О движении - [56]
Это учение, однако, не было связано с измерением количества движения.
В XVII веке возникла динамика, изучавшая количественные законы движения. Ученые уже не довольствовались качественными гипотезами. Они измеряли скорости и количество движения.
Так была подготовлена почва для открытия закона сохранения материи и энергии, сформулированного великим русским ученым М. В. Ломоносовым (1711–1765).
Сын крестьянина-помора, М. В. Ломоносов ушел из деревни Денисовки (близ города Холмогоры) в Москву, чтобы учиться. Не получая ни от кого поддержки, он упорно работал и был одним из лучших студентов по успехам.
В 1736 году молодой Ломоносов вместе с двумя другими студентами был послан для изучения специальных наук в Германию. Там он слушал лекции физика Вольфа.
По возвращении в Россию М. В. Ломоносов был зачислен адъюнктом в Петербургскую Академию наук. В течение первых десяти лет пребывания в Академии наук М. В. Ломоносов написал ряд исследовательских работ. В «Рассуждении о природе тепла и холода» он утверждал, что теплота есть движение корпускул. В письме к Л. Эйлеру М. В. Ломоносов высказал замечательную идею о сохранении в природе постоянного количества движения и материи.
«Все изменения, случающиеся в природе, — писал Ломоносов, — происходят так, что если что-либо прибавится к чему-либо, то столько же отнимется от чего-то другого. Так, сколько к какому-нибудь телу присоединяется материи, столько же отнимается от другого… Так как этот закон природы всеобщ, то он простирается даже и в правила движения, и тело, побуждающее своим толчком другое к движению, столько же теряет своего движения, сколько сообщает другому, движимому им».
Ломоносов сформулировал закон сохранения кинетической энергии (движения) в общем виде. Для некоторых частных случаев этот закон высказывался и другими учеными. Например, Гюйгенс установил, что при соударении вполне упругих тел сумма произведений их масс на квадрат скоростей остается постоянной.
Закон сохранения энергии подтверждается многими наблюдениями. Расширение горячих газов в стволе ружья приводит в движение пулю, преодолевая сравнительно небольшое трение и сопротивление воздуха. За вычетом части работы, израсходованной на преодоление этих сопротивлений, вся остальная работа расширяющихся газов превращается в кинетическую энергию летящей пули[23].
Кинетическая энергия пули, в свою очередь, может совершить такую же работу. Если пуля встретит баллистический маятник, то отклонит его. Расчет показывает, что для отклонения маятника произведена такая же работа, какая была нужна для сообщения пуле ее кинетической энергии.
Оставалось только неясным, что происходит с кинетической энергией, как бы «исчезающей» при столкновении неупругих тел или при трении движущегося тела. Чтобы разгадать причину этого явления, нужно было знать, что вещество состоит из молекул (корпускул), находящихся в постоянном колебательном движении.
Высказанных М. В. Ломоносовым идей было достаточно, чтобы прийти к мысли о переходе энергии при столкновении неупругих тел или при трении в колебания корпускул, то-есть в теплоту. Нужно было только подтвердить эту мысль на опыте.
Такое наблюдение и было сделано в самом конце XVIII века.
В 1798 году английский физик Бенжамин Томпсон (1753–1814), получивший титул графа Румфорда, сообщил Лондонскому Королевскому обществу о сделанном им наблюдении превращения механического движения в теплоту. Присутствуя при сверлении стальных стволов пушек, Румфорд видел, что сверла, ствол пушки и стальные стружки сильно нагревались.
Так как при этом не происходило никаких химических процессов, то образование теплоты могло быть приписано только переходу вращательного движения сверла в тепловые колебания молекул металла.
Позднее подобные опыты были сделаны и другими физиками.
Например, при трении друг о друга двух гладких кусков льда наблюдалось их таяние. Энергично мешая лопатками воду, удалось повысить ее температуру.
Так было доказано превращение движения в теплоту. После этого стало очевидным, что кинетическая энергия не исчезает. Например, при соударении неупругих тел часть кинетической энергии переходит в теплоту и повышает температуру соударяющихся тел.
Английский физик Джемс Прескотт Джоуль (1818–1889) своими опытами определил механический эквивалент теплоты, то-есть количество ее, соответствующее определенному количеству механической энергии.
Заставляя воду протекать через узкие трубки, Джоуль установил, что механическая работа, необходимая для поднятия 1 килограмма на высоту 424 метров, превращаясь в теплоту, нагревает 1 килограмм воды на 1 градус Цельсия.
Позднее было доказано, что сохранение кинетической энергии есть проявление общего закона сохранения, приложимого ко всем видам энергии, существующим в природе.
Энергия не создается и не уничтожается, а только превращается из одного вида в другой.
Этим свойством энергии объясняется и невозможность так называемого вечного движения, то-есть создания машины, которая производила бы работу без затраты энергии.
В книге в очень доступной форме описаны физические свойства Земли как планеты, так и места где мы живем.
В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.
Многие физики всю свою жизнь посвящают исследованию конкретных аспектов физического мира и поэтому не видят общей картины. Эйнштейн и Шрёдингер стремились к большему. Поиски привели их к важным открытиям: Эйнштейна — к теории относительности, а Шрёдингера — к волновому уравнению. Раздразненные найденной частью решения, они надеялись завершить дело всей жизни, создав теорию, объясняющую всё.Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.
Ричард МурКлиматическая наука: наблюдения и модели.21.01.2010Источник: Richard K. Moore, Gglobal ResearchClimate Science: Observations versus ModelsПеревод: Арвид Хоглунд, специально для сайта "Война и Мир".Теория парниковых газов якобы ответственных за катастрофическое глобальное потепление не согласуется с фактами и является политической спекуляцией на реальной науке. Рассматривается фактическая картина современного климата по доступным данным.
Третья книга трилогии «Тарантул».Осенью 1943 года началось общее наступление Красной Армии на всем протяжении советско-германского фронта. Фашисты терпели поражение за поражением и чувствовали, что Ленинград окреп и готовится к решающему сражению. Информация о скором приезде в осажденный город опасного шпиона Тарантула потребовала от советской контрразведки разработки серьезной и рискованной операции, участниками которой стали ребята, знакомые читателям по первым двум повестям трилогии – «Зеленые цепочки» и «Тайная схватка».Для среднего школьного возраста.
Книгу составили известные исторические повести о преобразовательной деятельности царя Петра Первого и о жизни великого русского полководца А. В. Суворова.
Молодая сельская учительница Анна Васильевна, возмущенная постоянными опозданиями ученика, решила поговорить с его родителями. Вместе с мальчиком она пошла самой короткой дорогой, через лес, да задержалась около зимнего дуба…Для среднего школьного возраста.
Лирическая повесть о героизме советских девушек на фронте время Великой Отечественной воины. Художник Пинкисевич Петр Наумович.