sâmbătă, 26 aprilie 2008

Lecţii interactive de fizică

Am adăugat în meniul de „Situri recomandate elevilor” o pagină tip portal, realizată de elevii Cristian Glodeanu şi Daniela Rusu de la Colegiul Naţional "Bogdan Petriceicu Haşdeu" din Buzău, sub îndrumarea doamnei profesoare Dragomir Mariana:
http://www.hasdeu.bz.edu.ro/softuri/fizica/mariana/Home/mecanica.htm

Veţi găsi aici multe filme, softuri, animaţii Java, cu explicaţii în engleză, spaniolă, chineză. La capitolul de „Oscilaţii şi unde mecanice”, curioşii pot explora următoarele linkuri: Oscilatorul liniar armonic, Oscilaţii mecanice forţate, Oscilaţii (tratat complet), Unde mecanice, Unde sonore, Unde staţionare, Principiul lui Huygens, Catastrofa de rezonanţă (poate „Rezonanţa catastrofală”? - ah! a murit George Pruteanu, vai de limba română! - ), Pendulul gravitaţional, Fazori, Oscilaţii cuplate (nicidecum „Compunerea oscilaţiilor”), Efectul Doppler, Vibraţii şi unde, Cutremure, Interferenţa undelor, Difracţia undelor.

Notă: La unele subiecte de mai sus, se oferă mai multe linkuri. Noi l-am păstrat numai pe primul, dar merită să accesaţi pagina de „Lecţii interactive de fizică” ca să le vizitaţi pe toate.

marți, 22 aprilie 2008

Fantă sau crăpătură?

Am scris anterior despre filmuleţul cu Dr. Quantum, dedicat prezentării unor fenomene din fizica cuantică. Iată că pe Youtube a apărut şi o versiune subtitrată în româneşte, care, din păcate, întâi mi-a stârnit râsul, apoi m-a făcut să plâng: în loc de termenul clasic „fantă”, traducătorul a folosit în mod constant cuvântul „crăpătură”.

Astfel, „faimosul experiment cu două fante” al lui Thomas Young s-a transformat în „faimosul experiment cu două crăpături”. Ia să vizionăm în continuare: „să vedem unde a ajuns fiecare bilă care a trecut prin crăpătură...” Hmmm! „Dacă adăugăm a doua crăpătură...” Ha, ha, ha! Sniff! Sniff!

Te salut, generaţia lui „S-o facem legal!", vorba neinspirată a unui fost cap de la Fisc, chitit să-i înveţe pe elevi cum să se transforme din oameni educaţi în plătitori înrăiţi de taxe, chiar de-ar fi să se lepede de ultima brumă de bună-cuviinţă.

Ştiţi ce? Haideţi să râdem şi să plângem împreună:

Symmetry 1-2/2008


Iată cealaltă revistă „Symmetry” primită ieri, cuprinzând primul număr, dublu, din acest an. Sumarul ei este foarte variat şi cât se poate de incitant, dovadă că redactorul-şef David Harris ia în serios tot ce zice când vorbeşte despre expansiunea revistei pe internet şi trudeşte la formarea unei comunităţiSymmetry”.

Rubrica „Semnale către fundal” (Signal to Background) cuprinde o sumedenie de articole ştiinţifice despre:
- geologia terenului pe care este amplasat Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), un fost fund de mare, plin cu fosile;
- episodul din serialul de documentare „Cities of the Underground” difuzat de History Channel, dedicat laboratoarelor din subteranele Parisului, unde se studiază ciocnirea particulelor ori fluxul de neutrini;
- care dintre cele două cămăşi considerate că i-au aparţinut Sfântului Francis din Assisi, una din Cortona, cealaltă păstrată în Florenţa, a fost datată ca provenind din secolul al XIII-lea, cu ajutorul unui nou tip de spectrometru de masă;
- David Peterson e fizicianul care a inventat plugul de zăpadă ataşat la bicicletă;
- consultanţa culturală oferită de cercetătorul ceh Ohska de la laboratorul din Tsukuba, când Teatrul Silezian a hotărât să ţină un spectacol de operă cu specific japonez;
- ce reprezintă scândurica marcată cu „Chateau Neuf”, sigla unui sortiment de vin destinat Sfântului Scaun, păstrată în laboratorul de unde a fost coordonat Positron Electron Project de la SLAC;
- tubulatura de la Fermilab este întreţinută cu ajutorul unor maşini telecomandate, precum un mini-excavator tip Caterpillar, care pot pătrunde în locurile greu accesibile, expuse radiaţiilor.

Semne de carte 4: unde electromagnetice

.
La încheierea capitolului legat de undele electromagnetice, am alcătuit cel de-al patrulea mic memorator de fizică. Dacă la mişcarea oscilatorie , semnele de carte au fost listate pe o hârtie galbenă, pentru undele mecanice am ales un verde-pastel, iar curentul alternativ a fost bleu-ciel. De această dată, poate şi cu gândul la ouăle roşii de Paşti, am optat pentru roz. Dintre cercetătorii implicaţi în domeniu, i-am ales pe William Thomson, lord Kelvin (1824-1907), Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) şi Guglielmo Marconi (1874-1937).



Copiaţi imaginile cu Save As... pe calculatorul propriu şi listaţi-le cu orice editor grafic (eventual, în funcţie de imprimantă, ajustaţi marginile pe ambele feţe, ca ele să se suprapună exact).
.

Radioreceptorul cu simplă detecţie


Este cel mai vechi tip de radioreceptor. Popoarele de limbă engleză îi spun radio cu cristal. La noi, a rămas denumirea de galenă, de pe vremea când radioamatorul topea plumbul şi sulful într-o eprubetă închisă cu un dop, ferită de oxigenul din aer. Ea era apoi aruncată într-o găleată cu gheaţă, ca sulfura de plumb să cristalizeze brusc şi apoi cristalul era spart în bucăţi. O aşchie de galenă astfel fabricată era fixată într-o montură de alamă şi împunsă în diferite părţi cu o sârmă de oţel, tăiată dintr-o coardă de vioară, în căutarea punctului unde se producea detecţia semnalului radiofonic. Unele cristale ofereau nişte performanţe extraordinare, mai ales dacă aparatul era legat la o antenă lungă, bine degajată (întinsă pe deasupra acoperişurilor şi copacilor din zonă) şi folosea o priză de pământ de calitate. Astăzi, pentru detecţie se folosesc diode punctiforme cu germaniu, aşa numitele „diode de sticlă”, precum 1N54A sau, în cazul nostru, EFD 106 .

Radioreceptorul cu simplă detecţie cuprinde un circuit rezonant LC, acordat pe frecvenţa de emisie a postului ascultat. Bobina L din fotografie are 45 de spire, bobinată cu sârmă de cupru de 0,5 mm diametru, izolată cu PVC, pe o carcasă din PET de 70 mm diametru (o sticlă de bere Neumarkt). Pentru acord şi pentru adaptarea antenei, s-au scos prize din cinci în cinci spire. Capătul dinspre antenă al bobinei se numeşte capătul cald, iar cel dinspre priza de pământ e capătul rece. Condensatorul de acord Cv, plasat în paralel cu inductanţa L, are două secţiuni, fiecare cu o capacitate care variază între 20 şi 350 pF (măsurate cu puntea RC într-o lecţie anterioară).

Semnalul detectat de dioda punctiformă D (EFD 106) este ascultat cu ajutorul unor căşti piezoelectrice, primite de la domnul Mircea Tegla, de la firma Computers Excel (peste drum de Poliţia Jibou, lângă parohia catolică). În paralel cu fiecare dintre capsulă am lipit câte o minusculă rezistenţă de 47 kiloohmi la 1/4 W. Ideal ar fi să folosiţi nişte căşti speciale, electromagnetice, de mare impendanţă (2000-4000 ohmi), dar care se procură cu dificultate. Am obţinut rezultate acceptabile şi cu o pereche de căşti telefonice obişnuite, cu impendanţa de 2x56=112 ohmi. În paralel cu căştile am plasat un condensator ceramic C de 1 nF, pentru eliminarea componentei de radiofrecvenţă.

Întâi se selectază un post cu ajutorul circuitului LC, apoi, cu ajutorul unei cleme crocodil, se comută legătura de la antenă la diferitele prize ale bobinei de inductanţă L, în vederea obţinerii unei audiţii cât mai puternice în căşti. Din păcate, la acest tip de radioreceptor, operaţia trebuie repetată pentru fiecare post în parte. În cazul când luaţi aparatul în excursie şi folosiţi o altă antenă, va trebuie să reluaţi testările. În schimb, radioreceptorul cu simplă detecţie are avantajul că e uşor de făcut şi nu consumă baterii.

ATENŢIE!
Vara, antenele aeriene pot deveni ţinta descărcărilor electrice. Ca să vă protejaţi împotriva electrocutărilor cu electricitate atmosferică, la apariţia norilor de furtună, ele se leagă direct la pământ, cu ajutorul unui comutator special.

luni, 21 aprilie 2008

Symmetry 10/2007


Am primit azi primele două numere din „Symmetry”, o revistă americană care prezintă ultimele cercetări din domeniul fizicii subnucleare, într-un mod plăcut şi accesibil (în limba engleză; unele dintre articole au fost traduse în româneşte şi publicate de fizicaparticulelor.ro).

Ultimul număr din 2007 a fost dedicat superacceleratorului LHC (Large Hadron Collider), un experiment realizat de CERN cu un buget de 8,7 miliarde de dolari. În general, lumea n-are preocupări legate de cercetarea fundamentală, în particular, de fizica energiilor înalte. Totuşi, uneori hazardul intervine şi stârneşte un pic de vâlvă în favoarea oamenilor de ştiinţă. Din interviul cu domnul James Gillies, am aflat că Centrul European de Cercetări Nucleare din Geneva a intrat brusc în atenţia lumii după publicarea romanului „Îngeri şi demoni” de Dan Brown. Dacă până atunci situl instituţiei avea 20.000-30.000 de vizitatori într-o lună, după apariţia cărţii numărul lor a sporit de 10 ori, trecând de un sfert de milion.

luni, 14 aprilie 2008

Un calculator pentru circuitele rezonante LC

Recepţia undelor radio se realizează prin acordarea circuitului rezonant LC al receptorului pe frecvenţa postului emiţător. În practică, se folosesc mai ales aparate cu condensator variabil (sistem mecanic sensibil, expus defectărilor provocate de şocuri şi acumularea prafului; mai nou, se utilizează diode varicap comandate în tensiune), dar există şi cazuri unde se variază inductanţa bobinei.
Frecvenţa de rezonanţă pentru nişte elemente de circuit cu valoare cunoscută se calculează cu ajutorul formulei lui Thomson. Iată un applet Java care vă va ajuta să dimensionaţi rapid un circuit oscilant:
http://chemandy.com/calculators/tank-resonance-calculator.htm
Daţi clic pe el şi treceţi valorile dorite în căsuţe. Valoarea inductanţei este în H (henry), valoarea capacităţii este în F (farazi), iar frecvenţa rezultată este în MHz.

miercuri, 9 aprilie 2008

Oameni de ştiinţă români pe mărci poştale

Pe situl philatelica.ro, Dan N. Dobrescu ne prezintă o impresionantă colecţie de timbre şi alte efecte poştale, dedicată pionierilor ştiinţei şi tehnicii româneşti.

Ea a fost împărţită pe trei teme:
1. Promovarea instituţiilor menite să sprijine creaţia tehnico-ştiinţifică
2. Un secol de îndrăzneli şi oprelişti
3. Pe căile ştiinţei

Ca să măriţi imaginile colilor respective, daţi clic pe ele!

luni, 7 aprilie 2008

Semne de carte - memo curent alternativ

Iată cel de-al treilea semn de carte, un mic memorator legat de curentul alternativ. Pe faţă, am optat pentru portretele lui Michael Faraday (descoperitorul fenomenului de inducţie electromagnetică), Thomas Alva Edison (printre multe altele, inventatorul becului cu incandescenţă) şi Nikola Tesla (inginerul care a impus folosirea curentului alternativ în industrie). Pe verso, am trecut câteva dintre formulele învăţate şi utilizate în clasă.


Daţi clic pe imagini ca să le preluaţi, sunt foi A4, scanate la 300 dpi, în mărime 1:1.
Le puteţi lista la imprimantă; eventual, dacă nu se suprapun exact (depinde de tipul de imprimantă folosit), ajustaţi-le (tăiaţi-le) marginile.

Am scanat în aceleaşi condiţii şi semnele de carte create anterior. Iată-le pe cele de la capitolul de unde mecanice, cu Jean Augustin Fresnel, Christiaan Huygens şi Thomas Young pe partea din faţă:


Aici veţi găsi şi fişierele cu semnele de carte de la mişcarea oscilatorie.

duminică, 6 aprilie 2008

4 fizicieni şi o blondă


Titlul ţinteşte nostalgic către unul dintre evenimentele copilăriei mele. În anii '70, la TVR a rulat un serial polonez, „Patru tanchişti şi un câine”, cu acţiunea pe vremea celui de-al doilea război mondial. Moda foiletoanelor n-a dispărut, dimpotrivă, s-a diversificat (da, da, mă gândeam la telenovele...). Cum tinerii americani trag tot mai tare către meseriile bănoase, în detrimentul orientării către cercetarea fundamentală, studiourile americane au început să producă seriale cu savanţi.

Cunoscutul „Numb3rs”, cel cu moda ecuaţiilor scrise pe table de sticlă transparentă, tocmai şi-a revenit vineri din pauza de la mijlocul sezonului IV, unde prietenul astrofizicianului Larry Fleinhardt, matematicianul Charlie Eppes, îşi ajută fratele Don Eppes, investigator la F.B.I., să rezolve cele mai diferite cazuri criminale.

Până să aflu de existenţa lui „The Big Bang Theory”, iată că e aproape gata; ultimul episod din sezonul I va fi difuzat pe luni, 14 aprilie a.c., de canalul american CBS. Leonard Hofstadter şi Sheldon Cooper sunt doi tineri savanţi geniali. Viaţa lor se schimbă radical în momentul când descoperă că în apartamentul vecin s-a mutat Penny, o tânără din Omaha, angajată la fabrica de plăcinte cu brânză. Cei doi concurează cu prietenii lor, poliglotul Howard Wolowitz şi tăcutul Rajnesh Koothrappali, de asemenea fizicieni, pentru a atrage atenţia prietenoasei blonde. Multe poze şi câteva fragmente video pe pagina serialului:
http://www.cbs.com/primetime/big_bang_theory/

Figuri de fizicieni pe bancnote

Am realizat cel de-al treilea semn de carte, micul nostru memorator legat de lecţiile de curent alternativ şi, căutând o poză cu Michael Faraday, am găsit din întâmplare o pagină unde Edward F. Redish îşi prezintă impresionanta colecţie de bancnote cu figuri de fizicieni, adunate din toate colţurile lumii:
www2.physics.umd.edu/~redish/Money/

Îi găsim aici pe Abu Nasr Al-Farabi pe hârtia cu valoarea de 1 Tenge în Kazakhstan, Kristian Birkeland (200 coroane, Norvegia), Niels Bohr (500 coroane, Danemarca), Ruggero Boscovich (25 dinari, Croaţia), Nicolaus Copernicus (1000 zloţi, Polonia), Marie and Pierre Curie (500 franci, Franţa; Marie Curie apare separat şi pe hârtia de 20.000 zloţi, Polonia), Democritus (100 drahme, Grecia), Albert Einstein (5 lire, Israel), Leonhard Euler (10 franci, Elveţia), Michael Faraday (20 lire sterline, Marea Britanie), Benjamin Franklin (1706-1790) (100 dolari, S.U.A.), Galileo Gallilei (2000 lire, Italia), Carl Frederich Gauss (10 mărci, Germania), Christian Huygens (25 guldeni, Olanda), Lord Kelvin (100 lire, Scoţia), Guglielmo Marconi, (2000 lire, Italia) Isaac Newton (1 liră sterlină, Marea Britanie), Hans Christian Ørsted (100 coroane, Danemarca), Olaf Rømer (50 coroane, Danemarca) Ernest Rutherford (100 dolari, Noua Zeelandă), Erwin Schroedinger (1000 şilingi, Austrian), Nikola Tesla (10.000.000.000 dinari, Iugoslavia, înainte de destrămarea ei), Allesandro Volta (1745-1827) (10.000 lire, Italia)