Как понять электричество и магнетизм: лучшие эксперименты. Эксперименты с электричествомЭксперименты со статическим электричеством / Развитие ребенка / ПАПА СЕГОДНЯ 2. Хорошенько «зарядите» пластмассовый гребешок об свои волосы или о шерстяной свитер. 3. Поднесите гребешок к емкости и наблюдайте, как перец буквально выпрыгивает из соли и прилипает к расческе! Обратите внимание ребенка, что если «заряженную» расческу передать в руки другому человеку, то заряд пропадет. Поэтому заряжать ее и проводить эксперимент должен один и тот же человек. Эксперимент №2. Притягиваем воду.
1. Зарядите расческу так же, как и в первый раз.
2. Откройте кран таким образом, чтобы из него шла тонкая струйка воды
3. Аккуратно поднесите расческу к струе, стараясь, чтобы вода не попала на расческу.
4. Наблюдайте, как струя изгибается, пытаясь «притянуться» к гребешку! www.papatoday.ru Эксперименты, иллюстрирующие начала электростатики и электродинамикиУвидеть электромагнетизм сложнее, чем почувствовать на себе, например, силу земного притяжения. Для того, чтобы увидеть электричество в действии, нужно создать особые условия, и сделать это не так сложно, как может показаться. А для того, что нельзя осуществить дома, существует YouTube. Статика и как она работаетУвидеть, как статическое электричество приводит предметы в движение, можно в простом эксперименте. Вам понадобятся монетка, спичка, стакан, пластиковый цилиндр (у автора ролика был насос от надувного матраса, но можно использовать коктейльную трубочку или что-нибудь ещё) и кусок шерсти (можно искусственной, хотя традиционно используют кошачью). Потерев цилиндр о шерсть, можно создать на поверхности пластика статический электрический заряд. Положительный или отрицательный — мы не знаем, да это и неважно. Когда конец цилиндра приближается к стакану, его ближайшая стенка поляризуется, а вместе с ней — и конец спички, и монета. Монета слишком тяжёлая, чтобы сдвинуться под действием такого маленького заряда, зато спичка двигается легко. Переменный ток и как его получитьСтатическое электричество мы освоили в предыдущем опыте, пришла пора переходить к электродинамике. Чтобы собрать простейший генератор постоянного тока — такого, направление которого не изменяется со временем — Вам понадобятся: шесть гвоздей, шесть кусочков медной проволоки, ванночка для льда, уксус и светодиод. Лампочка горит — значит, ваша конструкция даёт ток! Что такое сопротивление и как его использоватьПродолжаем изучать электродинамику. Некоторые материалы препятствуют прохождению электрического тока сильнее, чем другие; характеристику, количественно описывающую это свойство, называют электрическим сопротивлением. Чтобы проиллюстрировать известный закон, согласно которому электрический ток идёт по пути наименьшего сопротивления, можно… сунуть пальцы в розетку. Предварительно, конечно, надев защитный костюм из материала, сопротивление которого намного меньше сопротивления человеческого тела — например, из фольгированного скотча. Тогда все 220 вольт пойдут через фольгу. Повторять не советуем, но посмотреть, как это делают самые рисковые ютуберы, можно здесь: Постоянный и переменный ток и как их различитьПоследний опыт вряд ли получится воспроизвести дома, если только у вас нет старинной лампочки с длинными нитями накаливания, маленького трансформатора и сильного неодимового магнита. Нельзя сделать дома — смотрим на видео: сначала экспериментатор показывает, что магнит никак не отклоняет вольфрамовые нити, затем пропускает сквозь лампочку постоянный ток и подносит магнит: магнитное поле, окутывающее вольфрам и имеющее постоянное направление, вступает во взаимодействие с магнитным полем магнитика в руке и отклоняет нити. Когда через лампу включают переменный ток, начинается световое шоу. Линии магнитного поля вокруг проводника, через который пропущен переменный ток, меняют направление несколько раз в секунду, а поле магнита постоянно отклоняет их то в одну, то в другую сторону. www.popmech.ru Реальные эксперименты с электричеством в стиле Франкенштейна 1800-х годовСтатья о том, почему учёные конца XVIII и начала XIX веков проводили страшные эксперименты, связанные с возвращением к жизни трупов. Толпа учёных с ужасом наблюдает за тем, как Эндрю Юр пытается вернуть к жизни умершего Мэтью Клайдсдейла при помощи электричества 4 ноября 1818 года шотландский химик Эндрю Юр стоял, склонившись над безжизненным трупом казнённого убийцы, мужчины, который был повешен всего несколько минут назад. Он проводил анатомическое исследование для аудитории, заполненной любопытными студентами, анатомами и врачами, в Университете Глазго. Однако это не было обычное вскрытие трупа. Юр прикладывал два металлических прута, заряженных гальванической батареей с 270 пластинами, к различным нервным окончаниям и восхищённо смотрел на то, как тело покойного бьётся в конвульсиях, корчится и дрожит в гротескной пляске смерти. «Когда один прут приложили к небольшому разрезу на кончике указательного пальца, – писал позднее Юр для Литературного общества Глазго, – ранее сжимаемый в кулаке палец немедленно выпрямлялся; и вследствие конвульсий руки он, казалось, указывал на зрителей, многие из которых думали, что труп вернулся к жизни». Юр был одним из многих учёных конца XVIII-начала XIX веков, которые проводили жуткие эксперименты с гальванизмом – стимуляцией мышц при помощи электрического тока. С применением электричества можно было добиться ошеломительных эффектов, которые стали вдохновением для учёных и художников; эта эра попыток возвращения трупов к жизни подарила миру литературный шедевр Мэри Шелли «Франкенштейн, или Современный Прометей». В то время как большинство учёных использовали гальванизм, чтобы раскрыть секреты жизни, Юр хотел узнать, можно ли вернуть при помощи него кого-либо из мёртвых. «Это было время, когда люди пытались понять происхождение жизни, когда религия утратила часть своего влияния, – говорит Джульетта Берба, главный куратор выставки «Мэри и её монстр» в Музее Баккен в штате Миннесота (США), которая открылась 29 октября. – Всех невероятно сильно интересовал вопрос: чем является сущность, которая дарит жизнь? Может ли это быть электричество?» Изображение эксперимента Луиджи Гальвани, проведённого в 1780 году В 1780 году итальянский профессор анатомии Луиджи Гальвани обнаружил, что может заставить подёргиваться мышцы мёртвой лягушки с помощью электричества. Другие учёные тут же начали экспериментировать, применяя электричество к другим животным – их опыты быстро превратились в нечто поистине отвратительное. Племянник Гальвани, физик Джованни Альдини, получил тело вола, отрезал от него голову и использовал электричество, чтобы заставить шевелиться язык мёртвого животного. Как писал Альдини, он применил очень высокий уровень напряжения для стимуляции диафрагмы вола, что «достаточно сильно подействовало на прямую кишку животного и привело к настоящему извержению экскрементов». Люди за пределами научного сообщества были также очарованы электричеством. Повсеместно появились шоу, во время которых головы быков и свиней подвергались воздействию электричества. Также в научно-исследовательских институтах проводились публичные вскрытия тел. Этим, к примеру, славилось Общество хирургов Англии, которое позже стало Королевским обществом хирургов. Учёные вроде Альдини часто устраивали шоу, во время которых при помощи электричества заставляли шевелиться языки мёртвых животных Когда учёным надоели эксперименты над животными, они перешли на трупы людей, в частности убийц. В 1751 году Англия приняла закон, который позволял использовать тела казнённых убийц для проведения экспериментов. «Причин, по которым появился этот закон, было две: во-первых, у анатомов не было достаточного количества тел, во-вторых, сами эксперименты считались дальнейшим наказанием за убийство», – говорит Берба. Мускулистое тело, лежавшее на столе Юра, принадлежало тридцатипятилетнему шахтёру Мэтью Клайдсдейлу. В августе 1818 года он, находясь в состоянии алкогольного опьянения, убил восьмидесятилетнего мужчину и был приговорён к повешению. Его тело оставалось нетронутым почти час, в то время как труп вора, которого казнили за Клайдсдейлом, попало на стол для экспериментов практически сразу же после казни. Кровь была выкачана из тела за полчаса до начала экспериментов. Акт об убийстве, принятый в 1751 году, позволил учёным проводить эксперименты на трупах заключённых Эндрю Юр, который имел мало опыта применения электричества, был простым помощником Джеймса Джеффрея, преподавателя анатомии в Университете Глазго. Он изучал медицину и некоторое время служил армейским хирургом. Также он был известен тем, что занимался преподаванием химии. «О жизни Юра известно очень мало – он был незначительной фигурой в истории науки, – говорит Алекс Боес, автор книги «Испытание ЛСД на слонах и прочие странные эксперименты». – Главным достижением Юра был этот единственный гальванический эксперимент». Другие учёные, такие как Альдини, тоже проводили подобные эксперименты, но именно Юр был убеждён, что электричество может вернуть мёртвым жизнь. «В то время как Альдини довольствовался ролью спазматического кукольника, цели Юра были практически такими же, как у Франкенштейна», – написал Улф Хоу в «Исследованиях романтизма». Юр зарядил батарею азотной и серной кислотами за пять минут до того, как полиция доставила тело в анатомический театр Университета Глазго. Разрезы были сделаны на шее, бедре и пятках, обнажив различные нервные окончания, на которые оказывалось воздействие при помощи металлических прутов. Когда Юр увидел, как поднялась и опустилась грудь Клайдсдейла, он написал, что его «успех был невероятным». Эндрю Юр Юр очень ярко описал свой эксперимент. Он поэтически отметил, что конвульсивные движения напомнили ему «дрожь от сильного холода». Другие части описания, как, например, те, что касались стимулирования головы и лба Клайдсдейла, являются более жуткими. «Каждая мышца на его лице пришла в движение: гнев, ужас, отчаяние, муки и ухмылка объединились в отвратительное выражение лица убийцы, превзойдя самые дикие представления Фюзли или Кина», – написал Юр, сравнив полученный результат с обликом трагического актера Эдмунда Кина и фантастических работ романтичного живописца Генри Фюзли. Он продолжил: «В этот момент некоторые зрители были вынуждены покинуть помещение, почувствовав страх и отвращение, а один джентльмен даже упал в обморок». Весь эксперимент длился приблизительно час. «И Джеффрей и Юр были полны решимости вернуть труп к жизни», – написал Ф.Л.М. Паттинсон в «Шотландском медицинском журнале». Но причины отсутствия успеха, как они думали, имели мало общего с их методом: Юр пришёл к выводу, что, если смерть человека не была вызвана телесными повреждениями, значит, он имел все шансы вернуться к жизни. Однако, по словам Юра, если бы эксперимент удался, то он бы тоже не стал радоваться, поскольку в таком случае незаслуженно вернул бы к жизни убийцу. Два демона преследуют гальванизированный труп. Один из них кричит: «Мы снова потеряли его. Смотри. Они пытаются вернуть его к жизни!» Мэри Шелли знала о типах научных экспериментов, которые были популярными в то время. «Наука была тем, на что общественность обращала много внимания, – говорит Берба. – Наука и искусство тесно переплетались, таким образом, были поэты, разбирающиеся в науке, и учёные, пишущие стихи». За два года до того, как Юр решил провести свой эксперимент, Мэри Шелли начала писать роман о Франкенштейне, который был опубликован в 1818 году. По чистому совпадению Виктор Франкенштейн также оживил монстра «тоскливой ноябрьской ночью». Однако сцена воскрешения существа описана довольно кратко и без упоминания электричества. Шелли написала, что Франкенштейн «собрал инструменты жизни вокруг меня, чтобы я смог получить искру жизни». Некоторые историки выдвинули гипотезу о том, что Шелли на создание романа вдохновили другие популярные медицинские процедуры того времени, включая пересадку органов и переливание крови. И лишь позднее, во введении к книге 1831 года издания, Шелли решит упомянуть о гальванизме: «…гальванизм стал символом подобного рода вещей: возможно, составные части существа были отобраны, объединены и наделены тёплом жизни». Стальная гравюра, иллюстрирующая эпизод из книги Мэри Шелли «Франкенштейн» (1831 год) Доподлинно неизвестно, что вдохновило Юра и других учёных заниматься гальваническими экспериментами; возможно, это действительно был роман Мэри Шелли. «Франкенштейн» Шелли и эти гальванические эксперименты появились одновременно, объясняет Берба, указывая на то, что язык в романе отражает язык учёных той эпохи. «И то, и другое происходило в культурной обстановке, в которой существовал большой интерес к электричеству, а также его влиянию на тело. Возможно, оно и было той “искрой, возвращающей к жизни”», – говорит Берба. Никакие фактические научные знания или данные не были получены из эксперимента Юра, однако он продолжал с энтузиазмом читать лекции о своём опыте. Он описал результаты собственных исследований в брошюре, которая рассматривалась как «жуткая публикация». «Этот поистине готический эксперимент, описанный в таком соответствующем литературном стиле, несомненно, сделал имя Юра более известным», – написал Ф.В. Фаррар в отчётах для Лондонского королевского общества. Эти ужасающие шоу, в конечном счёте, вышли из моды, поскольку общественность начала считать их злыми и «сатанинскими по своей природе». Первые элементарные эксперименты с применением электричества на теле действительно проложили путь для технологий возвращения к жизни (например, дефибрилляция), но сегодня цель их применения заключается в спасении жизней, а не воскрешении трупов. Всё началось с небольшого эксперимента на лягушках «Обычно мы не обращаем внимания на ужасы, происходящие в науке, – говорит Боес. – У нас существует понятие того, что является приемлемым поведением в нормальной повседневной жизни; однако когда люди надевают белый халат, к ним сразу применяются абсолютно другие нормы поведения. Эти учёные начала XVIII века были джентльменами и уважаемыми членами общества, тем не менее, они делали вещи, которые являются абсолютно социопатичными и странными». Но некоторые эксперименты на животных выдержали испытание временем. Сегодня студенты на занятиях по биологии всё ещё проводят известный эксперимент Гальвани с мышцами лягушки. - Источник https://cont.ws/post/420181 myhistori.ru ТОП 10 самых невероятных экспериментовСегодня нам кажется, что мы знаем о мире всё. Ну, или почти всё. Но были времена, когда человечество впервые познавало законы устройства окружающего мира. И тут на помощь приходил эксперимент.
Эратосфен Один из первых известных нам научных экспериментов поставил в III веке до нашей эры Эратосфен Киренский, заведующий знаменитой Александрийской библиотеки в Египте. Он первым среди ученых измерил радиус Земли. Ровно в полдень во время летнего солнцестояния им и его помощником была измерена разница в длине теней в Александрии и городе Асуане, находящимся в 800 километрах южнее. С помощью нехитрых математических вычислений Эратосфен определил, что окружность Земли равна 40 000 километров, а ее радиус – 6 300 километров. Удивительно, но эти цифры отличаются от самых точных современных измерений всего на 5 процентов.
Генри Кавендиш Впервые Землю сумел «взвесить» англичанин Генри Кавендиш в 1798 году. Сущность этого эксперимента довольно сложна. Скажем только, что для своего опыта он сконструировал специальные «крутильные весы» в виде коромысла с висящими на его концах металлическими шариками. Поднося к этим шарикам другие шары, большей массы, он измерял смещение оси коромысла. Используя это оборудование, Кавендиш установил, что средняя плотность Земли в 5,48 раз больше плотности воды. А зная плотность Земли легко можно вычислить ее массу. А вот другой его эксперимент, гораздо более понятный рядовому читателю: в 1775 году Кавендиш пригласил семерых выдающихся ученых к себе в лабораторию, чтобы продемонстрировать сконструированного им искусственного электрического ската, и дал каждому ощутить электрический разряд, абсолютно идентичный тому, каким настоящий скат парализует свои жертвы. Лаборатория Гальвани
В 1791 году итальянский ученый Луиджи Гальвани, отец современной электрофизиологии и создатель теории «животного электричества», препарируя лягушек, совершенно случайно открыл явление, которое долгое время называли «гальванизмом»: при воздействии на мышцы мертвой лягушки электрическим током, они начинали сокращаться. Но пока Гальвани использовал эксперименты с электричеством в научных целях, его племянник Джованни Альдини приспособил это открытие для зарабатывания денег. Он показывал на ярмарках следующий эксперимент: к телу казненного ранее убийцы подсоединялись электроды и пропускался сильный ток. При этом лицо мертвеца начинало корчиться, глаза открывались, а тело дергалось так, словно мертвец оживал. Именно эти «сеансы» вдохновили Мэри Шелли к написанию в 1816 году легендарного романа о Франкенштейне. Маятник Фуко в Парижском Пантеоне Один из самых известных экспериментальных механизмов был сконструирован в 1851 году французским физиком Жаном-Бернаром Фуко. С помощью этого гигантского маятника, подвешенного к вершине купола парижского Пантеона, Фуко визуально продемонстрировал публике явление вращения Земли. Маятнику Фуко посвящен роман Умберто Эко. В советское время подобный маятник был установлен в Казанском соборе Ленинграда, бывшем тогда Музеем истории религии, и любой посетитель мог воочию убедиться в том, что Земля вращается. Действующие маятники Фуко в настоящее время есть в Санкт-Петербургском и Волгоградском планетариях. А маятник Фуко, установленный в Киевском Политехническом институте, считается самым большим в СНГ и одним из самых крупных в Европе. Никола Тесла в своей лаборатории... Такой штуковиной, действительно, можно черт знает чего наделать... Согласно одной из версий, связанных с объяснением феномена, известного как Тунгусский метеорит, это было вовсе не падение небесного тела, а следствие экспериментов по беспроводной передаче электроэнергии, проводимых Николой Тесла. По этой гипотезе, в день наблюдения Тунгусского феномена (30 июня 1908 года) Никола Тесла проводил опыт по передаче энергии «по воздуху». За несколько месяцев до взрыва Тесла публично заявил, что собирается «осветить» дорогу к Северному полюсу экспедиции знаменитого путешественника Роберта Пири. В пользу этой гипотезы говорит и тот факт, что вскоре после «падения метеорита» началась магнитная буря, продолжавшаяся пять часов. Деревья, поваленные Тунгусским метеоритом. Фото 1927 года В газете «Сибирь» от 2 июля 1908 года приводится такое описание взрыва: «...крестьяне увидали какое-то чрезвычайно сильно (нельзя было смотреть) светящееся белым, голубоватым светом тело, двигавшееся в течение 10 минут (!) сверху вниз. Тело представлялось в виде «трубы», то есть цилиндрическим (!). Приблизившись к земле, блестящее тело как бы расплылось, на месте же его образовался громадный клуб черного дыма и послышался чрезвычайно сильный стук (не гром)... Все постройки дрожали. Все жители селения в паническом страхе сбежались на улицы, бабы плакали, все думали, что приходит конец мира». В начале XX века американские ученые пытались оживить трупы животных, раскачивая их на качелях. По их мнению это должно было способствовать восстановлению кровообращения. В двух случаях из ста животных удалось вернуть к жизни на некоторое время. В 1930 году этот эксперимент продолжил Роберт Корниш из университета Калифорнии в Беркли. Он не только раскачивал трупы, но и делал им инъекции адреналина и коагулянтов. Однако эксперимент был прекращен властями, а ученому предложили покинуть университет.
Впервые такой эксперимент был проведен советским физиологом Сергеем Брюхоненко в 1920 году. С помощью аппарата искусственного кровообращения ученый смог поддерживать жизнь в собачьей голове, отделенной от тела. Одна из таких голов была продемонстрирована на Третьем съезде физиологов СССР в 1928 году. Голову кормили сыром, который затем выпадал из пищевода. В 1954 году эксперимент получил продолжение. Советский физиолог Владимир Демихов пришил голову щенка к шее взрослой овчарки. Обе головы какое-то время были вполне жизнеспособны. За пятнадцать лет Демихов создал около двадцати двухголовых собак. Максимальное время жизни такого существа не превышало одного месяца. Благодаря этим экспериментам, в дальнейшем стала возможна пересадка сердца от человека человеку.
Эсминец "Элдридж" Такое название среди исследователей получил эксперимент, предположительно проведенный ВМC США 28 октября 1943 года, во время которого якобы исчез, а затем мгновенно переместился на несколько десятков километров эсминец «Элдридж» с командой из 181 человека. Согласно легенде, при исчезновении эсминца наблюдался зеленоватый туман. После эксперимента в живых остался всего 21 человек. Остальные погибли от ожогов, облучения, поражения электрическим током и страха. По одной из версий знаменитый физик Альберт Эйнштейн совместно с военными в ходе этого эксперимента тайно проверял свою Единую теорию поля. По другой, – ФБР проверяло возможность телепортации, описанную в бумагах уже покойного Николы Тесла. О «филадельфийском эксперименте» в 1984 году снят одноименный фантастический фильм.
Филипп Зимбардо Этот знаменитый психологический эксперимент был проведен в 1971 году американским психологом Филиппом Зимбардо. В подвале Стэнфордского университета была построена импровизированная тюрьма, а из добровольцев были сформированы две группы – «надзирателей» и «заключенных». Исследование было оплачено военно-морским флотом США для того, чтобы объяснить конфликты в его исправительных учреждениях и в морской пехоте. Каждый из «подопытных кроликов» получал в день около 80 долларов в современном эквиваленте. Очень быстро эксперимент вышел из-под контроля, а в «тюрьме» установились садистские нравы. Хотя эксперимент был рассчитан на две недели, через шесть дней он был прекращен. О Стэнфордском эксперименте снято несколько художественных фильмов: «Эксперимент» (2001) —немецкого режиссера Оливера Хиршбигеля и одноименный фильм 2010 года с Эдриэном Броуди и Форестом Уитэкером в главных ролях.
Современная физика признает, что доступными ныне ей инструментами она больше не может исследовать окружающий нас мир. Вот почему возникла необходимость в новом инструменте, таком как БАК. БАК, находящийся недалеко от Женевы, является самой крупной экспериментальной установкой в мире. В его обслуживании участвуют более 10 тысяч учёных и инженеров из более чем ста стран. Большим он назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; адронным — из-за того, что он ускоряет адроны, то есть частицы, состоящие из кварков; коллайдером (англ. collide — сталкиваться) — из-за того, что пучки частиц, разгоняясь в противоположных направлениях, сталкиваются между собой.
БАК позволит провести эксперименты, которые ранее было невозможно провести. Да и само описание их непосвященному человеку ничего не скажет, только, разве что, запутает. Одни названия задач, стоящие перед современными невтонами, чего стоят: изучение топ-кварков, изучение механизма электрослабой симметрии, изучение кварк-глюонной плазмы, изучение фотон-адронных и фотон-фотонных столкновений, проверка теории суперструн... Также «ожидается обнаружение физических явлений вне рамок современных физических представлений».
Вот именно этот, последний пункт из официального списка задач БАКа, заставляет нервничать общественность. Иными словами, физики, разгоняя элементарные частицы до скоростей, близких к скорости света, а затем сталкивая их друг с другом, сами не знают, что из всего этого может получиться! Одни опасаются, что в результате экспериментов возникнет черная дыра, которая засосет в себя Солнечную систему, другие полагают, что в результате столкновения частиц может возникнуть какая-нибудь альтернативная Вселенная, третьи считают, что столкновение частиц может привести к образованию «страпелек» (этот вполне научный термин означает «странные капельки» – частицы «тёмной материи»), которые превратят всю материю в такие же странные капельки, подобно тому, как это было описано Куртом Воннегутом в романе «Колыбель для кошки». Только у Воннегута это называлось «лёд 9». Впрочем, сами ученые скептически относятся к предсказаниям пессимистов. «Это всё глупости», – отвечают они на домыслы желтой прессы, – «Главное – прогресс!»
denis-balin.livejournal.com |
|
|||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
Как объяснить статическое электричество ребенку?
Вся материя в мире состоит из атомов, а атомы состоят из протонов (частицы с положительным зарядом), нейтронов (без заряда) и электронов (с отрицательным зарядом). Частицы с противоположными зарядами притягивают друг к другу. Обычно частицы внутри атома, и поэтому в целом атом заряда не имеет. Однако, если потереть определенные вещи друг о друга (например, воздушный шарик об волосы), тогда некоторые электроны перетекают от атомов одной вещи к другой, делая один предмет позитивно заряженным, а другой – негативно заряженным. Поэтому они какое-то время будут притягивать друг друга, пока баланс зарядов не восстановится.
Поэтому, кстати, статическое электричество плохо накапливается при большой влажности – тогда заряженные частицы взаимодействуют с частицами воды, растворенными в воздухе.
