Uč sa fyziku
Krátke články z fyziky s odkazmi na vyskúšanie myšlienok v interaktívnych simuláciách.
Články o pojmov
Šikmý vrh vysvetlený
Keď hodíš loptu, kopneš futbalovú loptu do vzduchu alebo vystrelíš kanón, výsledná dráha je jeden z najrozpoznateľnejších tvarov vo fyzike: parabola. Šikmý vrh to analyzuje rozdelením pohybu telesa na dva úplne nezávislé časti — konštantnú vodorovnú rýchlosť a zvislú rýchlosť, ktorú gravitácia rovnomerne zrýchľuje nadol. Ani jedna časť nevie o druhej; zaobchádzanie s nimi osobitne a potom opätovné spojenie výsledkov je to, čo umožňuje presne predpovedať, ako ďaleko teleso doletí, ako dlho zostane vo vzduchu a ako vysoko vystúpa, s ničím viac než základnou kinematikou.
Ohmov zákon a obvody jednosmerného prúdu
Každý obvod, ktorý postavíš — od jednoduchej baterky po nabíjačku telefónu — poslúcha to isté základné pravidlo spájajúce tri veličiny: ako silno batéria tlačí (napätie), koľko náboja v dôsledku pretečie (prúd) a ako silno súčiastky v ceste kladia odpor tomuto prúdeniu (odpor). Ohmov zákon, V = IR, spája ich dohromady s proporciou jednoduchou natoľko, že správanie obvodu predpovieš samotnou aritmetikou, a leží v základe každej pokročilejšej techniky analýzy obvodov, od sériových a paralelných sietí po striedavé obvody v reálnej elektronike.
Fotoelektrický jav
Posvieť svetlom na kovový povrch a za správnych podmienok z neho vyletia elektróny — tvrdohlavo zvláštny výsledok, keď sa ho klasická fyzika pokúsila vysvetliť. Vlnová teória devätnásteho storočia predpovedala, že slabšie svetlo by malo elektróny stále vystreľovať, len pomalšie, keby malo dosť času nazbierať energiu. Skutočné experimenty ukázali opak: pod ostrou prahovou frekvenciou nepretrvá žiadne množstvo intenzity ani čakania jediný elektrón, kým aj najslabšie svetlo nad touto frekvenciou vystrelí elektróny okamžite. Einsteinovo vysvetlenie z roku 1905 — že samotné svetlo prichádza v diskrétnych balíkoch energie, neskôr nazvaných fotóny — vyriešilo hádanku a stalo sa jedným zo zakladajúcich výsledkov kvantovej mechaniky, za čo dostal Nobelovu cenu za fyziku v roku 1921.
Stojaté vlnenie na strune
Trgni o gitárovú strunu, fúkni cez ústie fľaše alebo tras švihadlom presne správnou rýchlosťou a uvidíš ten istý jav: dve vlny idúce v opačných smeroch tým istým prostredím interferujú a vytvárajú obrazec, ktorý vyzerá, že stojí,a nie cestuje. Deje sa to vždy, keď sa vlna odrazí od pevného alebo voľného konca a prekryje sa s vlastným odrazom — pri väčšine frekvencií je výsledok chaos, ale pri špecifických rezonančných frekvenciách sa interferencia zamkne do čistého, nehybného obrazca bodov, ktoré sa nikdy nehýbu (uzly), a bodov, ktoré kývu medzi maximálnou výchylkou (kmitne). Takmer každý hudobný nástroj, od strunových cez dychové po bubny, sa spolieha presne na toto správanie, aby vydával stabilnú výšku tónu.
Vztlak a Archimedov zákon
Mohutná oceľská nákladná loď pláva, kým malá oceľová minca klesá — ten istý materiál, radikálne odlišné osudy, a vysvetlenie nemá nič spoločné samotným s tiažou. Akékoľvek teleso ponorené do tekutiny vytlačí časť tej tekutiny z cesty a tekutina tlačí späť nahor silou presne rovnakou tiaži toho, čo vytlačilo — vzťah objavený pred viac než dvoma tisícrokmi Archimedom a dodnes vyučovaný nezmenený ako jeden z najstarších kvantitatívnych zákonov fyziky. Či je tento vzostupný tlak dosť na udržanie telesa, nezávisí od jeho tiaže samotnej, ale od jeho tvaru: trup lode vytlačí obrovský objem vody na svoju tiaž, kým plná minca vytlačí len málo.