Kênh kiến thức bổ ích cho bà kon đây!

Vì sao đêm và sáng sớm nghe tiếng chuông ở xa rõ hơn ban ngày?

Đúng là bác Cust - dân Y có khác

Tui thay đổi không khí (phá vỡ sự im lặng - bàng hoàng) bằng 1 số thông tin... nhẹ nhàng hơn hỉ.

Những âm thanh của chiếc chuông này sẽ vang và rõ hơn vào sáng sớm. Có người sẽ nói: "Đó là vì ban đêm và buổi sớm môi trường yên tĩnh, còn ban ngày thì nhiều tiếng ồn”. Đúng, nhưng chỉ là phần nhỏ và cũng không hoàn chỉnh. Bạn có biết nguyên nhân chủ yếu không? Đó là vì âm thanh biết “đi vòng”.
Âm thanh truyền đi được là nhờ không khí, nhưng nó lại có tính cách kỳ lạ sau: Trong không khí có nhiệt độ không đổi nó truyền thẳng, nhưng một khi gặp phải không khí có nhiệt độ chỗ cao chỗ thấp, nó sẽ chọn nơi có nhiệt độ thấp để đi, vì thế âm thanh đi vòng.
Ban ngày mặt trời hun nóng mặt đất, nhiệt độ không khí ở gần mặt đất cao hơn nhiều so với ở trên cao, sau khi tiếng chuông phát ra, chưa đi được bao xa nó đã đi vòng lên trên cao nơi có nhiệt độ thấp. Vì vậy trên mặt đất, ngoài một khoảng cách nhất định ra bạn sẽ nghe không rõ, nếu cách xa hơn nữa bạn sẽ hoàn toàn không nghe thấy âm thanh.
Ban đêm và buổi sớm thì ngược lại, nhiệt độ không khí ở gần mặt đất thấp hơn so với ở trên cao, sau khi tiếng chuông truyền đi nó sẽ tiến về phía mặt đất nơi có nhiệt độ thấp, vì vậy ở nơi rất xa người ta vẫn có thể nghe rõ tiếng chuông…
Hô hoán hay nói thầm
Tính cách đó của âm thanh có thể tạo nên những hiện tượng rất thú vị. Ở trên sa mạc nóng bức, nhiệt độ trên mặt đất rất cao, cách xa 50-60 m có người đang hô hoán rất to nhưng bạn chỉ thấy môi người đó động đậy chứ không nghe thấy gì cả, đó là vì sau khi tiếng hô phát ra nó đã nhanh chóng đi vòng lên trên cao. Ngược lại ở những vùng băng tuyết phương bắc, nhiệt độ mặt đất thấp hơn nhiều so với ở trên cao nên toàn bộ âm thanh đều truyền theo mặt đất. Vì thế khi người ta hét to có thể truyền đi rất xa, thậm chí ngoài 1-2 km cũng nghe thấy.
Nếu như có một vùng nào đó mà nhiệt độ không khí ở gần mặt đất thay đổi rất ghê gớm: chỗ này cao, chỗ kia thấp thì âm thanh sau khi vòng lên trên sẽ lại vòng xuống dưới, tạo nên hiện tượng rất kỳ lạ. Năm 1923 một kho vũ khí của Hà Lan bị nổ, trong phạm vi 100-160 km quanh đó không nghe thấy gì. Nhưng cách xa 1.300 km, người ta lại nghe thấy, đó là hiện tượng được tạo nên do âm thanh đi vòng nhiều lần trong không khí.

Phản ứng nhiệt hạch thì... những bài cuối chương trình 12 đang học đấy VDG , trong phần Vật lý hạt nhân.

Thêm về Phản ứng nhiệt hạch

Tạo ra phản ứng nhiệt hạch trong phòng thí nghiệm
Bình aceton chứa đồng vị hydro của nước nặng (deuteron). Dưới tác động của sóng âm, đã xảy ra phản ứng nhiệt hạch ở đây? Khi bắn sóng siêu âm vào dung dịch aceton, các bong bóng trong chất lỏng sụp đổ, tạo ra nhiệt độ hàng triệu độ C. Khi đó, các hạt nhân của đồng vị hydro nước nặng (deuteron) liên kết với nhau, giải phóng năng lượng ồ ạt, tương tự như ở các phản ứng nhiệt hạch trên mặt trời.
Ông Rusi Taleyarkhan và cộng sự thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge ở Tennessee (Mỹ) đã thực hiện thí nghiệm này.
Trong lòng mặt trời, nhiệt độ cao tới 10 triệu độ C. Vật chất giàu hydro nén lại, tạo thành một dạng đậm đặc gọi là plasma. Tại đây, cứ hai hạt nhân hydro (proton) kết hợp lại thành một hạt nhân deuteron (hạt nhân nước nặng) và giải phóng một neutron tự do. Phản ứng này phát sáng, giải phóng năng lượng cực lớn.
Nhưng trong thí nghiệm lần này, các nhà khoa học không hy vọng liên kết được các proton của hydro, vì quá trình này đòi hỏi những điều kiện vô cùng khắt khe (như ở trên mặt trời). Thay vào đó, họ muốn liên kết các deuteron, hay một deuteron với nhân của một nguyên tử hydro nặng hơn nữa (tritium). Quá trình này cũng giải phóng rất nhiều năng lượng, nhưng ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn.
Bóng khí và sóng âm
Lần này, các nhà khoa học hòa vào dung dịch aceton đồng vị của nước nặng deuteron và tạo ra các bóng khí. Dưới tác động của sóng âm mạnh, trong một thời gian ngắn, các bóng khí bị bắn vỡ.
Theo lý thuyết, quá trình sụp đổ này sẽ tạo ra nhiệt độ hàng triệu độ C, phát ra ánh sáng và giải phóng các neutron tự do với mức năng lượng cao. Đồng thời, khi phản ứng nhiệt hạch xảy ra, hai hạt nhân của deutron sẽ kết hợp lại với nhau, tạo ra đồng vị hydro nặng hơn (tritium) và giải phóng một neutron tự do với năng lượng lớn.
Trên thực tế, nhóm khoa học của Taleyarkhan đã xác nhận sự có mặt của ánh sáng, một lượng tritrium lớn còn lại sau phản ứng và các neutron ở mức năng lượng phù hợp với tính toán lý thuyết. Vì thế họ rút ra kết luận, đã xảy ra phản ứng nhiệt hạch.
Phản ứng nhiệt hạch - "Chén thánh" của vật lý hạt
Nhiều thập kỷ qua, giới khoa học đã cố công khai thác năng lượng của phản ứng nhiệt hạch bằng cách sử dụng các khí cực nóng trong điều kiện mô phỏng môi trường phản ứng trong lòng mặt trời. Nhưng tới nay, những kết quả thu được vẫn còn rất hạn chế.
Năm 1989, Stanley Pons, Đại học Utah (Mỹ) và Martin Fleischmann, Đại học Southampton (Anh), thông báo đã tạo ra "phản ứng nhiệt hạch lạnh" trong kim loại palladium. Nhưng về sau, người ta phát hiện đó chỉ là một thông báo vô căn cứ.
Vì thế, nhiều nhà khoa học nghi ngờ rằng thí nghiệm lần này của Taleyarkhan cũng chỉ là một "thành công mơ hồ", và sẽ chỉ được công nhận khi các nhà khoa học khác lặp lại được nó.
Thí nghiệm, giả sử đúng là thành công, cũng chưa có nghĩa là sẽ có ích cho việc sản xuất điện trên quy mô công nghiệp. Bởi từ việc tạo ra phản ứng nhiệt hạnh trong phòng thí nghiệm tới việc khai thác nó trên quy mô lớn là cả một vấn đề.

Tiếp tục...

Nhà máy điện nhiệt hạch sẽ đặt tại Pháp
Mô hình lò phản ứng nhiệt hạch. Pháp vừa được chọn là nơi xây dựng lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên trên thế giới (Iter) trị giá 12 tỷ đô la, sau khi vượt qua sự cạnh tranh mạnh mẽ từ phía Nhật Bản.
Lò phản ứng nhiệt hạch thí nghiệm quốc tế sẽ là dự án hợp tác khoa học tốn kém nhất sau Trạm Vũ trụ Quốc tế. Chương trình Iter bị trì hoãn hơn 18 tháng qua khi các bên tham gia đều cố gắng giành quyền xây dựng cơ sở trên địa bàn của mình.
Phản ứng nhiệt hạch (tổng hợp hạt nhân) giải phóng năng lượng giống như quá trình sinh nhiệt trên mặt trời. Trong đó, năng lượng được sinh ra khi các nguyên tử nhẹ (đồng vị deuterium và tritium của hydro) dính kết với nhau để tạo thành nguyên tử nặng hơn. Các nhà khoa học xem đây là một giải pháp sản xuất điện năng sạch hơn so với phản ứng phân hạch hạt nhân (thường dùng trong các nhà máy điện nguyên tử hiện nay) hoặc cách đốt nhiên liệu hoá thạch.
Tại Matxcơva, các quan chức thuộc 6 bên của dự án - gồm Cộng đồng châu Âu (EU), Mỹ, Nga, Nhật Bản, Hàn Quốc và Trung Quốc - đã ký kết một thoả thuận về vị trí đặt lò phản ứng tại Cadarache, miền Nam nước Pháp.
Trước đó Nhật Bản đã rút lui nỗ lực của mình, sau khi đạt được một gói đền bù thoả đáng. Theo gói đền bù này, Nhật sẽ có 20% trong tổng số 200 gói nghiên cứu của dự án mà chỉ cần đầu tư 10% chi phí, đồng thời được làm chủ một cơ sở nghiên cứu vật liệu liên quan.
Xét về mặt vật lý và trên quy mô năng lượng lớn, dự án Iter có thể xem na ná như việc chế tạo một ngôi sao trên trái đất. Đó sẽ là lò phản ứng nhiệt hạch đầu tiên sinh nhiệt ở mức độ của các nhà máy điện truyền thống, và sẽ mở đường cho việc xây dựng nguyên mẫu nhà máy điện thương mại đầu tiên loại này.

1 kilogam thép đang rơi tự do nặng bao nhiêu?

Khi nhảy nhưng chưa mở dù, trọng lượng của người bằng không. Một kilogam thép để yên nặng 1 kg. Nhưng khi thả rơi từ trên cao, trọng lượng của nó trước khi chạm đất có đúng thế không? Có người nói: Vẫn là miếng thép nên vẫn nặng 1kg. Nhưng người khác khẳng định: bất kể là vật thể nào, trên đoạn đường rơi tự do, trọng lượng của nó phải bằng không, thép cũng vậy. Rốt cuộc phần đúng về ai?
Vấn đề quả là rất thú vị, ta hãy nghe họ lập luận nhé!
Người thứ nhất:
Trọng lượng của vật thể là do lực hút của trái đất đối với vật thể tạo nên, đồng thời nó gần như bằng lực trái đất hút vật, vì thế giá trị trọng lực gọi là trọng lượng. Cố nhiên là trái đất hút vật đứng yên, nhưng nó cũng hút vật đang chuyển động.
Nếu như có một vật không bị trái đất hút thì về căn bản nó không thể rơi, vậy nên một vật đang rơi tự do làm sao lại có thể nói được rằng trọng lượng của nó bằng không? Bất kể là vật chuyển động như thế nào, nói chung trọng lượng của nó đều bằng lúc đứng yên, không thể có sự thay đổi nào, càng không thể bằng không được.
Người thứ hai:
Nên căn cứ vào kết quả đo lường mà quyết định trọng lượng của vật thể. Dùng tay bê một vật thể sẽ cảm thấy áp lực, dùng tay xách một vật thể sẽ cảm thấy lực kéo, chúng ta đều căn cứ vào độ lớn của áp lực hoặc lực kéo đó để biết được độ nặng nhẹ của vật. Dùng cân lò xo cân trọng lượng của vật thể rõ ràng là chính xác hơn dùng tay rất nhiều, nhưng về nguyên tắc vẫn là căn cứ vào áp lực hoặc lực kéo đối với lò xo để đo trọng lượng.
Đặt một miếng thép vào lòng bàn tay, trước tiên để nó nằm yên rồi thử xem trọng lượng của nó, sau đó đưa nhanh tay lên. Ta sẽ cảm thấy nó nặng hơn lúc nằm yên rất nhiều. Lại đưa nhanh bàn tay xuống, ta có thể cảm thấy nó nhẹ hơn lực nằm yên nhiều.
Nếu dùng tay làm thí nghiệm giống như vậy đối với cân lò xo có treo miếng thép thì có thể thấy một cách rõ rệt sự tăng giảm của trọng lượng. Nếu nhờ vận động viên nhảy dù làm thí nghiệm này, trên đoạn đường khi họ nhảy ra khỏi máy bay rồi nhưng chưa mở dù, có thể nhìn thấy cân lò xo chỉ trọng lượng bằng không. Điều đó chứng minh được rằng một miếng thép nặng một kilogam trên đường rơi tự do trọng lượng của nó bằng không.
Thực ra, cả hai đều đúng
Cái khác nhau là người thứ nhất nói về “trọng lượng thực” của vật thể, nó do lực hút của trái đất quyết định, đúng là không thay đổi cho dù vật thể có chuyển động hay không, hoặc chuyển động như thế nào.
Người thứ hai dùng cân lò xo cân được trọng lượng, nên gọi là “trọng lượng nhìn” (hay trọng lượng biểu kiến). Khi đứng yên “trọng lượng nhìn” của vật thể vừa bằng “trọng lượng thực” nhưng khi đang chuyển động thì “trọng lượng nhìn” của vật thể có thể lớn hơn, có thể nhỏ hơn, có thể bằng “trọng lượng thực”, tuỳ tình hình chuyển động mà sai khác. Khi vật thể đang rơi tự do, “trọng lượng nhìn” của nó đúng bằng không.
Khi “trọng lượng nhìn” lớn hơn “trọng lượng thực” ta có tình trạng “siêu tải”, còn khi “trọng lượng nhìn” nhỏ hơn “trọng lượng thực” ta có tình trạng “dưới tải”.

Vì sao điểm nóng nhất không phải là xích đạo?

Cây cối hầu như vắng bóng trên Sahara. Xích đạo thường được coi là nơi nóng nhất vì vùng này quanh năm có mặt trời trên đỉnh đầu. Nhưng hãy xem lại tài liệu thống kê tình hình thời tiết trên thế giới: Tại xích đạo, nhiệt độ cao nhất rất ít khi vượt quá 35 độ C. Vậy mà tại sa mạc Sahara ở châu Phi, nhiệt độ ban ngày lên tới 55 độ C, trong khi Sahara cách xa xích đạo hàng ngàn dặm.
Tại các vùng sa mạc Ảrập, nhiệt độ ban ngày cao nhất cũng lên tới 45-50 độ C. Tại vùng sa mạc Trung Á, nhiệt độ cao nhất ban ngày cũng lên đến 48 độ C. Sa mạc Gobi (Mông Cổ) khoảng 45 độ C.
Vùng xích đạo được hấp thu nhiều nhiệt lượng mặt trời nhất, vậy tại sao lại không phải là nơi nóng nhất? Nhìn vào bản đồ thế giới ta thấy, những vùng thuộc xích đạo phần lớn đều có biển cả như Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương.
Nước làm cân bình nhiệt
Mặt biển xích đạo mênh mông có tính chất khác hẳn lục địa. Nó có khả năng truyền dẫn nhiệt lượng của mặt trời xuống tận dưới đáy sâu. Đồng thời nước biển khi bốc hơi cũng làm tiêu hao khá nhiều nhiệt lượng mặt trời. Mặt khác, nước biển có nhiệt dung riêng rất lớn, nhiệt độ nước tăng chậm hơn rất nhiều so với đất liền. 1 cm3 nước nhận được 4,18 jun nhiệt lượng, tức 1 calo, thì chỉ làm cho nước tăng thêm 1 độ C, trong khi đó 1 cm3 đất hấp thu cũng bằng từng ấy nhiệt lượng thì nhiệt độ có thể tăng thêm 2-2,5 độ C. Vì lẽ đó vào mùa hè, nhiệt độ mặt biển tại xích đạo không bao giờ tăng lên đột ngột.
Tình hình tại các sa mạc thì hoàn toàn ngược lại. Ở sa mạc rất hiếm các loại thực vật, nước càng "cực quý", chỉ có cát trắng mà thôi. Do nhiệt dung của cát nhỏ, nó sẽ nóng lên nhanh chóng khi hấp thụ nhiệt, nhưng lại không truyền nhiệt này xuống dưới sâu được (do khả năng truyền nhiệt rất kém). Vì thế, tuy lớp cát bề mặt đã nóng rãy rồi mà lớp cát bên dưới vẫn lạnh như băng.
Mặt khác, đất sa mạc lại thiếu hẳn tác dụng bốc hơi nước làm tiêu hao nhiệt như ở biển. Cho nên, khi mặt trời xuất hiện trên đường chân trời, nhiệt độ trên sa mạc luôn tăng lên, đến giữa trưa mặt đất hầu như đã bị nung nóng như lửa thiêu vậy.
Một nguyên nhân khác nữa là các đám mây và cơn mưa ở vùng xích đạo cũng nhiều hơn hẳn vùng sa mạc. Vùng xích đạo thường chiều nào cũng có mưa, như vậy nhiệt độ buổi chiều không thể cao quá được. Còn sa mạc, thường là trời nắng, rất hiếm khi có ngày mưa. Từ sáng sớm đến chiều tối mặt trời vẫn toả hơi nóng xuống sa mạc, về chiều nhiệt độ vùng sa mạc cũng tăng lên rất cao. Đó là lý do vì sao vùng xích đạo không phải là nơi nóng nhất của trái đất.