Физика от Побединского

В качестве классического примера теплового расширения часто приводят железнодорожные рельсы. В жаркую погоду они нагреваются и стремятся удлиниться, из-за чего при неправильном устройстве или содержании пути может произойти его деформация. На уроках физики иногда говорят, что для компенсации теплового расширения стыки между рельсами делают через каждые 25 метров. Это верно лишь для традиционного звеньевого пути, который часто собирали из 25-метровых рельсов: температурное изменение их длины компенсировалось зазорами в стыках. Однако сегодня широко применяется бесстыковой путь, устроенный по другому принципу. Мы разобрались, как он работает, а заодно нашли несколько других конструкций, которые помогают учитывать тепловое расширение в привычной городской среде. Деформационные швы позволяют отдельным частям моста перемещаться относительно друг друга при изменении температуры. Они также должны воспринимать и передавать нагрузку от проезжающего транспорта; при проектировании учитываются уса

Катафот, или светоотражатель, — устройство, которое возвращает направленный на него свет обратно к источнику. Свет фар автомобиля, попадая на катафот, отражается назад, в сторону фар. Поэтому катафоты увеличивают видимость пешеходов, транспортных средств, дорожных знаков и ограждений в тёмное время суток. Один из распространённых типов катафотов состоит из множества уголковых отражателей — ячеек из трёх взаимно перпендикулярных плоскостей. Луч света, попадая в такую ячейку, отражается до трех раз от разных плоскостей, и меняет направление на строго противоположное. Схожую конструкцию имеют отражатели радиоволн. Они изготовлены из металла, который служит зеркалом для радиоволн, и могут состоять из нескольких уголковых отражателей, ориентированных в разные стороны, чтобы объект был заметен на радаре с разных направлений. Размеры таких отражателей должны быть больше нескольких длин волны: для микроволновых радаров это обычно сантиметры и десятки сантиметров. Радиолокационные уголковые от

В области между Южной Америкой и Африкой магнитное поле Земли заметно слабее, чем в других местах. Из-за этого внутренний радиационный пояс, где удерживаются энергичные протоны и электроны, здесь подходит к поверхности планеты примерно на 200 км (ниже обычного примерно в 3 раза). Это явление получило название Южно-Атлантической магнитной аномалии, или ЮАА. Для людей на поверхности Земли она практически незаметна. На орбите всё иначе: спутники и космические аппараты, проходящие через эту область, сталкиваются с повышенным потоком энергичных частиц. Они могут вызывать ошибки в работе электроники, повреждать приборы и искажать результаты измерений. Поэтому некоторые аппараты на время пролёта через аномалию отключают наиболее чувствительное оборудование. Например, космический телескоп «Хаббл» в этот период не проводит наблюдения. Для космонавтов Южно-Атлантическая аномалия не представляет немедленной опасности, однако в этой области они получают повышенную дозу радиации. Кроме того, космон

Мы привыкли думать, что физика и инженерные науки обогащают литературу новыми концепциями и понятиями. Многомерные миры, радиоактивный паук, укусивший Питера Паркера, гиперболоид инженера Гарина (кстати, на самом деле параболоид). Однако бывает и наоборот: многие слова, которые мы считаем частью научно-технического лексикона, пришли к нам из книг. Робот Слово “робот” впервые появилось в 1920 году в пьесе Карла Чапека “Р.У.Р” (“Россумские универсальные роботы”). Название автору подсказал брат, художник-иллюстратор Йозеф Чапек. Оно происходит от чешского слова robota, означающего «подневольный», «каторжный труд» или «барщина», что подчеркивало назначение механизмов — выполнять тяжелую работу вместо человека. Роботы так полюбились читателям, что уже в 1927 году на экраны вышел “Метрополис” Фрица Ланга – первый фильм, в котором фигурировал робот, механическая женщина Мария. Космический корабль Знакомое слово, если вы выросли на “Звёздных войнах” и смотрите трансляции “Роскосмоса”. Оказ

Нобелевскую премию по физике в 2025 году присудили трем ученым – за открытие квантово-механического туннелирования. Пока весь остальной мир разбирается, что это значит, давайте вспомним несколько забавных фактов. Факт 1. Семья Кюри Все знают Марию Склодовскую-Кюри – первую женщину-лауреата Нобелевской премии, и первую, кто получил эту премию дважды (один раз – вместе с мужем, Пьером Кюри). Менее известно, что старшая дочь Кюри, Ирен Жолио-Кюри, также была Нобелевским лауреатом, и также вместе с мужем, Фредериком Жолио.

Младшая сестра Ирен, Ева Кюри, была писателем и пианисткой и наукой не занималась, однако её муж, Генри Лабуисс, продолжил семейную традицию – в 1965 он принял Нобелевскую премию мира от имени международной организации ЮНИСЕФ. Таким образом семья Кюри стала самой титулованной по количеству нобелевских премий - 5 штук! Но это далеко не единственный пример нобелевских династий: несколько раз премия вручалась отцу, а затем сыну. Например, так лауреатами стали Нильс Бор и

Гекконы – это небольшие ящерицы, которые живут в тропических и субтропических областях Евразии и Америки. Если вы когда-нибудь видели геккона, вы наверняка обратили внимание, что он он передвигается практически по любой поверхности – будь то дерево, стекло или стена дома. Этой способностью ящериц интересовались ещё древние греки. С давних времён считалось, что у гекконов на лапках есть специальные крючки или присоски, которыми он цепляется за поверхность. Однако наблюдения гекконов под микроскопом развеяли это заблуждение: ни крючков, ни присосок на лапах рептилий обнаружено не было. Другое популярное объяснение заключалось в том, что лапы геккона прикрепляются к мельчайшим неровностям поверхности. Но это не объясняло, почему гекконы способны передвигаться по полированному стеклу или металлу, причём вверх ногами. 
 Ещё одна версия предполагала, что гекконы выделяют из специальных желез клейкое вещество, которое намертво приклеивает их к поверхности. Однако почему тогда они так легко по

Все знают, что перед измерением температуры нужно встряхнуть градусник. Кажется, что это нужно только чтобы показания термометра стали заведомо ниже, чем температура, которую мы собираемся измерить. Но есть ещё более важная причина!

Сначала разберёмся, как устроен градусник. Он состоит из трубки-шкалы и резервуара с ртутью – носика градусника. Шкала и носик соединены тончайшей трубочкой-капилляром. Когда мы измеряем температуру, при контакте с кожей человека резервуар с ртутью нагревается, ртуть расширяется и поднимается по трубке до максимальной величины. Обычно для этого достаточно 5-10 минут. Когда мы вынимаем градусник из-под мышки, ртуть в колбе начинает сокращаться из-за охлаждения и стремится занять первоначальный объём. Однако из-за разницы между объёмным и линейным тепловыми сокращениями ртуть в капилляре остывает быстрее, чем в измерительной трубке, и стекает в носик-резервуар. При этом ртуть в столбике шкалы разрывается в самом узком месте – в капилляре, где соединены ре

Капли принца Руперта, известные также как батавские слёзки – хвостатые шарики из закалённого стекла. Они получаются, если капнуть расплавленным стеклом в холодную воду. Казалось бы, идея очень проста. Однако капли Руперта обладают неожиданными, контринтуитивными свойствами: они одновременно очень прочны и очень хрупки. Саму каплю невозможно разбить ни молотком, ни другим тяжёлым инструментом, а под гидравлическим прессом капля выдерживает усилие в десятки тонн. Однако если надломить или просто неудачно задеть хвост капли, она тут же разлетается на мелкие осколки. Доподлинно неизвестно, кто первый догадался капнуть в холодную воду расплавленное стекло. Скорее всего, “батавские слёзки” были известны ещё стеклодувам Римской империи. В Европе о них заговорили в XVII веке, а в Британию их привёз в 1660 году принц Рупрехт Пфальцский – в честь которого они и получили название. Уже в 1665 году Роберт Гук описал эксперименты с каплями Руперта, и в последующие столетия они получили распростра

Первый пульсар, который стал известен человечеству, обнаружила британский физик Джоселин Белл Бёрнелл 28 ноября 1967 года, просматривая многие метры записей сигналов с радиотелескопа, расположенного недалеко от Кембриджа. Исследователь обратила внимание, что некоторые принятые сигналы были не похожи ни на помехи, ни на сигналы от звёзд. Её научный руководитель Энтони Хьюиш посчитал эти сигналы артефактами человеческой деятельности, однако Джоселин Белл смогла доказать, что они имеют внеземное происхождение. В конце шестидесятых идеи о контакте с внеземной цивилизацией блуждали в воздухе, и гипотетический источник сигнала даже был назван LGM-1 (от слов little green men – зелёные человечки). Однако потом группа Хьюиша обнаружила подобные сигналы из других участков неба, и через несколько месяцев было объявлено об открытии радиопульсаров – быстропеременных внеземных радиоисточников неизвестной природы с высокостабильной частотой. Самый первый пульсар идентифицировали как быстро вращающуюс