10 vạn câu hỏi vì sao? Đảo Sip thuộc châu Á hay châu Âu?

Một mét dài bao nhiêu?

Khi nghiên cứu bản chất của ánh sáng, các nhà vật lý phát hiện được rằng ánh sáng là một dạng chuyển động sóng. Ánh sáng có màu sắc khác nhau thì bước sóng cũng khác nhau, hơn nữa bước sóng là cực kỳ ổn định. Dùng bước sóng làm chuẩn độ dài có những ưu việt không gì sánh nổi. Vì vậy tại Hội nghị Cân đo Quốc tế khoá 11 tháng 10 năm 1960, người ta chính thức quy định đồ dài tiêu chuẩn của một mét bằng 1.650.763,73 lần bước sóng của sóng màu da cam do Kripton 86 phát ra trong môi trường chân không.

Đơn vị mét qua các thời kỳ

Thời cổ đại các nước đều có đơn vị độ dài riêng của mình mà các triều đại thì lại thường thay đổi. Những cái thước thay đổi nhiều đã gây không ít khó khăn cho việc chế tạo máy móc chính xác.

Sau cuộc cách mạng công nghệ thế kỷ XVIII, khoa học kỹ thuật phát triển nhanh chóng đã buộc các nhà khoa học phải tìm bằng được một tiêu chuẩn độ dài thống nhất quốc tế, có thể duy trì được trong một thời gian dài không thay đổi. Các nhà khoa học thời đó cho rằng độ lớn của Trái đất là không thay đổi. Năm 1970, giới khoa học Pháp đã đo đường kinh tuyến từ xích đạo của Trái đất, nêu ra chuẩn độ dài là một phần mười triệu đoạn đường kinh tuyến từ xích đạo qua Paris đến Bắc Cực và gọi đó là “1 mét”. Căn cứ vào độ dài đó người ta dùng platin chế tạo ra chiếc thước dài 1 mét chuẩn đầu tiên.

Năm 1889, Hội nghị Cân đo Quốc tế đã chính thức thông qua “chuẩn gốc quốc tế” của mét. Đó là thanh hợp kim platin – iridi tiết diện hình chữ X, có độ dài bằng một phần bốn mươi triệu đường kinh tuyến của Trái đất. Bản “gốc” này được cất giữ tại Viện Cân đo Quốc tế ở Paris. Các bản sao mét tiêu chuẩn do các nước làm lại phải được định kỳ đưa đến Paris để đối chiếu thước mét tiêu chuẩn.

Chưa hoàn hảo

Sử dụng một thời gian, các nhà khoa học lại nhận thấy chiếc thước mét ở Paris vẫn còn nhiều nhược điểm:

Thứ nhất, nó không cố định. Để giữ được độ chính xác suốt năm phải để nó ở trong phòng có nhiệt độ không đổi, không cho ánh sáng Mặt trời trực tiếp chiếu vào. Nếu áp suất bên ngoài thay đổi 1013 bar thì nó có thể co giãn 2 phần vạn milimet.

Thứ hai, hợp kim platin – iridi cũng không tránh khỏi hiện tượng nóng giãn, lạnh co. Do vậy, thước không đáp ứng được việc đo lường rất nhiều chi tiết đòi hỏi chính xác cao như hiện nay. Chẳng hạn linh kiện của máy dẫn đường tàu vũ trụ, nếu chỉ sai một milimet cũng đủ làm cho hành trình “sai ngàn dặm”. Cuối cùng, thước dù chế tạo bằng kim loại nhưng dần dần cũng không tránh khỏi bị ăn mòn, hư hỏng. Nếu chuẩn gốc quốc tế bị hư hỏng thì không thể chế tạo bằng kim loại nhưng dần dần cũng không tránh khỏi bị ăn mòn, hư hỏng. Nếu chuẩn gốc quốc tế bị hư hỏng thì không thể chế tạo được những thước khác hoàn toàn giống như cũ. Do vậy, các nhà khoa học đã chuyển sang một dạng đơn vị có thể “bất biến” hơn. Đó là bước sóng ánh sáng.

Vì sao phải có đơn vị độ dài chặt chẽ và thống nhất như vậy? Xin lấy một ví dụ, trong nhà máy, một chiếc máy phức tạp có không dưới mấy ngàn chi tiết, muốn đem hàng ngàn chi tiết đó lắp thành một chiếc máy để nó hoạt động bình thường thì khi chế tạo và kiểm nghiệm phải sử dụng các dụng cụ đo đảm bảo độ chính xác của các chi tiết. Nếu như không có một đơn vị đo độ dài một cách thống nhất, thì không có cách gì hoàn thành được công việc đó.

Tiến bộ của khoa học không bao giờ có giới hạn, việc nâng cao độ chính xác của đơn vị đo độ dài sẽ còn tiếp tục.

Nhảy xuống từ một toa xe đang chạy, phải làm thế nào?

Nếu ta nhảy về phía đằng trước khi xe đang chạy, dĩ nhiên là không những không trừ được vận tốc mà ngược lại, làm nó tăng lên. Lập luận như vậy, ta sẽ suy ra rằng phải nhảy về phía sau. Bởi vì khi đó, vận tốc nhảy trừ vào vận tốc của xe, nên khi chạm đất, thân ta sẽ phải chịu lực ít hơn. Nhưng trên thực tế, nhảy như vậy lại rất nguy hiểm. Tại sao lại như thế?

Câu trả lời là, dù nhảy về đằng trước hay đằng sau, ta cũng đều có nguy cơ bị ngã, vì khi chân chạm đất dừng lại rồi thì phần trên của thân người vẫn chuyển động. Vận tốc của chuyển động này khi nhảy về phía trước quả là có lớn hơn nhảy về phía sau, nhưng điều quan trọng ở đây là “ngã về đằng trước ít nguy hiểm hơn ngã về đằng sau”.

Khi ngã về phía trước, do chuyển động đã thành thói quen, ta thường bước chân lên phía trước (nếu xe chuyển động nhanh ta sẽ chạy theo vài bước), và nhờ thế mà không ngã. Chuyển động đó đã thành thói quen, vì cả đời ta đã thực hiện nó trong lúc đi (theo quan điểm cơ học, đi chẳng qua là một loạt các động tác ngã thân người về đằng trước và được đỡ lại nhờ việc bước chân lên phía trước). Còn khi ngã về đằng sau, do không có chuyển động cứu nguy như vậy của chân, nên nguy hiểm hơn nhiều. Mặt khác, còn một điều quan trọng nữa là, dù bị ngã thì ngã về đằng trước, nhờ có tay chống, cũng đỡ nguy hiểm hơn ngã về đằng sau.

Tóm lại, nhảy ra khỏi xe về đằng trước ít nguy hiểm hơn là do cấu tạo cơ thể chúng ta chứ không phải là do quán tính. Rõ ràng là đối với những vật vô tri thì quy luật đó không áp dụng được: Một cái chai ném ra khỏi xe về đằng trước dễ bị vỡ hơn khi ném về phía sau. Vì vậy, nếu phải nhảy khỏi toa xe thì phải nhảy về phía trước.

Nếu có kinh nghiệm và bình tĩnh hơn, bạn hãy nhảy lùi: Nhảy về phía sau nhưng vẫn quay mặt về phía trước.

Ngọn lửa nghiêng về phía nào?

Bạn châm một ngọn nến và đặt nó trên đầu chiếc xe hơi rồi nổ máy, cho xe tăng tốc. Ngọn lửa sẽ nghiêng về phía nào, tại sao? – Đáp: Ngọn lửa nghiêng về phía trước, bởi vì…

Trọng lượng riêng của ngọn lửa nhỏ hơn của đám không khí lạnh vây quanh. Bình thường có hai lực tác dụng vào ngọn nến: trọng lực và lực đẩy Acsimet. Lực này chính là trọng lượng của đám không khí lạnh mà ngọn lửa chiếm chỗ. Sở dĩ ngọn lửa luôn hướng lên cao là vì trọng lực của nó nhỏ hơn lực đẩy của khí lạnh (Cũng tương tự như khi ta vứt một vật nhẹ hơn nước xuống nước, nó sẽ nổi).

Khi bạn gắn ngọn nến lên mui xe và nhấn ga, tức là đưa vào xe một gia tốc. Khi đó ngoài hai lực nói trên, tác dụng vào ngọn lửa còn có lực thứ ba theo phương ngang. Lực này là thế nào?

Khi ngọn lửa di chuyển về phía trước, nó sẽ chịu tác dụng của lực gia tốc đẩy về phía sau (F1 = m.a, trong đó m là khối lượng ngọn lửa và a là gia tốc của xe). Ngoài ra, khi ngọn lửa tiến về phía trước, nó sẽ chiếm chỗ và đốt nóng không khí lạnh ở đó. Điều này làm chênh lệch áp suất với không khí lạnh phía sau, tạo ra một lực đẩy về phía trước. Lực này lớn hơn F1, vì vậy ngọn lửa bị nghiêng về phía trước. Theo tính toán của các nhà khoa học, góc nghiêng alpha của ngọn lửa (theo phương thẳng đứng) được tính theo công thức sau:

tang (alpha) ~ a/g

(trong đó a là gia tốc của xe, g là gia tốc tự do)

Каталог: Portal -> UserFiles -> file -> Document
Portal -> Nghiên cứu một số đặc điểm
Portal -> NHỮng đÓng góp mới của luậN Án tiến sĩ CẤP ĐẠi học huế Họ và tên ncs : Nguyễn Văn Tuấn
Portal -> Năng suất lao động trong nông nghiệp: Vấn đề và giải pháp Giới thiệu
Document -> BỘ giáo dục và ĐÀo tạo trưỜng đẠi học hà NỘi báo cáo tổng kếT ĐỀ TÀi khoa học và CÔng nghệ CẤp cơ SỞ
Document -> Nhóm câu hỏi 1

tải về 1.83 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn: