10 fenomeni fisici bizzarri

Spesso prendiamo per scontata la nostra esperienza quotidiana di vita sulla Terra, ma ogni momento, una pletora di forze sta controllando le nostre vite. Ci sono una quantità sorprendente di principi fisici insoliti, controintuitivi o ancora da spiegare che incontriamo quotidianamente. In un'affascinante indagine sui fenomeni fisici che devono conoscere, scopriremo avvenimenti frequentemente incontrati che rimangono un mistero, forze bizzarre che non riusciamo a percepire e come la fantascienza potrebbe diventare realtà attraverso la manipolazione della luce.

10 Wind Chill

La nostra esperienza della temperatura è piuttosto soggettiva. Umidità, fisiologia individuale e persino il nostro umore possono cambiare la nostra percezione delle temperature calde e fredde. Lo stesso vale per il wind chill: la temperatura che normalmente percepiamo non è la temperatura vera. L'aria che circonda immediatamente il corpo umano viene riscaldata dal calore del corpo e rimane intorno al corpo come una sorta di "mantello d'aria". Questo cuscino d'aria isolante mantiene le persone calde. Quando il vento soffia su di te, il cuscino d'aria viene spazzato via e sei esposto alla temperatura vera, che si sente molto più fredda. Il freddo del vento colpisce solo le entità che producono calore.

9 Più vai veloce, più duro riesci a colpire

Gli umani tendono a pensare in concetti lineari, in gran parte a causa di alcuni principi generali di osservazione; se una goccia di pioggia pesa 50 milligrammi, due gocce di pioggia dovrebbero pesare circa 100 milligrammi. Tuttavia, le forze che controllano il nostro universo spesso sottoscrivono un modello di reazione più esponenziale che segue una distribuzione di energia. Un oggetto che si muove ad una velocità di 40 chilometri all'ora, colpirà una parete con un corrispondente grado di energia. Se raddoppi la velocità di un oggetto a 80 chilometri all'ora, la forza d'impatto non raddoppierà, ma quadruplica. Questo principio spiega perché gli incidenti stradali sono molto più devastanti degli incidenti urbani.

8 Orbit è semplicemente in caduta libera costante

I satelliti si distinguono come una recente aggiunta alle stelle, ma raramente pensiamo al concetto di orbita. Conosciamo l'idea generale: un oggetto circonda un pianeta o un altro oggetto di grandi dimensioni nello spazio e non cade mai. Ma l'orbita della ragione è sorprendentemente controintuitiva. Quando un oggetto viene lasciato cadere, ritorna in superficie. Tuttavia, se è abbastanza alto e si muove abbastanza velocemente, la terra si curva lontano da esso prima che possa avere un impatto. Lo stesso effetto impedisce alla Terra di scontrarsi con il Sole.

7 Congelamento indotto dal calore

L'acqua è il liquido più importante sulla Terra. È anche uno dei composti più misteriosi e controintuitivi in ​​natura. Una delle proprietà meno conosciute dell'acqua, ad esempio, è che l'acqua calda si congela più rapidamente dell'acqua fredda. Non è completamente compreso il perché, ma il fenomeno, noto come effetto Mpemba, fu scoperto originariamente da Aristotele più di 3000 anni fa. L'effetto misterioso è stato attribuito a una serie di fenomeni, ma rimane un mistero.

6 Pressione dell'aria

Siete attualmente sottoposti a pressioni da sopra di 1.000 chilogrammi di aria, l'equivalente del peso di una piccola auto. Questo perché l'atmosfera terrestre è in realtà piuttosto pesante e gli umani si trovano in fondo a un oceano di aria che trasporta una pressione atmosferica di 14,7 libbre per pollice quadrato. Siamo adattati per sopportare questa pressione ed evitare di essere schiacciati assorbendo aria ugualmente pressurizzata nei nostri corpi. Tuttavia, oggetti impermeabili come le bottiglie di plastica rilasciate in quota vengono schiacciati dal momento in cui raggiungono la superficie terrestre.

5 Idrogeno metallico

L'idrogeno è il primo elemento nella tavola periodica, rendendolo l'elemento più semplice nell'universo. Il suo numero atomico di 1 significa che ha solo 1 protone, 1 elettrone e nessun neutrone. Sebbene l'idrogeno sia conosciuto come l'elemento gassoso per antonomasia, mostra alcune proprietà piuttosto peculiari che lo collegano ai metalli alcalini, piuttosto che ad altri gas come l'elio. L'idrogeno si trova nella colonna della tavola periodica appena sopra il sodio, il metallo volatile che costituisce il sale da tavola. I fisici hanno capito da tempo che l'idrogeno si comporta come un metallo sotto estrema pressione, come quello che si trova nelle stelle e nel nucleo dei pianeti giganti gassosi. I tentativi di produrre il composto sulla Terra sono stati carichi di sfide, ma alcuni scienziati ritengono di aver creato piccoli campioni attraverso trattamenti a pressione con cristalli di diamante.

4 effetti di Coriolis

A causa delle dimensioni relativamente grandi del pianeta, il suo movimento non è direttamente percepito dagli umani. Tuttavia, la rotazione in senso orario della Terra fa sì che gli oggetti che viaggiano nell'emisfero settentrionale vengano deviati in una delicata direzione in senso orario nella cosiddetta Forza di Coriolis. Mentre la superficie della Terra si muove a una velocità diversa rispetto all'atmosfera, una discrepanza tra la rotazione della Terra e il movimento dell'atmosfera fa sì che un oggetto si diriga verso nord per raccogliere l'energia della rotazione terrestre e inizi a curvare verso l'Est. L'opposto si verifica nell'emisfero meridionale. Di conseguenza, i sistemi di navigazione devono compensare la Forza di Coriolis per evitare la deviazione a destra oa sinistra del bersaglio.

3 Dinamica Doppler

Il suono può sembrare un fenomeno indipendente, ma la nostra percezione delle onde sonore è influenzata dalla velocità. Il fisico austriaco Christian Doppler scoprì che quando un oggetto in movimento come una sirena produce onde sonore, le onde si raggruppano davanti all'oggetto e si disperdono dietro di esso. Questo disturbo d'onda indotto, noto come effetto Doppler, fa alzare il tono di un oggetto in avvicinamento a causa dell'accorciamento della lunghezza d'onda. Quando l'oggetto passa, le onde finali si estendono e vengono percepite più in basso. L'effetto Doppler si vede anche nel raggruppamento delle onde di fronte a una nave e nella scia disperdente.

2 sublimazione

Farebbe appello alla logica che le sostanze chimiche nel processo di passaggio dallo stato solido allo stato gassoso dovrebbero passare attraverso lo stato liquido prima di entrare nello stato gassoso. Tuttavia, l'acqua è in grado di trasformarsi direttamente da un solido in un gas in determinate situazioni. La sublimazione può far sparire i ghiacciai nell'aria sottile, mentre la concentrazione della luce del sole trasforma il ghiaccio in vapore. Allo stesso modo, elementi metallici come l'arsenico possono effettivamente trasformarsi direttamente in uno stato gassoso quando riscaldati, rilasciando fumi tossici. L'acqua può sublimare a temperature inferiori al punto di fusione in seguito all'applicazione di una fonte di calore.

1 dispositivi di occultamento

La tecnologia in rapido sviluppo sta trasformando le più strane trame fantascientifiche in fatti scientifici. Vediamo solo oggetti quando la luce rimbalza su di loro, producendo un'immagine con una gamma di lunghezze d'onda. Gli scienziati hanno teorizzato a lungo che gli oggetti potrebbero essere resi invisibili interrompendo il modo in cui la luce interagisce con loro. Se la luce può essere deviata attorno a un oggetto, potrebbe diventare invisibile all'occhio umano. Recentemente, la teoria è diventata realtà quando gli scienziati hanno prodotto un chiaro prisma esagonale che deviava la luce attorno a qualsiasi oggetto al suo interno. Quando è stato inserito in un acquario, il prisma ha fatto sì che un pesce rosso nuotasse in esso per diventare invisibile, mentre un mantello terrestre ha fatto sparire gli animali della fattoria dal sito. L'effetto di scrambling funziona secondo gli stessi principi che rendono gli aerei invisibili "invisibili" ai radar.