H2SO4

A világ érdekes, de ezt nem mindenki veszi észre az iskolában, vagy pedig már rég elfelejtette.
Ez a blog az ismeretterjesztésről szól. Aki minden, a blogban előforduló fogalmat ismer és ért, annak valószínűleg nem mondanak sok újat ezek a bejegyzések. Inkább azoknak szól, akik természettudományos okosságokról és butáskodásokról szeretnének valamit olvasni, (ál)tudományoskodás nélkül, egyszerű, közérthető nyelven.
Ez a blog nem tankönyv, nem törekszik teljességre, nem akar az érdeklődőre ráborítani egy kisebb kérdésnél egy egész könyvtárat. Az sem rossz, de az legyen az érdeklődő döntése.

Főző Attila László

facebook

Hozzászólások

vidzset.

Budapesti légszennyezés

Budapest szmogtérképe

A Föld által felhalmozott hő

Repül.Ő gép

2008.04.23. 21:27 :: H2SO4

A gyerekek hamar megismerik az égben kúszó repülőgépeket és szívesen lesik őket. Aztán amikor elvisszük a csemetét a repülőtérre, ott a gond. Hogy lehet, hogy ilyen nagyok és mit keresnek a földön? Hogyan kerülnek az égbe?

Az emberek egy része valami rejtélyes, titokzatos betegség következtében szeret repülni. Sőt, van ennek a kórnak egy olyan stádiuma, amikor egyenesen imádja a páciens a repülést és a turbulenciákat az út kéjes desszertjének tekinti. No, én ebben nem szenvedek.
Vannak személyek, akik soha sem ülnek repülőgépre. Kettőt emelnék ki közülük. Az egyik Dennis Bergkamp, az Arsenal legendája, aki a távoli mérkőzésekre, világversenyekre sem utazott el egy rossz élmény miatt. A másik illető hazánk, az SDT rendszert legjobban ismerő EBM szakértője.

Le fogom írni, hogy miért emelkednek a repülők a magasba. Aki tudja már, nyugodtan tovább szállhat vagy rendeljen egy kis bort, egy takarót, hajtsa hátra az üléstámlát és aludjon a landolásig.

Vonaton (nem tévedés) utazva érthetjük meg a legkönnyebben, hogy miként emelkednek magasba a vasból készült madarak. Kitesszük a tenyerünket az ablakon és ha nem jön egy tüskés bokor vagy ág, akkor azonnal érezhetjük az áramló levegőt. Ha a tenyerünk dőlési szögét változtatjuk, lesz olyan helyzet, amikor azt érezzük, hogy a kezünk emelkedik.
Érezzük, hogy egy erő emeli fel a praclit és azt is, hogy fontos eltalálni a jó szöget.
A történet egyszerűen is értelmezhető és bonyolultabban is. A következő mondatokat bármelyiknél abba lehet hagyni aszerint, hogy ki mennyi fizikát tud elviselni 5 perc alatt.

A tenyerünk alsó felére nagyobb erő hat, mint a felsőre. A tenyerünk alatt a levegő lassabban áramlik, mint felette. Az áramló levegő sebességkülönbsége a dőlési szögtől és a tenyerünk alakjától is függ. A jelenséget a Bernoulli-törvény alapján lehet értelmezni. A tenyerünk dőlési szögének változtatásával nemcsak felfelé, hanem lefelé is mozoghat a pracli. Amikor a levegő áramlása felül gyorsabb, mint alul, az valósággal felszippantja a tenyerünket.

Ha a tenyerünk nagyobb lenne és kitartott kézzel nagyon gyorsan tudnánk rohanni, akár mi is a magasba emelkednénk. A repülőgép megoldja a problémát. A kifutópályán egy utasszállító gép 250-300 km/h sebességre tesz szert. Ennél a sebességnél a gondosan tervezett alakú szárnyak körül áramló levegő már úgy viselkedik, mint a tenyerünknél és a repülőgép gyorsan emelkedik. A pilóták a szárnyak felületét képesek változtatni, így az emelkedést a szárnyak felülete, dőlési szöge és a hajtóművek tolóereje együtt biztosítja. Az emelkedés akkor indul meg, amikor az emelőerő (aerodinamikai emelőerő) már nagyobb, mint a repülőgép súlya. A folyamat addig tart, amíg a két erő egyenlő nem lesz. Ezt a pilótabácsi (vagy az automatika) a szárnyak felületének változtatásával és is tudja szabályozni. Aki bírja a gyűrődést, figyelheti a szárnyak különböző részeinek kihúzását és behúzását. A nagyobb, nehezebb gépek több lépcsőben emelkednek fel a repülési magasságra.

A leszállásnál a helyzet ehhez hasonlóan alakul, de ott a cél az, hogy a mozgás lefelé irányuljon, mégpedig szabályozottan. A landoláskor ráadásul a szárnyak új oldalukról mutatkoznak be. Kis lemezek nyílnak fel és ezzel fékezik a repülőgépet.



A szárnyak körül áramló levegő által létrehozott erő sokkal elterjedtebb, mint gondolnánk. A helikoptereknél például ugyanez történik, csak nem a hegy megy Mohamedhez. A forgás miatt nem kell nagy sebességre szert tenni, a rotor elemeire így is hat az emelőerő.
A Forma 1-es és más versenyautók karosszériáján is vannak szárnyacskák, melyeket úgy állítanak be, hogy az áramlási sebesség különbsége lefelé irányuló, ún. leszorító erőt adjon (növelve a tapadást).

Formabontó szárnyak is vannak. A Szuhoj SU-47 Berkut szárnyai olyanok, mintha a szerelők egy Húsvéthétfőn fordítva szerelték volna fel. A valóság azonban az, hogy a szuperszónikus (hangsebeség feletti) repülés áramlási viszonyainál ez a szárny jól teljesít.

 

Annyi mindenről nem esett szó, de talán ez elegendő, ha a piacon vagy a diszkó klubban szóba kerül a téma.

Ez a helyzet.

A fotók a Ferihegyi repülőtéren, illetve a Londoni Science Museumban készültek. Köszi Virág!

2 komment

Címkék: aerodinamika repülőgép emelőerő

Szobornak se könnyű

2008.04.12. 11:40 :: H2SO4

Szobrász-e Ön? Nem? Dehogynem! A településeken számos köztéri szobor van, de csak nagyon kevés olyan, amelynek formáit, színeit a szobrászművész egymagában alakította ki. Ezrével hemzsegnek a botcsinálta szobrászok és alakítgatják a műalkotásokat miután azokról valaki lerántotta a lepedőt.

A mellékelt képen egy mészkőből készült szobor látható. Érdemes megnézni a Kőszegen készült fotó nagyobb méretű változatát. A szobrászmester valószínűleg sokkal precízebben munkálta ki az angyalkákat, mint ahogyan ma látjuk.

A formák torzulása, az élek tompulása annak köszönhető, hogy a szobrot környezeti hatás éri. Ez a hatás lényegében az eső, mely sokszor savas kémhatású. Az ún. savaseső pedig nagyon sok ember együttes, összehangolt akcióinak eredménye. Az ipari létesítmények és a közlekedés a levegőbe sok kén-dioxidot, valamint nitrogén-oxidokat juttat. A légköri vízzel ezek különböző savakat (pl. kénessav, salétromossav) hoznak létre, melyek cseppecskéi jegyet váltanak az esőjáratokra és lehullanak.
A mészkő (kalcium-karbonát) kellemes anyag, de nem alakított ki barátságot a savakkal és a magas hőmérséklettel. A savaseső cseppjei lecsúzdáznak a szobrokon és közben oldják a mészkövet, így alakítva azokat tovább. Sajnos nem minden esetben előnyükre. A savaseső tehát egy olyan "véső", melynek a végén sok tízezer ember tartja kezében.
E témáról bővebben a Szex, drog, légszennyezés c. cikkben lehet olvasni.

A mészkőnél tartósabbak a bronzból készült szobrok. A bronz a réz leghíresebb ötvözete. Az ötvözet olyan mint egy oldat, csak szilárd halmazállapotú. A bronzban a réz társa az ón.

A bronzszobrok jellegzetessége, hogy végleges színüket szintén nem a szobrászművész alakítja ki. Az eső és a levegőben levő szén-dioxid hatására a bronzszobrok külsején levő réz egy része két rézvegyületté (réz(II)-karbonát és réz(II)-hidroxid) alakul, mely jellegzetes zöld színt ad az alkotásoknak. Ez az ún. patina.
A mellékelt képen a firenzei Piazza della Signoria-n látható, a XVI. században készült szoborcsoport (Neptun kútja) egy alakja látható.

A szobrok alakja és színe az emberek különböző tevékenységei nyomán változik. És akkor még nem is beszéltünk a galambokról.

Ez a helyzet.

2 komment

Címkék: bronz réz patina savaseső mészkő ón

A mazsolás puding élete és halála

2008.03.25. 22:32 :: H2SO4

Vannak, akik szerint ez a puding nem mazsolás, hanem szilvás és vannak olyanok is, akik kalácsot mondanak.
A diákok még szeretik az atomokat és a "mazsolás puding" kifejezésre sokáig emlékeznek. A jelentése száll el legelőbb, a mazsola legkésőbb.

A mazsolás puding nem étel. 
Joseph John Thomson manchesteri születésű fizikus 1897. április 30-a estéjén egy előadáson bejelentette, hogy felfedezte az elektront. Thomson a kísérleteiben elektromosan gerjesztett (csőbe zárt) gázokat. Egy ilyen eszköz látható az alábbi fotón is. Valójában ez az eszköz éppen Thomsoné volt.
A kísérletek során olyan sugarakat fedezett fel, melyek negatív töltésű részecskékből álltak. Arra gondolt, hogy ezek a részecskék nem a bulvársajtóból kerültek oda, hanem az atomok belsejéből.
E sugarakat katódsugaraknak nevezte.
A katódsugarakat valójában özönlő elektronok alkották. Ezt a nevet Thomson akkor még nem használta, de ez a név az elektromos töltés egységeként már létezett.

Az emberiség történetében nagyon sokáig tartotta magát az, hogy az atomok oszthatatlanok. Thomson felfedezése nagyjából olyan hatású volt, mint az, ami Ózról, a nagy varázslóról kiderül a mese végén. Thomson 1906-ban kapta meg a Nobel-díjat és apaként sem volt utolsó, mivel a fia is bezsebelt egyet 31 év múlva.

Nem volt mese tehát, ki kellett találni, hogy az immár nem oszthatatlan atomokban miként élik hétköznapjaikat az izgága, negatív töltésű elektronok.
Thomson elképzelése (atommodellje) az volt, hogy az elektronok egy, az atom belsejét kitöltő masszában vannak. Mivel az elektronok negatívak, az atom pedig semleges, a masszának pozitívnak kellett lennie. Ezt a modellt szokás mazsolás pudingnak vagy más, hasonló édességnek nevezni.
 


A fotón fél évszázados modellek láthatók, melyek a londoni Science Museumban mutatják be Thomson modelljének lényegét.
Aki szereti az édességet, bizonyára sok hasonlattal állhat elő. A vaníliás-mazsolás krémtúró sem rossz, de van aki áfonyás muffinnak nevezi a modellt. Nem érdemes vacakolni ezzel két ok miatt. Thomson elképzelésében szerepelt valami, ami ezekben a finomságokban nincs. Az elektronok mozogtak is ebben a masszában.
A másik, szomorúbb ok az, hogy a "mazsolás puding" modellje nem élt sokáig. 14 éves korában ment el az örök elektromos mezőkre, amikor Ernest Rutherford, híres kísérletével igazolta, hogy az atom nagy része üres, a központi mag nagy tömegű, de pici, az elektronok pedig a legpicibb picik és az előbbi körül keringenek.
A mazsolák bosszúja volt talán, hogy Rutherford atommodellje sem húzta sokáig.

Ez a helyzet.

1 komment

Címkék: atom elektron thomson science museum mazsolás puding katódsugarak rutherford

süti beállítások módosítása