Ψάχνοντας το διαδίκτυο βρήκα κάποιες ενδιαφέρουσες πληροφορίες που θα ήθελα να τις δούμε μαζί. Έχουν να κάνουν με τη Φυσική και φαινόμενα της καθημερινής ζωής.
Οι δυνάμεις εξ επαφής είναι ανύπαρκτες;
Οποιονδήποτε και αν ρωτήσεις , αν είναι δυνατόν δυο σώματα να έρθουν σε επαφή , θα σου δώσει πάντα μια θετική απάντηση. Και πράγματι αυτό συμβαίνει εφόσον στην περίπτωση που εξετάζουμε τα σώματα μακροσκοπικά, αφού θεωρούμε ότι όλα τα στερεά σώματα έχουν μία καλώς καθορισμένη εξωτερική επιφάνεια.
Μπορούμε όμως να ισχυριστούμε ότι τα στερεά σώματα, σε μικροσκοπικό επίπεδο, έχουν επιφάνεια;
Αυτό που λέμε "εξωτερική επιφάνεια" αποτελείται ασφαλώς, όπως και ολόκληρο το σώμα, από άτομα. Τα άτομα όμως, έστω και αν ίσχυε το μοντέλο του Bohr με τις καλά καθορισμένες τροχιές των ηλεκτρονίων, δεν έχουν επιφάνεια. Πολύ περισσότερο με την κβαντομηχανική προσέγγιση. Εφόσον λοιπόν τα άτομα δεν έχουν επιφάνεια ούτε τα εξωτερικά άτομα των στερεών σωμάτων μπορούν, μικροσκοπικά, να ορίζουν κάποια επιφάνεια. Αφού λοιπόν τα στερεά σώματα δεν έχουν επιφάνεια δεν μπορούν και να εφάπτονται, άρα να υπάρξουν δυνάμεις εξ επαφής. Οι δυνάμεις εξ επαφής είναι ανύπαρκτες. Εντάσσονται σε ένα μοντέλο, με το οποίο επιχειρούμε να επιλύσουμε προβλήματα της Στατικής Μηχανικής. Το μοντέλο αυτό λειτουργεί πολύ καλά σε μακροσκοπικό επίπεδο και δεν υπάρχει κανείς λόγος να το αμφισβητήσουμε. Τα μοντέλα εξάλλου στη Φυσική (και αλλού) είναι διανοητικές κατασκευές, επινοήσεις και δημιουργήματα της φαντασίας μας, με τα οποία (μοντέλα) προσπαθούμε να προσεγγίσουμε την ασύλληπτη αντικειμενική πραγματικότητα.
Μπορούν οι "δυνάμεις εξ επαφής" να ενταχθούν σε κάποια από τις τέσσερις (ή τρεις) θεμελιώδεις δυνάμεις; Ασφαλώς ναι. Είναι οι δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των ηλεκτρονίων (και των πυρήνων) των εξώτατων (κατ’ αρχήν) ατόμων των σωμάτων, που βρίσκονται στα σημεία που θεωρούμε ότι τα σώματα "εφάπτονται" είναι δηλαδή δυνάμεις ηλεκτρομαγνητικής φύσης.
Παράδειγμα η δύναμη της τριβής!
Μια χαρακτηριστική δύναμη επαφής είναι η «σχεδόν απανταχού παρούσα» δύναμη της τριβής. Η τριβή ασκείται ανάμεσα στις επιφάνειες, είτε αυτές κινούνται, είτε είναι ακίνητες. Οπότε αν απλά ρίξουμε μια ματιά γύρω μας αμέσως καταλαβαίνουμε πού ασκείται. Ανάμεσα στο πάτωμα και τα παπούτσια μας. Ανάμεσα στα χέρια μας και κάθε αντικείμενο που ακουμπάμε. Ανάμεσα στο τραπέζι και το φλιτζάνι μας. Ανάμεσα στα λάστιχα των αυτοκινήτων που τρέχουν και στην άσφαλτο. Ανάμεσα στα δάχτυλά μου και το πληκτρολόγιο, καθώς γράφω αυτές τις γραμμές. Ανάμεσα στα δικά σας δάχτυλα και στο ποντίκι, καθώς διαβάζετε αυτήν την στιγμή.
Ακόμα και διαισθητικά μπορούμε να καταλάβουμε, χωρίς κανείς ποτέ να μας το έχει πει, ότι η τριβή είναι μεγαλύτερη ανάμεσα σε δύο τραχιές επιφάνειες απ’ ότι ανάμεσα σε δύο λείες. Αυτός είναι και ο λόγος που για παράδειγμα όταν πηγαίνουμε στα χιόνια πρέπει να βάλουμε στους τροχούς αλυσίδες για να μην γλιστράει το αυτοκίνητό μας. Αυτή είναι και η χρησιμότητα των δαχτυλικών μας αποτυπωμάτων: χωρίς αυτές τις αναδιπλώσεις τις επιδερμίδας μας δεν θα μπορούσαμε να κρατήσουμε τίποτα! Όλα θα γλιστράγανε από τα δάχτυλά μας που θα ήταν λεία! Αυτός είναι και ο λόγος που στο καλλιτεχνικό πατινάζ, επειδή θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε την τριβή ανάμεσα στο παγοπέδιλο και στον πάγο, φροντίζουμε η λάμα του παγοπέδιλου να είναι λεία και λεπτή και ο πάγος επίσης να έχει λειανθεί με αμμωνία.
Μπορούμε όμως να ισχυριστούμε ότι τα στερεά σώματα, σε μικροσκοπικό επίπεδο, έχουν επιφάνεια;
Αυτό που λέμε "εξωτερική επιφάνεια" αποτελείται ασφαλώς, όπως και ολόκληρο το σώμα, από άτομα. Τα άτομα όμως, έστω και αν ίσχυε το μοντέλο του Bohr με τις καλά καθορισμένες τροχιές των ηλεκτρονίων, δεν έχουν επιφάνεια. Πολύ περισσότερο με την κβαντομηχανική προσέγγιση. Εφόσον λοιπόν τα άτομα δεν έχουν επιφάνεια ούτε τα εξωτερικά άτομα των στερεών σωμάτων μπορούν, μικροσκοπικά, να ορίζουν κάποια επιφάνεια. Αφού λοιπόν τα στερεά σώματα δεν έχουν επιφάνεια δεν μπορούν και να εφάπτονται, άρα να υπάρξουν δυνάμεις εξ επαφής. Οι δυνάμεις εξ επαφής είναι ανύπαρκτες. Εντάσσονται σε ένα μοντέλο, με το οποίο επιχειρούμε να επιλύσουμε προβλήματα της Στατικής Μηχανικής. Το μοντέλο αυτό λειτουργεί πολύ καλά σε μακροσκοπικό επίπεδο και δεν υπάρχει κανείς λόγος να το αμφισβητήσουμε. Τα μοντέλα εξάλλου στη Φυσική (και αλλού) είναι διανοητικές κατασκευές, επινοήσεις και δημιουργήματα της φαντασίας μας, με τα οποία (μοντέλα) προσπαθούμε να προσεγγίσουμε την ασύλληπτη αντικειμενική πραγματικότητα.
Μπορούν οι "δυνάμεις εξ επαφής" να ενταχθούν σε κάποια από τις τέσσερις (ή τρεις) θεμελιώδεις δυνάμεις; Ασφαλώς ναι. Είναι οι δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των ηλεκτρονίων (και των πυρήνων) των εξώτατων (κατ’ αρχήν) ατόμων των σωμάτων, που βρίσκονται στα σημεία που θεωρούμε ότι τα σώματα "εφάπτονται" είναι δηλαδή δυνάμεις ηλεκτρομαγνητικής φύσης.
Παράδειγμα η δύναμη της τριβής!
Μια χαρακτηριστική δύναμη επαφής είναι η «σχεδόν απανταχού παρούσα» δύναμη της τριβής. Η τριβή ασκείται ανάμεσα στις επιφάνειες, είτε αυτές κινούνται, είτε είναι ακίνητες. Οπότε αν απλά ρίξουμε μια ματιά γύρω μας αμέσως καταλαβαίνουμε πού ασκείται. Ανάμεσα στο πάτωμα και τα παπούτσια μας. Ανάμεσα στα χέρια μας και κάθε αντικείμενο που ακουμπάμε. Ανάμεσα στο τραπέζι και το φλιτζάνι μας. Ανάμεσα στα λάστιχα των αυτοκινήτων που τρέχουν και στην άσφαλτο. Ανάμεσα στα δάχτυλά μου και το πληκτρολόγιο, καθώς γράφω αυτές τις γραμμές. Ανάμεσα στα δικά σας δάχτυλα και στο ποντίκι, καθώς διαβάζετε αυτήν την στιγμή.
Ακόμα και διαισθητικά μπορούμε να καταλάβουμε, χωρίς κανείς ποτέ να μας το έχει πει, ότι η τριβή είναι μεγαλύτερη ανάμεσα σε δύο τραχιές επιφάνειες απ’ ότι ανάμεσα σε δύο λείες. Αυτός είναι και ο λόγος που για παράδειγμα όταν πηγαίνουμε στα χιόνια πρέπει να βάλουμε στους τροχούς αλυσίδες για να μην γλιστράει το αυτοκίνητό μας. Αυτή είναι και η χρησιμότητα των δαχτυλικών μας αποτυπωμάτων: χωρίς αυτές τις αναδιπλώσεις τις επιδερμίδας μας δεν θα μπορούσαμε να κρατήσουμε τίποτα! Όλα θα γλιστράγανε από τα δάχτυλά μας που θα ήταν λεία! Αυτός είναι και ο λόγος που στο καλλιτεχνικό πατινάζ, επειδή θέλουμε να ελαχιστοποιήσουμε την τριβή ανάμεσα στο παγοπέδιλο και στον πάγο, φροντίζουμε η λάμα του παγοπέδιλου να είναι λεία και λεπτή και ο πάγος επίσης να έχει λειανθεί με αμμωνία.
Το κρυφτούλι της τριβής ανά τους αιώνες
Η σχέση του ανθρώπου με την τριβή ήταν ζωτικής σημασίας από τα αρχαία χρόνια. Ο προϊστορικός άνθρωπος ανακάλυψε την φωτιά τρίβοντας ξύλα και χτυπώντας πέτρες μεταξύ τους, ενώ ήδη από την αρχαιότητα χρησιμοποιούνται λιπαντικά, όπως το ζωικό λίπος και τα φυτικά έλαια, για να ελαττώνουν τις τριβές.
Παρ’ όλο όμως που η τριβή στην αρχαιότητα αντιμετωπίζεται πρακτικά με τα διάφορα λιπαντικά, δεν μελετάται συστηματικά παρά μόνο τον 15ο αιώνα,
από τον πρωτοπόρο Λεονάρντο Ντα Βίντσι, ο οποίος ενδιαφέρθηκε για την επίδραση της τριβής στα αεροδυναμικά οχήματα που σχεδίαζε. Μετά τον Ντα Βίντσι πήραν την σκυτάλη κυρίως μηχανικοί, οι οποίοι προσπαθούσαν να κατανοήσουν τις ιδιότητές της για να την εκμεταλλευθούν όσο το δυνατόν περισσότερο στην κατασκευή και την επινόηση διάφορων μηχανημάτων και συσκευών. Στον αιώνα μας χρησιμοποιούνται νέες εργαστηριακές μέθοδοι και νέα υλικά για την μικροσκοπική εξέταση της τριβής, όπως τα ραδιενεργά μέταλλα, ηλεκτρονικά μικροσκόπια κ.α.Ηλεκτρομαγνητισμός: Η τριβή από κοντά!
Ανάμεσα στα ονόματα όλων όσων ασχολήθηκαν με την τριβή, φιγουράρει και το όνομα του στρατιωτικού μηχανικού Coulomb. Το όνομα αυτό είναι άρρηκτα συνδεδεμένο με τον ηλεκτρομαγνητισμό, ενώ το ‘coulomb’ είναι η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου στο διεθνές σύστημα μέτρησης. Ας ρίξουμε λοιπόν μια πολύ κοντινή και προσεκτική ματιά στην τριβή και στο πως αυτή δημιουργείται…
Ο κύριος μηχανισμός με τον οποίο εξηγείται η δύναμη της τριβής είναι αυτός των ΄τοπικών συγκολλήσεων’. Γνωρίζουμε ότι όλα τα πράγματα γύρω μας, αλλά κι εμείς οι ίδιοι είμαστε φτιαγμένοι από άτομα. Ανάμεσα στα διαφορετικά άτομα αναπτύσσονται δεσμοί ηλεκτρομαγνητικής φύσης. Όταν λοιπόν δύο επιφάνειες ακουμπάνε η μία πάνω στην άλλη στην πραγματικότητα απέχουν μεταξύ τους αρκετές εκατοντάδες ή χιλιάδες ατομικές διαμέτρους. Δηλαδή παρόλο που εμείς βλέπουμε ότι ακουμπάνε κι ότι δεν υπάρχει κενό ανάμεσά τους, στην πραγματικότητα τα άτομα της μιας επιφάνειας δεν ακουμπάνε με τα άτομα της άλλης, παρά μόνο σε λίγες προεξοχές. Άρα η πραγματική επιφάνεια επαφής είναι ασύγκριτα μικρότερη από την φαινομενική. Ανάμεσα σε αυτά τα λίγα σημεία όμως που έρχονται πραγματικά σε επαφή αναπτύσσονται ηλεκτρομαγνητικοί δεσμοί. Η τριβή αντιπροσωπεύει τη δύναμη που χρειάζεται για να σπάσουν αυτοί οι δεσμοί.
Άλλες ερμηνείες:
Υπάρχουν κι άλλες συμπληρωματικές ερμηνείες για την δημιουργία της τριβής. Ενδεικτικά :
· Το ‘όργωμα’ ανάμεσα σε υλικά διαφορετικής σκληρότητας. Δηλαδή αν έχουμε μια σκληρή και μια μαλακή επιφάνεια, τότε η σκληρή ‘οργώνει’, χαράζει τη μαλακή.
· Οι συγκρούσεις ανάμεσα στις προεξοχές των διαφόρων επιφανειών. Αυτό ερμηνεύει πολύ καλά την τριβή ανάμεσα σε υλικά με έντονες επιφανειακές ανωμαλίες.
Ακόμα, ξέρατε ότι...
· Όταν ακουμπάμε κάτι ή όταν ενώνουμε τα δύο μας χέρια στην πραγματικότητα ακουμπάμε το κενό! Πράγματι, αν μπορούσαμε να παρατηρήσουμε από πάρα πολύ κοντά αυτήν την επαφή θα βλέπαμε ότι τα άτομα των χεριών μας δεν ακουμπάνε το ένα το άλλο… Αυτή η αίσθηση της αφής που νιώθουμε δεν είναι τίποτα παραπάνω από την αίσθηση της άπωσης, καθώς τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα των ατόμων των χεριών μας (κι όχι μόνο!) απωθούνται μεταξύ τους.
· Η ακτίνα του ατόμου του υδρογόνου, του μικρότερου δηλαδή ατόμου που υπάρχει, είναι 0,000000001 μέτρα, δηλαδή ένα εκατομμυριοστό του χιλιοστού. Για να κάνουμε την σύγκριση, η διάμετρος της ανθρώπινης τρίχας είναι περίπου 0,000003 μέτρα, δηλαδή 3 εκατομμυριοστά του μέτρου ή τρία χιλιοστά του χιλιοστού.
Γιατί κουλουριαζόμαστε όταν κρυώνουμε;
Η σφαίρα όπως έχουν αποδείξει οι μαθηματικοί είναι το γεωμετρικό σχήμα που έχει τη μικρότερη επιφάνεια από όλα τα άλλα σχήματα που έχουν τον ίδιο όγκο. Δηλαδή πιο πρακτικά εάν έχετε διάφορα κομμάτια από πλαστελίνη ίδιας ποσότητας το καθένα και τους δώσετε διάφορα σχήματα η πλαστελίνη που θα έχει το σφαιρικό σχήμα θα έχει τη μικρότερη επιφάνεια , άρα θα χρειάζεται τη μικρότερη ποσότητα χρώματος για να βαφτεί. Η θερμότητα που χάνει ένα σώμα εξαρτάται από την επιφάνειά του. Όσο μικρότερη επιφάνεια έχει τόσο λιγότερη θερμότητα στη μονάδα του χρόνου χάνει. Έτσι όταν κρυώνουμε κουλουριαζόμαστε για να μοιάσουμε το σχήμα της σφαίρας, ώστε ν' αποκτήσουμε μικρότερη επιφάνεια και να χάνουμε με μικρότερο ρυθμό θερμότητα. Αντίθετα ένα καλοριφέρ το φτιάχνουμε με πολλές φέτες, έτσι ώστε να έχει μεγάλη επιφάνεια και συνεπώς να μας δίνει μεγάλα ποσά θερμότητας ανά μονάδα χρόνου.
Η σφαίρα όπως έχουν αποδείξει οι μαθηματικοί είναι το γεωμετρικό σχήμα που έχει τη μικρότερη επιφάνεια από όλα τα άλλα σχήματα που έχουν τον ίδιο όγκο. Δηλαδή πιο πρακτικά εάν έχετε διάφορα κομμάτια από πλαστελίνη ίδιας ποσότητας το καθένα και τους δώσετε διάφορα σχήματα η πλαστελίνη που θα έχει το σφαιρικό σχήμα θα έχει τη μικρότερη επιφάνεια , άρα θα χρειάζεται τη μικρότερη ποσότητα χρώματος για να βαφτεί. Η θερμότητα που χάνει ένα σώμα εξαρτάται από την επιφάνειά του. Όσο μικρότερη επιφάνεια έχει τόσο λιγότερη θερμότητα στη μονάδα του χρόνου χάνει. Έτσι όταν κρυώνουμε κουλουριαζόμαστε για να μοιάσουμε το σχήμα της σφαίρας, ώστε ν' αποκτήσουμε μικρότερη επιφάνεια και να χάνουμε με μικρότερο ρυθμό θερμότητα. Αντίθετα ένα καλοριφέρ το φτιάχνουμε με πολλές φέτες, έτσι ώστε να έχει μεγάλη επιφάνεια και συνεπώς να μας δίνει μεγάλα ποσά θερμότητας ανά μονάδα χρόνου.
Στις απογειώσεις του διαστημικού λεωφορείου οι επιβαίνοντες τοποθετούνται όχι καθιστοί αλλά σε στάση παράλληλη με την επιφάνεια του εδάφους. Γιατί συμβαίνει αυτό;
Δεν είναι δύσκολο να καταλάβει ο καθένας ότι στις επιταχύνσεις που αναπτύσσονται στη διάρκεια της απογείωσης το ανθρώπινο σώμα δοκιμάζεται αρκετά. Οι αστροναύτες δεν υποφέρουν τόσο όσο οι πιλότοι της πολεμικής αεροπορίας αφού λέγεται ότι η επιτάχυνση κυμαίνεται από τα 1,6 g ως το πολύ τα 3 g. Δηλαδή ένα άτομο βάρους 80 κιλών θα αισθάνεται ότι ζυγίζει από 108 ως και 240 κιλά που θα επιβαρύνουν, αν βρίσκεται δεμένος με τις ζώνες ασφαλείας καθιστός, κυρίως την σπονδυλική του στήλη. Ταυτόχρονα η καρδιά με αυτές τις συνθήκες της αυξημένης βαρύτητας δυσκολεύεται να τροφοδοτήσει με αρκετό αίμα τον εγκέφαλο. Αν όμως η τοποθέτηση των αστροναυτών είναι οριζόντια, τότε καρδιά και εγκέφαλος βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και αυτό σε έναν γυμνασμένο άνθρωπο επιτρέπει να αντέξει ακόμη και 17 g για πολύ μικρά χρονικά διαστήματα, είναι η αλήθεια, χωρίς να χάσει τις αισθήσεις του.
Δεν είναι δύσκολο να καταλάβει ο καθένας ότι στις επιταχύνσεις που αναπτύσσονται στη διάρκεια της απογείωσης το ανθρώπινο σώμα δοκιμάζεται αρκετά. Οι αστροναύτες δεν υποφέρουν τόσο όσο οι πιλότοι της πολεμικής αεροπορίας αφού λέγεται ότι η επιτάχυνση κυμαίνεται από τα 1,6 g ως το πολύ τα 3 g. Δηλαδή ένα άτομο βάρους 80 κιλών θα αισθάνεται ότι ζυγίζει από 108 ως και 240 κιλά που θα επιβαρύνουν, αν βρίσκεται δεμένος με τις ζώνες ασφαλείας καθιστός, κυρίως την σπονδυλική του στήλη. Ταυτόχρονα η καρδιά με αυτές τις συνθήκες της αυξημένης βαρύτητας δυσκολεύεται να τροφοδοτήσει με αρκετό αίμα τον εγκέφαλο. Αν όμως η τοποθέτηση των αστροναυτών είναι οριζόντια, τότε καρδιά και εγκέφαλος βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και αυτό σε έναν γυμνασμένο άνθρωπο επιτρέπει να αντέξει ακόμη και 17 g για πολύ μικρά χρονικά διαστήματα, είναι η αλήθεια, χωρίς να χάσει τις αισθήσεις του.
Γιατί όταν ζεσταίνεται πολύ ένα σώμα παράγει φως;
Ίσως να ξέρετε ότι η ύλη αποτελείται από μόρια τα μόρια από άτομα και τα άτομα από το πυρήνα και τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρο από αυτόν σε διάφορες στοιβάδες. Για να πάει ένα ηλεκτρόνιο από μία κατώτερη ενεργειακά στοιβάδα σε μία ανώτερη ( για ν’ ανέβει κοινωνική τάξη δηλαδή) πρέπει να του δώσουμε ενέργεια. Όταν όμως πέφτει από μία ανώτερη στάθμη σε μία κατώτερη, τότε δίνει ενέργεια στο περιβάλλον με τη μορφή φωτός ,που το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται εξαρτάται και από τη διαφορά των δύο στοιβάδων μεταξύ των οποίων έγινε το άλμα. Όταν ζεσταίνουμε ένα σώμα, αυτό που κάνουμε είναι ν’ αναγκάζουμε τα μόρια του να κινούνται πιο γρήγορα. ( τώρα ίσως να μάθατε ότι όταν μια μέρα κάνει ζέστη, αυτό που συμβαίνει είναι ότι αυτή τη μέρα τα μόρια του αέρα κινούνται γενικά πιο γρήγορα). Όταν τα μόρια κινούνται πιο γρήγορα συγκρούονται σφοδρά μεταξύ τους και αποτέλεσμα αυτής της σύγκρουσης είναι κάποια ηλεκτρόνια να μεταπηδούν σε ανώτερες στοιβάδες. Επιστρέφοντας όμως στις κανονικές τους στοιβάδες, εκπέμπουν φως. Έτσι κάτι πολύ ζεστό φωτοβολεί. Μιά ποσότητα αέρα τόσο ζεστή που να φωτοβολεί είναι αυτό που λέμε φωτιά. Τώρα ξέρετε ότι όταν ανάβετε μια φωτιά αυτό που στη πραγματικότητα κάνετε, είναι να ζεσταίνετε τόσο πολύ τον αέρα που να τον αναγκάζετε να φωτοβολεί.
Ίσως να ξέρετε ότι η ύλη αποτελείται από μόρια τα μόρια από άτομα και τα άτομα από το πυρήνα και τα ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρο από αυτόν σε διάφορες στοιβάδες. Για να πάει ένα ηλεκτρόνιο από μία κατώτερη ενεργειακά στοιβάδα σε μία ανώτερη ( για ν’ ανέβει κοινωνική τάξη δηλαδή) πρέπει να του δώσουμε ενέργεια. Όταν όμως πέφτει από μία ανώτερη στάθμη σε μία κατώτερη, τότε δίνει ενέργεια στο περιβάλλον με τη μορφή φωτός ,που το χρώμα του φωτός που εκπέμπεται εξαρτάται και από τη διαφορά των δύο στοιβάδων μεταξύ των οποίων έγινε το άλμα. Όταν ζεσταίνουμε ένα σώμα, αυτό που κάνουμε είναι ν’ αναγκάζουμε τα μόρια του να κινούνται πιο γρήγορα. ( τώρα ίσως να μάθατε ότι όταν μια μέρα κάνει ζέστη, αυτό που συμβαίνει είναι ότι αυτή τη μέρα τα μόρια του αέρα κινούνται γενικά πιο γρήγορα). Όταν τα μόρια κινούνται πιο γρήγορα συγκρούονται σφοδρά μεταξύ τους και αποτέλεσμα αυτής της σύγκρουσης είναι κάποια ηλεκτρόνια να μεταπηδούν σε ανώτερες στοιβάδες. Επιστρέφοντας όμως στις κανονικές τους στοιβάδες, εκπέμπουν φως. Έτσι κάτι πολύ ζεστό φωτοβολεί. Μιά ποσότητα αέρα τόσο ζεστή που να φωτοβολεί είναι αυτό που λέμε φωτιά. Τώρα ξέρετε ότι όταν ανάβετε μια φωτιά αυτό που στη πραγματικότητα κάνετε, είναι να ζεσταίνετε τόσο πολύ τον αέρα που να τον αναγκάζετε να φωτοβολεί.
Γιατί το σχήμα των κυψελών που φτιάχνουν οι μέλισσες για να φυλάξουν το μέλι είναι εξαγωνικό;
Το εξαγωνικό σχήμα είναι ένα από τα λίγα κανονικά σχήματα [1] με τα οποία μπορούμε να καλύψουμε πλήρως μια επιφάνεια. Δηλαδή να τη γεμίσουμε με πλ
ακάκια αυτού του σχήματος χωρίς ν' αφήσουμε κανένα κενό. Άλλα τέτοια σχήματα είναι το ισόπλευρο τρίγωνο το τετράγωνο κ.τ.λ. Εάν όμως καλύψουμε μια επιφάνεια με Ν αριθμό εξαγώνων και την ίδια επιφάνεια προσπαθήσουμε να τη καλύψουμε με τον ίδιο αριθμό τριγώνων ή τετραγώνων ή οποιοδήποτε άλλου κανονικού σχήματος που μπορεί να καλύψει πλήρως την επιφάνεια, τότε μπορούμε ν' αποδείξουμε ότι το συνολικό μήκος των πλευρών είναι πάντα μεγαλύτερο στη δεύτερη περίπτωση. Έτσι εάν οι μέλισσες έφερναν τις κυψέλες τους τριγωνικές ή τετραγωνικές ή κάποιου άλλου σχήματος, τότε θα χρειάζονταν περισσότερο κερί ! Πόση σοφία κρύβεται λοιπόν ακόμη και στο σχήμα μιας κυψέλης...[1] κανονικό ονομάζεται ένα σχήμα όταν έχει όλες τις πλευρές και όλες τις γωνίες του ίσες.
Πηγές:
2. Ι.Γ.Γραμματικάκης , ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΦΥΣΙΚΗ, ΕΚΔΟΤΙΚΟΣ ΟΜΙΛΟΣ ΣΥΓΓΡΑΦΕΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΩΝ
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου