Fizika

Albert Ajnstajn (Albert Einstein, 1879 - 1955)       Slavni fizicar i teoreticar, najistaknutiji stvaralac nove epohe u fizici. Naucne radove poceo objavljivati u 21.godini. Objavio nekoliko stotina radova, kao i stotine raznih clanaka iz politike, filozofije i opste publicistike. 1905 objavio specijalnu a 1916. opstu teoriju relativnosti. 1905. objasnio zakon fotoelektricnog efekta pomocu kvantne teorije, za sta je 1921. dobio Nobelovu nagradu. Razvio teoriju trazeci vezu medju gravitacionim i elektromagnetnim poljem. Bio je uporan protivnik fasizma i rata, pa je i u tom pogledu jedan od najvecih progresivnih duhova covecanstva. Bio je ozenjen Milevom Maric, matematicarkom iz Novog Sada. Jos uvek se vode diskusije o sveobuhvatnosti i o osnovima teorije relativnosti. Glavna dela: Teorija Braunovih kretanja, Elektrodinamika tela u kretanju, Osnovi opste teorije relativnosti, O specijalnoj i opstoj teoriji relativnosti, Evolucija fizike (sa L. Infeldom), Moja slika sveta, Znacenje relativnosti, Ideje i misljenja

Problem 1 - Hladnijeve figure       Hladnijeve figure se dobijaju pomocu metalnog diska koji je pricvrscen u centru i po kojem je posut pesak. Kada gudalom povucete po ivici diska, pesak na ploci se rasporedi u vidu neke geometrijske figure (slika 1). Zasto? Nista neobicno, kazete? To su zapravo prosti stojeci talasi stvoreni na ploci povlacenjem gudala. Medjutim odgovorite mi onda zasto, izvodeci isti pokret gudalom, dobijate jednu figuru kada je u pitanju pesak a drugu ako je po ploci posut fini prah? Mozete prethodno cak i da izmesate pesak i prah; kada povucte gudalom po ploci oni ce se razdvojiti u posebne geometrijske oblike. Odgovor

Slika 1.

Slika 2a. Slika 2b. Slika 2c.

Problem 2 - Superlopta       Ako veoma malu elasticnu gumenu loptu tzv. superloptu, ispustite sa odredjene visine neposredno za jednom velikom istom takvom loptom (slika 2a), kada lopte udare o zemlju, manja od njih ce biti odbacena uvis. Ako ste dobro pogodili masu manje lopte, pri udaru o zemlju veca lopta ce se umiriti, dok ce manja odskociti na visinu otprilike devet puta vecu od visine sa koje je ispustena (slika 2b).       Pokusajte i sledece: ispustite sa odredjene visine, jednu za drugom, jednu veliku superloptu, jednu malu superloptu i jednu ping-pong lopticu (slika 2c). Ako ste dobro izabrali odnos masa, ping-pong loptica moze pri odskoku dostici visinu pedeset puta vecu od pocetne visine. Odgovor

Problem 3 - Zagrevanje gumene trake       Restegnite nenaduvan balon i prinesite ga licu. Oseticete da je topao. Zatim ga pustite da se skupi do svoje normalne velicine. Oseticete da je hladan. Zasto?       Ako zagrevate gumenu traku, ona se skuplja. Zasto se gumena traka pri zagrevanju ponasa potpuno suprotno u odnosu na metal? U cemu se razlikuju guma i metal po svojoj strukturi? Slika 3 pokazuje spravu sa gumenim trakama zasnovanu na opisanom svojstvu gume. Spone tocka su gumene i zato se pri zagrevanju skupljaju. Centar mase tocka se pomera i tocak se okrece. Odgovor

Slika 3.

Slika 4.

Problem 4 - Razigrane kapi       Ako poprskamo vodom suvu toplu ringlu (ili tiganj), kapljice vode ce poceti da igraju po povrsini. Zasto kapi potpuno ne ispare? Zbog cega klize po povrsini ringle? Ono sto iznenadjuje je da kapi brze ispare ako je ringla hladnija! Zasto?       Ispitate li poblize kap, zapazicete da ona uzima mnostvo neobicnih oblika. Kap zapravo podrhtava, ali kako vase oci ne mogu da prate tako bbrzo kretanje, vi vidite kap u celovitom, jedinstvenom oblicju. Da bi se registrovala razna vibraciona stanja, koristi se posebna, visokobrzinska kamera. Na slici 4 skicirani su neki od osnovnih oblika kapi. Zasto kapi podrhtavaju? Odgovor

Problem 5 - Lopta u rotirajucem vodenom sloju       Podesite gustinu male suplje lopte delimicno je napunivsi vodom, tako da joj je potrebno oko 2 sekunde da ispliva na povrsinu vodenog sloja debljine 10 cm. Ako se voda nalazi u sudu na jednoj ploci koja moze da se okrece, a lopta u centru obrtanja (slika 5), vreme isplivavanja lopte ne bi trebalo da se promeni. Medjutim, ako brzina okretanja ploce iznosi 33 i 1/3 obrta u minuti, vreme isplivavanja lopte na povrsinu sloja debljine 10 cm iznosice 30 sekundi! Zasto? Zbog cega se javlja vremenska razlika pri isplivavanju lopte na povrsinu vodenog sloja odredjene debljine u slucaju da sloj miruje i da se obrce? Odgovor

Slika 5.

Slika 6.

Problem 6 - Zmajevi       Sta odrzava zmajeve u vazduhu i koji je konstrukcioni tip zmaja stabilniji - trougaoni ili cetvorougaoni? Zbog cega neki zmajevi imaju rep? Najzad, kakve prednosti pokazuju razlicite tehnike vezivanja konopca, prikazane na slici 6? Odgovor

Problem 7 - Naocari za sunce i deformacija kretanja       Posmatrajte njihanje obicnog klatna sa tamnim filtrom na jednom oku (recimo, naocarima za sunce sa samo jednim staklom). Iako znate da se klatno njise u ravni, cini vam se, kada na oku imate filtar kao da opisuje elipsu (slika 7). Utisak trodimenzionalnog kretanja je jos izrazeniji ako o tacku oslonca klatna obesite parce kanapa: kanap tada igra ulogu referentnog predmeta i cinivam se da se klatno obrce oko njega.       Ako biste vozili automobil sa naocarima za sunce koje bi imale samo jedno staklo, izgledalo bi vam da se automobili sa vase leve i desne strane krecu razlicitim brzinama, cak i ako bi se kretali istom brzinom! Stavise, u oba slucaja ova prividna brzina ne bi odgovarala pravoj brzini kretanja vozila. Ne biste mogli tacno da ocenite ni udaljenost okolnih predmeta, a vasa procena zavisila bi od toga sa koje strane vam se dati predmet nalazi.       Sta stvara utisak trodimenzionalnog kretanja klatna? Na koji nacin filtar utice na ovo kretanje? A na koji nacin utice na promenu brzine kretanja vozila i udaljenost predmeta od posmatraca? Odgovor

Slika 7a. Slika 7b. Slika 7c.

Slika 8.

Problem 8 - Ulicne svetiljke       Obratite paznju kako se u sumrak pale ulicne svetiljke: videcete da one pocinju da svetle po odredjenom redosledu. Da li je zaista elektricnoj struji potrebno toliko vremena da bi stigla od jedne do druge svetiljke? Ako se nadjete u blizini raskrsnice, primeticete da se svetiljke na raskrsnici pale pre nego one u delu ulice izmedju raskrsnica (slika 8)! To sigurno nije posledica "kasnjenja" struje. Zasto se onda javlja primetno vremensko zaostajanje pri paljenju ulicnih svetiljki? Odgovor