Categories
Podcasts Stiinta

F@TC 017 – Ajung mai repede dacă zbor spre est sau spre vest?

Daca zbori cu avionul dinspre vest către est, în cât timp vei ajunge la destinație? Dar dacă faci invers?

De vreme ce Pământul se învârte de la vest la est, am fi înclinați să credem că dacă plecăm dintre est spre vest ajungem mai repede la distinație. Dacă Pământul se rotește sub noi, atunci sigur ajungem mai repede, nu?

Adevărul este că nu. Vom ajunge în același timp indiferent de direcția în care mergem pentru că aerul este ținut în loc de gravitatie, asemeni apei unui lac.

Despre zborul spre est sau spre vest ne povestește Conf. Dr. Nicolae Crețu, de la Universitatea “Transilvania” Brasov, Laboratorul Fizică Aplicată și Computațională.

Așadar, chiar dacă planeta noastră se rotește, atmosfera se rotește și ea cu noi iar avionul trebuie să treacă prin acea atmosferă pentru a ajunge la destinație.

În exemplul dat de Conf. Dr. Nicolae Crețu se aduce aminte de legea de compunere a vitezelor. De exeplu, dacă un râu curge cu viteza v1 iar un barcagiu văslește în josul răului cu viteza v2, atunci viteza barcagiului față de mal este:
Vc = v1 + V2

Dacă el vâslește la deal, în sens opus curgerii râului, atunci viteza va fi:
Vu = v1-v2

Dacă, în schimb, barcagiul este pe un lac, el va avea aceeași viteză v2 în orice direcție ar merge. La fel se întâmplă și cu un avion in zbor. Dat fiind că atmosfera este liptă de planetă datorită gravitației, atmosfera nu rămâne în urmă când planeta se rotește, ci atmosfera se rotește odată cu planeta.

Așadar, indiferent în ce direcție mergi avionul va parcurge aceeași distanță în același timp.

Filmat și editat de Manuel Cheța: http://tehnocultura.ro

est-vest-thumb (Medium)

AUDIO>> Pentru varianta AUDIO: Subscribe in iTunes
—-
Surse:
– viteza – http://physics.info/velocity/
– avion – https://openclipart.org/detail/181434/aircraft-icons-by-vectorsme-181434
– Pamantul – http://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_8
compunerea vitezelor

Categories
Stiinta

Cultură generală: se știe de mai bine de 2300 de ani că Pământul este rotund


Sferic, mai precis. Terra este un glob iar acest lucru se știa încă de prin vremea lui Eratostene, de acum 2300 de ani. Folosind geometrie simplă, aritmetică si logică el a putut stabili că circumferința planetei este aproape 40 000 de kilometri.

Cum a făcut acest lucru? El a observat că umbra dintr-o fântână din Alexandria apare sub un anumit unghi, respectiv 7 grade iar, când a mers mai la sud cu aproximativ 800 de kilometri, în Cyene, a văzut că Soarele luminează până la fundul fântânii. A stabilit că umbra are 0 grade în acel loc.

El a presupus că planeta ar putea fi sferică și a făcut următorul calcul:
d/ 7 grade = D / 360 de grade

d este distanța Alexandria – Cyene, aproximativ 800 km

De aici rezultă că D, circumferința planetei este de 41 142 de km, chiar foarte aproape de circumferinta de 40 000 de kilometri știută azi.

Bonus1: cum a folost Nicolaus Copernic puterea observației pentru a enunța șapte reguli simple, din care să se înțeleagă faptul că nu există doar un centru al Universului iar noi nu suntem în acel centru:

Bonus2: cum a demonstrat Galileo Galilei că Nicolaus Copernic avea dreptate? El s-a folosit de un telescop cu puterea de mărire 30x pentru a arăta că Jupiter are sateliți, că Venus are faze la fel ca Luna și că Soarele are pete care se rotesc. Totul se rotea și era în contradincție cu Biserica care spunea că planeta noastră este în centrul Universului și că este imobilă.

Urmărește mai multe filme educative de la Michel van Biezen, cel care publică aceste filme.

Bonus pentru mine: timeline cu astronomii geniali ai secolului XVII-XVIII (coțul dreapta-sus):
astronomi-timeline-ilectureonline

Categories
Podcasts Stiinta

F@TC #002 – De ce este cerul albastru? – Fizică@Tehnocultura [audio]

Într-un articol mai vechi am aflat că cerul pe Marte este albastru atunci când nu este poluat de praf. Acest lucru m-a determinat să aflu de ce este cerul albastru pe planeta noastră. Cerul este albastru pentru că difuzia Rayleigh a luminii care face ca lumina albastră să fie răspândită peste tot în atmosferă iar culorile roșu și galben ajung la sol.

Citește mai multe în articolul dedicat acestui episod: De ce este cerul albastru?.

Subscribe in iTunes

thumb-cer-albastru

Categories
Stiinta

Terra: ce vârstă are și cât este de grea planeta noastră?


Planeta Pământ are vârsta de aproximativ 4,54 miliarde de ani. Foarte mult comparativ cu vărsta medie a unui om, însă destul de puțin comparativ cu vârsta universului: 13,8 miliarde de ani. Timp de sute de ani cercetătorii s-au întrebat cât este de bătrân Pământul și au căutat cele mai vechi roci pe care și-au putut pune mâna.

Dat fiind că plăcile tectonice ajung înapoi în manta după sute de milioane de ani prin fenomenul de subducție, vârsta maximă pe care cercetătorii au putut-o stabili în acest fel a fost de 100 de milioane de ani.

Din fericire, anumite roci extrem de vechi au rămas în nordul Quebec-ului, în Canada, și este vorba de Acasta gneiss, roci vechi de 4 miliarde de ani. Datarea rocilor se bazează pe cantitatea de izotop neodymiu-142 din componența lor.

Este drept că cea mai mare vârstă de pe Terra o au cristalele de silicat de zirconiu din NV Australia, adică 4,375 miliarde de ani, dar mai este cale până la 4.54 miliarde de ani. Acele cristale de zirconiu conțin uraniu care are o perioadă de înjumătățire de 4,5 miliarde de ani.

Pentru a avea o imagine cât mai completă trebuie să ne uităm la rocile din spațiul cosmic: asteroizi sau meteori. Ba chiar și rocile de pe Lună pot fi buni indicatori ai vârstei Pământului. Rocile aduse acasă de misiunile Apollo ale NASA au vârste cuprinse între 4,4 – 4,5 miliarde de ani. Meteoriții colectați de-a lungul timpului au aceeași vârstă ca Luna.

Bun, dar acum vrem să știm care este masa Pământului:

Acum se știe că masa Terrei este 5,97*10^24 kg, dar cum s-a ajuns la cifra asta? Ei bine, au trebuit să treacă mii de ani până am ajuns la cifra de mai sus.

În primul rând a trebuit să aflăm raza Pământului, lucru făcut deja de Al-Biruni în urmă cu 1000 de ani, când a putut calcula raza planetei luându-se după înălțimea unui munte și unghiul dintre orizontală și dreapta ce duce din vârful muntelui până la orizont.

El a calculat că raza Terrei este 6340.7 km, cu 16 km mai puțin decât media de 6356.7 km.

Acum că știm dimensiunea planetei, care este densitatea ei? Prin secolul al XVII-lea Newton și-a dat seama că forța de gravitație este direct proporțională cu masele planetei și a oricărui obiect și invers proporțională cu distanța dintre ele: F ~ m1*m2/r^2 .

Henry Cavendish a fost cel care, în 1798, a introdus G, constanta gravitațională în formula lui Newton, completând astfel formula ce o știm cu toții: F = G m1*m2/r^2 . Cavendish a alfat că există această constantă gravitațională prin folosirea unei balanțe de torsiune, o bară suspendată între două corpuri cu mase foarte mari față de aceasta care se rotește datorită atracției dintre sferele din vârfurile barei și obiectele masive:

Acum că știm raza Terrei și constanta gravitațională, putem afla masa Pământului.
Experiment:
1. dai drumul unui obiect cu masa de 1 kg de la o înălțime dată
2. vezi în cât timp ajunge la sol pentru a afla g, accelerația graviațională h = 1/2 gt^2 => g = 2h/t^2 (9,81 m/s^2)
3. iei apoi constanta gravitațională G = 6,67 * 10^-11 m^3/kg*s^2
4. având formula lui Newton completată F = G m1*m2/r^2, vrem să aflăm m2, masa Terrei, știind m1=1kg și având restul datelor:
m2 = F*r^2/G*m1 => masa Pământului este 5,97 * 10^24 kg.

Categories
Cultura TechArt

Underlapse: planeta Pământ într-un timelapse inedit, cu susul în jos

Underlapse from Claire&Max on Vimeo.

Underlapse este un timelapse în care imaginile sunt toate cu susul în jos. Dacă la imaginile cu planeta Pământ din spațiu pare a fi totul ok, la cele de pe planetă amețelile încep în primele secunde.

Cei de la Kuriositas spun că nu au mai văzut așa film în viața lor și le dau perfectă dreptate: nu am văzut așa ceva în ultimii ani. Underlapse te duce pe la Stația Spațială Internațională, apoi ajunge în China și Japonia, trecând prin deșerturile Americii și apoi poposește în Europa. Totul într-o călătorie cu capul în jos.

Vizionare placută!

Categories
Stiinta

Terra, film timelapse de excepție


Cei de la Deep Astronomy au făcut o selecție cu cele mai frumoase filmări de pe Stația Spațială Internațională și au creat filmul timelase de mai sus. ISS sau Stația Spațială Internațională face înconjurul Terrei în aproximativ 90 de minute ceea ce înseamnă că Soarele răsare pentru ei de 16 ori pe zi.

Cum Stația Spațială Internațională este la 340 de kilometri înălțime, în partea superioară a atmosferei, astronauții staționați acolo pot vedea splendoarea aurorelor boreale și australe, furtunile, uraganele și întreg peisajul de pe Pământ.

Ca să vezi cum este viața astronauților la bordul stației citește blogul Fragile Oasis. Acolo unii astronauți își pun gândurile și afli cum se simt în anumite momente ale zilei. Zbor plăcut să ai!

Categories
Stiinta

De unde provine căldura din interiorul Pâmântului?


Hank Green, de la SciShow, ne lămurește privitor la modul în care Pâmântul este capabil să își creeze și să își mențină căldura de-a lungul timpului. După cum știi, Pământul are mai multe straturi: mizeul (interior și exterior), mantaua (interioară și exterioară) și scoarța terestră. S-ar crede că Pământul își generează căldura datorită gravitației și presiunii mari la care sunt supuse straturile din care este compus. Ei bine, nu este așa.

Efectul gravitației în ceea ce privește căldura s-a terminat după ce asteroizii s-au acumulat într-o sferă ce se rotea și se încălzea tot mai mult pe măsură ce materia se comprima sub greutatea proprie. Înainte de formarea planetei s-a creat un disc de acreție, o zonă în formă de fus în care materia se rotește în jurul unui corp sferic, disc ce s-a transformat, sub efectul gravitației, într-o sferă, adică planeta noastră.

În momentul de față planeta noastră își menține căldura în proporție de 20% datorită căldurii reziduale rămase de la discul de acreție și în proporție de 80% datorită descompunerii radioactive a izotopilor Uraniu 238, Uraniu 235, Thoriu 232 și Potasiu 40.

Așadar, noi stăm pe un bulgăre încins la mii de grade de descompunerea radioactivă. Suntem protejați de expunere la radiația radioactivă de către scoarța terestră.

Unul dintre miturile care încă persistă este faptul că am avea nevoie de Soare pentru a avea căldură. Plantele da, dar nu neapărat oamenii. Ei bine, în caz că Soarele ar dispărea acum noi am putea exista ca civilizație mai bine de 1 miliard de ani de-acum încolo datorită căldurii provenite de la planeta noastră.

Acum mai rămâne să vedem cum ne putem folosi în modul cel mai util de căldura ce o primim în mod gratuit de la mama Terra.

Categories
Stiinta

Cum se calculează nivelul mării? Indiciu: gravitația variabilă a Terrei


Calcularea nivelului mării nu este deloc simplă datorită faptului că Pământul nu este perfect sferic iar gravitația are diferite valori pe suprafața planetei. Gravitația variabilă a Terrei este dată de faptul că acolo unde este aglomerare mai mare de materie, respectiv contintente și munți, gravitația este mai mare.

Interiorul planetei are densități diferite, astfel că te poți aștepta ca nivelul mării în centrul Oceanului Pacific să fie mai jos decât nivelul mării în Transilvania, din cauza gravitației diferită din cele două puncte.

Diferența nivelului mării între aceste puncte poate fi și de 100 de metri astfel că geodezii, cei care se ocupă cu măsurarea Pământului, au grijă să aibă cele mai corecte cifre posibil (cu abateri de până la 1 metru). De asemenea, aceștia măsoară și nivelul gravitației în diferite puncte de pe Glob pentru a stabili nivelul mării la nivel locat cât mai precis.

Crearea unui model în care gravitația este diferită în puncte diferite ale planetei permite sateliților GPS să îți indice faptul că tu ești la nivelul mării pe o plajă unde, dacă nu ai avea asemenea calcule, ai fi informat că ești cu mult sub nivelul mării.

Cum arată gravitația pe planeta noastră? Poți vedea în imaginea de mai jos:
gravitatia-variabila-terra

Așadar, iată cum ceva care mi se părea simplu de tot s-a dovedit a necesita studii îndelungate și o mulțime de resurse investite în crearea unui model cât mai exact al planetei noastre.

Categories
Stiinta

Cum ar arăta planetele dacă ar fi la distanța Lunii? [video]


Dacă ai pune planetele la distanța Lunii ai avea un spectacol magnific în fața ochilor. Universul, mai specific corpurile cerești, m-au atras încă de mic iar filmul de mai sus îmi întărește ideea că Universul are nevoie de oameni pentru a se cunoaște pe sine.

Dacă ai plasa planetele din Sistemul Solar ai avea cerul mult mai plin. Este interesant de văzut planeta Marte, apoi Neptun și apoi Jupiter. Luna este situată la 384 000 de kilometri distanță și are 3474 de kilometri în diametru. Ocupă o jumătate de arc-minut pe sfera cerească, adică vreo câțiva centimetri pătrați când ne uităm pe cer.

Când pui planetele în locul Lunii, cerul devine un spectacol foarte diferit. Enjoy!

Via [Presurfer].