în sandale prin cel mai larg orizont al fizicii, o hoinăreală fără formule matematice, la umbra unei sfătoşenii cuceritoare.

În cea de-a doua serie de prelegeri, Feynman ne prezintă în acelaşi stil colocvial „grădina” sa de concepte, ale cărei roade au schiţat o ordine în lumea particulelor subatomice şi i-a adus cea mai de preţ distincţie din lumea fizicii.

Fiecare volum costă 20 de lei şi poate fi comandat pe internet de la mai multe librării on-line.

sâmbătă, 8 decembrie 2007

Tubul lui Rubens

Este un dispozitiv inventat de fizicianul german Heinrich Rubens în 1905, menit să demonstreze crearea de unde staţionare în tuburi închise la capete. O ţeavă metalică lungă este perforată de-a lungul ei, cu o serie de găuri mici, plasate una lângă alta. La un capăt se plasează un oscilator mecanic cu frecvenţă variabilă (mai nou, o membrană metalică de difuzor), iar celălalt capăt se leagă la o butelie de aragaz şi se aprinde. La început, flăcările ard uniform. Se creşte frecvenţa oscilaţiei. Când ea ajunge să determine formarea unor unde staţionare, în centrele de joasă presiune (noduri) flăcările se sting, în vreme ce în ventre ele izbucnesc cu putere. Iată unul dintre multele exemple existente pe internet:

Vocea de heliu şi vocea de xenon

La diferitele banchete, a devenit un obicei ca sălile să fie împodobite cu baloane umflate cu heliu, un gaz nobil uşor, neinflamabil, obţinut prin distilarea fracţionată a aerului. Heliul este folosit, în amestec cu oxigenul, de către scafandrii trimişi la mare adâncime. Întrucât densitatea lui este mult mai mică decât a azotului şi a oxigenului atmosferic, într-o atmosferă de heliu vocile sună ''piticeşte'', mai piţigăiat decât în mod obişnuit, deoarece, deşi corzile vocale vibrează normal, mediul prin care se transmite unda sonoră este mai puţin dens, iar frecvenţa sunetului creşte. Aşa se face că la chefuri toată lumea vânează baloanele cu heliu din restaurante, inspiră gazul din ele şi apoi se distrează vorbind ca şi veveriţele Chip şi Dale. Până când vom realiza propriile noastre înregistrări, iată un exemplu cules de pe trilulilu.ro: http://www.trilulilu.ro/eugenflorin/e806af787a76b9

Pe postul Antena 3, puteţi urmări emisiunile realizate de americanul Jay Leno. Iată una unde a profitat de faptul că xenonul este un gaz mult mai dens decât aerul, astfel încât el poate fi păstrat într-un acvariu, iar ''navele'' confecţionate din folie de aluminiu plutesc la suprafaţa sa. Jay Leno a constatat cu surprindere că dacă inspiră xenonul din acvariu, vocea îi devine gravă, ''monstruoasă'': http://www.trilulilu.ro/sauron_c/642f05ac67acb1,
efect invers decât cel provocat de heliu (efect anti-heliu). Din păcate, xenonul e un gaz foarte rar şi scump (costă 10 euro litrul), ceea ce explică de ce fizicianul din înregistrare a evitat să pună ambele ''vase'' în acvariu şi să dizloce un volum suplimentar de gaz. În prezent, acest gaz rar este folosit la fabricarea celor mai costisitoare becuri de la farurile autoturismelor.

vineri, 7 decembrie 2007

O emisiune de ştiinţă în format MP3

Pe situl fizicaparticulelor.ro a apărut o primă emisiune de ştiri din domeniul fizicii particulelor. Ea a fost realizată de Adrian Buzatu şi Mihnea Irimia şi poate fi ascultată on-line ori descărcată de aici. Înregistrarea prezintă noutăţi despre mezonul neobişnuit, descoperit la Tsukuba, în Japonia, apariţie neprevăzută de Modelul Standard; obţinerea unor celule şuşă din cele aflate în piele; terminarea sistemul criogenic de la acceleratorul Large Hadron Collider (CERN, Geneva, Elveţia); bisturiul de particule accelerate; originea particulelor de mare energie emise din centrele galaxiilor; construirea acceleratorului Facility for Antiproton and Ion Research (Darmstadt, Germania); principiul antropic şi misterul originii universului; cercetarea fundamentală şi aplicaţiile industriale.

miercuri, 5 decembrie 2007

Fulgi de zăpadă

Fulgii de zăpadă constituie nişte forme fractalice cristaline de apă, capitol de fizică studiat, nu se ştie de ce, tocmai la vară. Chiar dacă zăpada se va topi până atunci, să nu disperăm, pentru că dispunem de un progrămel flash on-line prin care se pot modela cele mai trăznite forme: http://snowflakes.lookandfeel.com

Funcţionarea e simplă: clic pe ''Make your own snowflake'', apoi programul vă împătureşte în 12 o hârtie şi vă oferă o foarfecă pentru a decupa fulgul. Începeţi de la o margine (nitul de la foarfecă îşi schimbă culoarea din roşu în verde) şi punctaţi traseul pe care veţi tăia, până la o altă margine. Dacă vreţi să vedeţi ce-aţi lucrat, clic pe ''Preview flake'', apoi, dacă doriţi să tăiaţi în continuare, clic pe ''Cut some more''. Dacă sunteţi mulţumit, puteţi salva imaginea în formatul vectorial EPS sau în obişnuitul JPG.

marți, 4 decembrie 2007

Fizică distructivă 2 (Experimentul 166)

Sau „Greşeala de traducere revine”. Am scris anterior despre o tălmăcire publicată de Editura Aquila '93 din Oradea, „365 de experimente ştiinţifice simple” de E. Richard Churchill, Louis V. Loesching şi Muriel Mandell, o versiune românească realizată după traducerea germană a unei cărţi americane. Ştiu că am promis anterior să fac o explorare completă şi să alcătuiesc o listă a tuturor bâlbelor întâlnite în carte, ca să-i ajut pe părinţii la care vin copiii să se plângă: „Tati, asta nu merge!”, însă până acum am acordat prioritate altor proiecte. Dar, dacă am păţit-o din nou, am profitat de „interludiul” dinainte Ziua Naţională şi agitaţia de Sărbători ca să discut un aspect al problemei.

Prâslea a dorit să facă experimentul 166: „Cineva ar putea muri de sete”. Teoretic, se ia o sticlă, se umple aproape în întregime cu apă şi se pune în ea un pai, care apoi e fixat cu o fâşie de bandă adezivă bine-bine înfăşurată între pai şi gura sticlei, iar apoi în jurul gâtului, ca să asigurăm o etanşare perfectă. Dacă copilul va încerca să sugă lichidul din recipient, nu va reuşi decât foarte puţin, deoarece, teoretic, aerul din atmosferă nu poate pătrunde în sticlă.

Băiatul meu a încercat cu o sticlă din PET şi un pai de plastic. În tentativa de a etanşa conţinutul, a folosit vreo trei role de scotch, fără nici un rezultat, deoarece porţiunile umezite de apă nu se lipeau şi aerul intra pe acolo. În cele din urmă, am luat un dop de plută rămas de la o sticlă de vin şi l-am găurit. Întrucât paiul de plastic e moale, n-a vrut să străbată canalul, aşa că l-am înlocuit cu un tub gol de la o mină de pix epuizată. De data aceasta, etanşarea a fost perfectă!

Da, dar în momentul în care am prins PET-ul cel flexibil, lichidul din interior a ţâşnit prin tubul de plastic ca dintr-o arteziană, împins de apăsarea palmei puse pe sticlă. Prin urmare, sticla folosită în experiment trebuie să fie una... din sticlă, adică să aibă pereţii rigizi.

Deci, din aproape în aproape, am reuşit să reproducem experimentul, în ciuda indicaţiilor ambigue din cartea de fizică „distractivă”. Dar n-ar fi fost mai frumos să ni se ofere toate informaţiile în mod corect şi să ne iasă distracţia din prima încercare?

luni, 3 decembrie 2007

Tsunami, valul fatal

Întrucât programa din acest an prevede şi studiul undelor seismice, când am trecut pe lângă chioşcul de ziare mi-a atras atenţia revista ''Terra Magazin''. Ultimul număr e însoţit de un video-CD cu documentarul ''Megadezastre: Valurile tsunami''. Tema centrală este ''Anul polar internaţional'', dar găsim aici şi articole de astronomie şi astrofizică (Un mister nedezlegat: Primele clipe ale universului). Cei pasionaţi de experimente inedite au ocazia să înveţe cum să-şi facă singuri un aparat foto dintr-o cutie de chibrite (să ne amintim că Gabriel Lippmann a primit Premiul Nobel pentru Fizică din 1908 pentru inventarea unei metode de obţinerea a fotografiei color, bazată pe interferenţa undelor luminoase).