Где-то в чужих краях 10 читателей тэги

Автор: Ricky

#наука искать «наука» по всему сайту с другими тэгами

Почему на Земле закат красный, а на Марсе — голубой?

4 декабря 2021 (22:22:33) 227BEST

Оксид железа, он же ржавчина. Именно этому веществу Марс обязан своим вторым именем — Красная планета. Земле же выпала участь называться Голубой планетой, из-за запасов на ней воды и кислорода. Но когда дело доходит до закатов, цвета на планетах меняются местами. Как же так вышло, что на Красной планете голубые закаты и наоборот? У нас есть этому объяснение.
Для начала давайте разберемся: а какого вообще цвета солнечный свет? Вопреки тому, что наша звезда кажется желтой, она излучает именно белый свет. Воспользовавшись призмой, его можно разделить на спектр цветов: красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Так мы видим радугу в небе, когда роль призмы играет влага.
Именно состав атмосферы играет главную роль в разнообразии оттенков солнечного диска как у нас на Земле, так и на Марсе. Фотоны (элементарные частицы света) высокого спектра (голубой, синий и фиолетовый) рассеиваются гораздо быстрее, чем фотоны низкого спектра (красный оранжевый и желтый). С этим хорошо справляется плотная земная атмосфера: когда Солнце близко к горизонту, между ним и наблюдателем оказывается максимально толстый слой земной атмосферы, и светило становится совсем красным, а когда звезда находится в зените — слой гораздо тоньше, синие оттенки пробиваются активнее и, хотя Солнце все равно остается желтым, небосвод над нами окрашивается в голубой.
ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

А что насчет Марса? Напомним, он почти в два раза дальше от Солнца, чем мы. Размер марсианского солнечного диска составляет всего две трети от земного. Но главное — особенности его атмосферы. Если сравнивать ее с земной, то можно сказать, что атмосферы на Марсе толком и нет: это всего 1% от того, что имеем мы. Но этого было бы недостаточно, чтобы сделать белое небесное светило голубым. Главную роль тут играет большое количество марсианской пыли, которой богата атмосфера планеты. Ученые NASA говорят, что она имеет «правильный размер», что позволяет голубому цвету проникать гораздо эффективнее. Они надеятся, что это поможет им в поисках ледяных облаков там, куда возможно уже совсем скоро высадятся первые космические колонисты.

Итого: именно состав атмосферы планеты влияет на цвет солнечного диска, а его разница в пределах одной планеты в течение дня обусловлена тем, что чем ближе Солнце к горизонту, тем больше атмосферных помех встречает солнечный свет на пути к наблюдателю.

Ссылка на источник

А что, так было можно? О___О

29 ноября 2021 (20:14:59) 190

Подобный запуск ракет с земли поможет не только экономить на топливе, но и щадить наш многострадальный озоновый слой.

Феномен невозможности полета пчелы

24 апреля 2021 (20:57:40) 1565

Увидела у сестры такую штуку...
Она тот еще любитель перепостов в фейсбуке и, как правильная дама с Венерой в Близнецах, копать особо глубоко не любит. Пчела? Шмель? Да без разницы. Пчела летать не должна! И всё тут.
Итак, запись у неё в Фейсбуке:
ЧИТАТЬ дальшеВ космическом научном центре НАСА висит плакат с пчелами, на котором написано:
"Аэродинамическое тело пчелы не приспособлено летать, но хорошо, что пчела об этом не знает".
Закон физики, аэродинамический принцип гласит, что ширина крыльев слишком мала, чтобы удержать ее огромное тело в полете, но пчела не знает, она ничего не знает о физике или ее логике и все равно летит.
Это то, что мы все можем делать, летать и побеждать в любой момент перед любыми трудностями и при любых обстоятельствах, несмотря на то, что они говорят.
Будьте пчелами, независимо от размера крыльев, летайте и наслаждайтесь жизнью.

А это, собственно, сама статья "Наука в мире животных: как и почему летают пчелы и шмели"

В 2007 году появился фильм «Bee Movie», посвященный насекомым. Фильм неплох, но в нем прозвучало мнение, что пчелы, согласно принципам авиации, не должны летать, но летают. Это мнение быстро распространилось, и его принялись повторять на все лады журналисты, популяризаторы науки и обычные люди. Справедливости ради стоит заметить, что заблуждение о невозможности полета пчел и шмелей существовало задолго до фильма — где-то с начала XX века.
Проблема в том, что пчелы, шмели и другие летающие насекомые — вовсе не самолеты. Конечно, если рассчитывать подъемную силу крыльев пчелы при помощи математического аппарата авиастроения, то вывод будет, как и в фильме — пчелы и шмели не должны летать. Их небольшие крылышки просто не разовьют подъемную силу, достаточную для того, чтобы насекомое поднялось в воздух. На самом деле все гораздо сложнее и интереснее одновременно.

ЧИТАТЬ дальше

Взмахи крылышками и динамическое сваливание

У обычных самолетов крылья имеют достаточно жесткую конструкцию, они закреплены на корпусе самолета и составляют с ним единое целое. У них есть определенная степень гибкости, но с точки зрения аэродинамики существенного эффекта она не оказывает. Именно благодаря неподвижности крылья самолета обеспечивают значительную подъемную силу, которой достаточно для того, чтобы аппарат тяжелее воздуха оторвался от поверхности и летел.
У крыльев самолета — специфический аэродинамический профиль. Если увеличить угол наклона крыла по отношению к воздушному потоку, крыло создаст бОльшую подъемную силу. Но если угол будет слишком большим, то подъемная сила исчезнет, этот эффект называется сваливанием. Исчезни подъемная сила — и самолеты попадают.
У пчел, как и многих других насекомых, нет неподвижных крыльев, как у самолета. Для того, чтобы лететь, им нужно активно махать крыльями — это позволяет как бы оттолкнуться от воздуха и создать подъемную силу. Крылья в процессе взмаха совершают невероятно сложную траекторию движения. Крыло выполняет сложные движения на всем пути от начальной точки до конечной. Машущее крыло создает подъемную силу благодаря целому ряду физических явлений.
Первое из них — образование сильного завихрения на передней кромке крыла. Это явление называется динамическим сваливанием или же отсутствием сваливания (dynamic stall, absence of stall). Крыло находится под очень большим углом атаки при движении вверх и вниз. Угол атаки — угол между направлением вектора скорости набегающего на тело потока и характерным продольным направлением, выбранным на теле, например у крыла самолёта это будет хорда крыла, у самолёта — продольная строительная ось, у снаряда или ракеты — их ось симметрии.

В итоге воздушный поток разделяется с образованием завихрения у передней кромки крыла. В процессе полета завихрение остается на том же месте благодаря особенностям потока. Создается большая подъемная сила — благодаря разнице давлений. Если бы завихрение не возникало, то и подъемной силы бы не было.

Второе — эффекты благодаря вращению крыльев насекомого. При вращении крыла увеличивается завихрение на передней кромке, соответственно, растет и подъемная сила. Изменяя точку вращения крыла, можно менять и подъемную силу при каждом взмахе.

Диаграмма, показывающая разницу в аэродинамических характеристиках крыльев в режимах опережающего, симметричного и замедленного вращения. Черные линии представляют крыло, а точка показывает переднюю кромку. Красные стрелки показывают величину и направление сил. Эти данные были собраны с помощью модели машущего крыла робота. (Дикинсон, Lehmann & Sane, 1999)

А что там у других летающих насекомых?

Сложные механизмы полета наблюдаются не только у пчел, но и у других насекомых и птиц. У многих видов есть собственная техника увеличения подъемной силы с одновременной оптимизацией затрат энергии на выполнение взмаха. Ширококрылые бабочки в полете отбрасывают дискретные вихревые кольца. У этих насекомых по мере увеличения скорости полета цепочка вихревых колец сначала размыкается в верхней точке взмаха, что достигается энергичным хлопком крыльев над спинкой, а затем и в нижней точке.
В итоге при наиболее скоростном миграционном полете, а также при взлете крылья бабочки отбрасывают дискретные вихревые кольца: при хлопке крыльев в верхней точке кольцо отбрасывается назад и бабочка получает толчок вперед; в нижней точке взмаха бабочка хлопает крыльями и отбрасывает кольцо вниз, получая вследствие этого толчок вверх. И наконец, у насекомых с высокой частотой взмаха крыльев отбрасывание мелких дискретных колец становится основным способом создания полезных аэродинамических сил.
У многих насекомых при взмахе вверх возникает кратковременный импульс силы за счет расширения ранее образовавшегося кольца с ускорением воздуха назад. Важнейшую роль играют и особые движения крыльев, включая хлопок в верхней или нижней точке взмаха.
Шмели используют примерно тот же механизм полета, что и пчелы. И они тоже летают без всяких проблем. Проблема с объяснением механизма полета этих насекомых возникла именно из-за сложной траектории крыльев. Пчела совершает около 230 взмахов крыла в секунду, шмель — 300, в некоторых случаях — 400. Благодаря скорости, а также тому, что аэродинамическая поверхность с подвижной амплитудой генерирует гораздо большую подъемную силу, чем жестко зафиксированное крыло, насекомые и летают.
Ну а проблема с «невозможностью полета пчелы» возникли из-за неверной трактовки законов аэродинамики в применении к движущимся крыльям, причем без учета ряда принципов механики вязкой среды и газовой динамики.

Ссылка на источник

В честь 12 апреля: 10 заблуждений о космосе

12 апреля 2021 (14:46:08) 306BEST

1. Космос холодный

Во многих фильмах можно увидеть такую картину: человек оказывается в открытом космосе без скафандра (либо с повреждённым скафандром) и быстро замерзает, превращаясь в хрупкую ледяную статую, трескающуюся от любого воздействия.

Что на самом деле. У космоса нет температуры. Он не холодный и не горячий — никакой: в вакууме нет конвекции и теплопроводности. Вообще, вакуум — хороший термоизолятор. Так что у астронавтов больше проблем с перегревом, чем с переохлаждением.

И если вы окажетесь в космосе без скафандра в тени планеты, то, скорее всего, испытаете лёгкую прохладу из‑за испарения воды с поверхности кожи. Но до твёрдого состояния точно не заморозитесь.

ЧИТАТЬ ДАЛЬШЕ

2. Люди могут лопнуть в космосе

Бытует мнение, что в вакууме или в атмосфере с низким давлением, например на Марсе, человек может взорваться, как воздушный шарик. Глаза вылезут из орбит, сосуды полопаются, и незадачливый астронавт превратится в кровавое месиво.

Что на самом деле. Давление в вакууме отсутствует, и это может привести к тому, что ваши лёгкие лопнут, если вы не выдохнете, прежде чем выпрыгнуть из корабля. В крови начнут появляться газовые пузырьки (это называется эбуллизм), на теле образуются отёки. Но кожа человека слишком упругая, и она не позволит вам взорваться.

Эксперименты на собаках показали, что в вакууме можно без последствий находиться до полутора минут, и после этого организм быстро восстановится. А вот более длительное пребывание летально из‑за гипоксии, то есть нехватки кислорода.

3. У Луны есть тёмная сторона

Когда люди говорят «тёмная сторона Луны», то представляют себе мрачное место, куда никогда не падает солнечный свет. Наверное, именно поэтому там строят свои базы нацисты и десептиконы.

Что на самом деле. Все стороны Луны освещаются Солнцем, и на ней есть день и ночь — правда, длятся они по две недели. Тем не менее у спутника Земли есть обратная сторона. Но из‑за того, что период вращения вокруг нашей планеты и вокруг собственной оси у Луны схожи, с Земли видно только одно её полушарие. А первые снимки другого были сделаны советской АМС «Луна‑3» ещё в 1959 году. И ничего особо таинственного там нет.

4. Чёрные дыры выглядят как воронки

Из‑за фильмов и картинок в интернете многие люди полагают, что чёрные дыры выглядят как вихрь, засасывающий всё вокруг себя. Или как воронка в раковине, куда стекает вода.

Что на самом деле. Впервые чёрную дыру показали реалистично в фильме «Интерстеллар», основываясь на теоретических моделях физика Кипа Торна. Уже позже NASA сделало первый её снимок с помощью системы из восьми радиотелескопов Event Horizon Telescope. В реальности чёрная дыра выглядит не как воронка, а как тёмная сфера, окружённая аккреционным диском из падающего на неё газа.

5. Солнце жёлтое

Если вы попросите кого‑нибудь нарисовать наше светило, то начинающий художник непременно возьмёт жёлтый карандаш. Взгляните на Солнце, и убедитесь, что оно имеет такой оттенок.

Что на самом деле. Желтоватым Солнце делает наша атмосфера. И если взглянуть на снимки из космоса, становится понятно, что его цвет — белый. Но мы так привыкли считать Солнце жёлтым, что даже учёные классифицируют похожие на него звёзды как «жёлтые карлики» просто для удобства.

6. Первой в космос полетела собака Лайка

Кто первым полетел в космос? Конечно, Юрий Гагарин. А из братьев наших меньших? Собака по имени Лайка, это всем известно. Она была обычной дворнягой из приюта, отправившейся первой покорять космос.

Что на самом деле. Лайка действительно первой оказалась на орбите Земли. Но в космосе бывали живые существа и до неё. В феврале 1947 года американцы с помощью трофейной немецкой ракеты «Фау‑2» отправили в суборбитальный полёт несколько плодовых мушек (дрозофил), чтобы изучить на них воздействие космической радиации. Они долетели до высоты в 109 км, а границей космоса считается отметка в 80 км. Так что первыми его увидели мухи.

7. NASA потратило миллиарды на пишущую в космосе ручку

Простыми ручками в космосе пользоваться нельзя, потому что чернила в стержне там не могут стекать вниз. И, согласно одной городской легендеNASA’s ‘Astronaut Pen’, чтобы астронавты всё-таки смогли вести записи, NASA потратило 12 миллиардов долларов на изобретение специальной ручки. Она способна писать вверх ногами на любой поверхности при температуре от 0 до 300 °С. Советские же космонавты просто пользовались карандашами. Вот она, русская смекалка.

Что на самом деле. Поначалу и американцы, и русские пользовались в космосе карандашами, но это приводило к ряду проблем: частицы графита отслаивались и попадали в воздушные фильтры космических кораблей. А специальную ручку изобрёл Пол Фишер из Fisher Pen Company, и сделал он это независимо от NASA. Мужчина продал ведомству 400 штук по 2,95 доллара за каждую.

Наши космонавты тоже пользовались такими ручками. В своё время их закупали для работы на станции «Мир». Кстати, если хотите, можете тоже приобрести себе космическую ручку.

8. Через пояс астероидов трудно пролететь

Помните, как в «Звёздных войнах» Хан Соло мастерски пилотировал свой «Тысячелетний сокол», чтобы пробраться через пояс астероидов? Он умудрился обогнуть множество этих космических тел, да ещё и от погони имперских истребителей оторвался, хотя ежесекундно рисковал врезаться в парящие повсюду каменные глыбы.

Что на самом деле. В нашей Солнечной системе тоже есть свой пояс астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Астрономы не уверены, сколько там каменных глыб, и называют приблизительное число в 10 миллионов. Но вы, даже не будучи крутым пилотом вроде Соло, легко пролетите сквозь них. Потому что среднее расстояние между астероидами в поясе — полтора миллиона километров. Это примерно в четыре раза больше, чем расстояние между Землёй и Луной.

Поэтому, чтобы в реальности врезаться в астероид, понадобится немалое старание и тщательные орбитальные манёвры. Вероятность не то что столкновения, но и просто незапланированного сближения космического корабля с каменной глыбой составляет менее чем один к миллиарду.

9. Космические корабли летают по прямой

В фильмах космические аппараты легко перемещаются из одного места в другое, просто развернувшись прямо к цели и включив двигатели. Точно так же, как автомобили или корабли на Земле. А если космолёту надо сесть на планету, он просто устремляется в её атмосферу на полной скорости.

Что на самом деле. В реальности космические аппараты двигаются от одной орбиты к другой по дугообразной гомановской траектории. И у них при этом отключены двигатели. Они включаются два раза, для разгона в начале и для торможения в конце, остальной путь корабль проделывает по инерции.

Если хотите самостоятельно поуправлять шаттлом и вживую увидеть движение по гомановской траектории, попробуйте поиграть в космический симулятор Kerbal Space Program. Он даёт наглядное представление об основах орбитальной механики.

Да, и ещё: корабли, собирающиеся приземлиться, сходят с орбиты, развернувшись двигателями по ходу движения, чтобы затормозить. В голливудских блокбастерах вроде «Прометея» такого не покажут, чтобы у зрителя не возникло вопроса, почему челноки летают задом наперёд.

10. Летом тепло, потому что Земля ближе к Солнцу

Смена времён года вызвана меняющимся расстоянием от Земли до Солнца. Логично, правда? К сожалению, иногда так думают не только маленькие дети, но и вполне взрослые люди.

Что на самом деле. Орбита Земли не совсем круглая — она эллиптическая. Наша планета достигает перигелия (точки на орбите, ближайшей к Солнцу) в январе и афелия (самой дальней точки от Солнца) примерно через шесть месяцев. Если бы от этого зависела погода, у нас было бы лето в январе и зима в июле.

Сезоны меняются из‑за наклона оси вращения Земли относительно её орбитальной плоскости (эклиптики). Движение по орбите действительно вызывает температурные колебания в пределах 5 °С, но этого недостаточно, чтобы устроить смену времён года.

ссылка на источник

Материалы сайта предназначены для лиц старше 16 лет (16+)