Mokykis fizikos
Trumpi sąvokų straipsniai su nuorodomis idėjoms išbandyti interaktyviose simuliacijose.
Sąvokų straipsniai
Mesto kūno judėjimas — paaiškinimas
Kai sviedi kamuolį, spiria futbolo kamuolį į orą arba iššauni patranką, gautasis kelias yra vienas iš pažįstamiausių fizikos pavidalų: parabolė. Mesto kūno judėjimą galima išnagrinėti suskaidant judesį į du visiškai nepriklausomus gabalus — pastovųjį horizontalųjį greitį ir vertikalųjį greitį, kurį gravitacija tolygiai didina žemyn. Nei vienas gabalas nieko nežino apie kitą; jų atskiras nagrinėjimas ir vėlesnis rezultatų sujungimas leidžia tiksliai numatyti, kiek toli nuskris sviedinys, kiek ilgai klius ore ir kaip aukštai pakils — naudojant nieko daugiau kaip pagrindinę kinematiką.
Omo dėsnis ir nuolatinės srovės grandinės
Kiekviena tavo sukurta grandinė — nuo paprasto žibintuvėlio iki telefono kroviklio — paklūsta tai pačiai pagrindinei taisyklei, siejančiai tris dydžius: kaip stipriai stumia baterija (įtampa), kiek krūvio dėl to teka (srovė) ir kaip stipriai kelyje esantys komponentai priešinasi šiam tekėjimui (varža). Omo dėsnis, V = IR, sieja juos tokiu proporcingumu, kad grandinės elgseną galima numatyti vien aritmetika, ir jis gulsta po kiekviena pažangesne grandinių analizės technika — nuo nuosekliųjų ir lygiagrečiųjų tinklų iki kintamosios srovės grandinių, naudojamų realioje elektronikoje.
Fotoefektas
Apšviesk metalo paviršių ir tam tikromis sąlygomis jis išsvies elektronus — rezultatas, kurį klasikinei fizikai bandant paaiškinti atrodė užsispyrusiai keistai. Devynioliktojo amžiaus bangų teorija numatė, kad ir blausesnė šviesa turėtų išmušti elektronus, tik lėčiau, jei duodama pakankamai laiko susikaupti energijai. Realūs eksperimentai rodė priešingai: žemiau aštrios atkirties dažnio joks intensyvumas ar laukimas neišmuša nė vieno elektrono, o net silpniausia šviesa virš šio dažnio išmuša elektronus akimirksniu. Einšteino 1905 m. paaiškinimas — kad šviesa pati atkeliauja atskiromis energijos porcijomis, vėliau pavadintomis fotonais — išsprendė šį galvosūkį ir tapo vienu iš kvantinės mechanikos pamatų, už kurį jis gavo 1921 m. Nobelio fizikos premiją.
Stovinčiosios bangos stygoje
Paspausk gitros stygą, pūsk per butelio kakliuką arba kratyk šokinėjimo virvę tiesiog reikiamu greičiu — ir pamatysi tą patį reiškinį: dvi bangos, keliaujančios priešingomis kryptimis ta pačia terpe, interferuoja ir sukuria raštą, kuris atrodo stovintis vietoje, o ne keliaujantis. Taip atsitinka, kai banga atsispindi nuo fiksuoto ar laisvo galo ir persidengia su savo pačios atspindžiu — daugumoje dažnių rezultatas yra netvarkingas kratinys, bet tam tikrais rezonanso dažniais interferencija įsirakina į švarų, nejudantį raštą iš taškų, kurie niekada nejuda (mazgų), ir taškų, kurie siūbuoja iki didžiausio nukrypimo (pūpsnių). Beveik kiekvienas muzikos instrumentas — nuo styginių per pučiamuosius iki būgnų — remiasi būtent šia elgsena, kad išgautų stabilų tono aukštį.
Plūduriavimas ir Archimedo dėsnis
Milžiniškas plieninis krovininis laivas plūduriuoja, o maža plieninė moneta skęsta — ta pati medžiaga, radikaliai skirtingi likimai, ir paaiškinimas neturi nieko bendra su vien svoriu. Bet kuris į skystį panertas daiktas pastumia dalį skysčio į šalį, o skystis atsako aukštyn nukreipta jėga, tiksliai lygia išstumtojo skysčio svoriui — santykis, kurį prieš daugiau nei du tūkstančius metų atrado Archimedas ir kuris iki šiol dėstomas nepakitęs kaip vienas seniausių kiekybinių fizikos dėsnių. Ar to aukštyn nukreipto stūmimo pakanka objektui išlaikyti, priklauso ne vien nuo svorio, bet ir nuo formos: laivo korpusas savo svorio atžvilgiu išstumia didžiulį vandens tūrį, o moneta — labai mažą.