Danh mục: Vật lý quanh ta

Đứng yên trên xe đạp thì đổ ngay, đạp đi thì vững. Một câu hỏi đơn giản mà các nhà khoa học vẫn còn nghiên cứu.

Những gì đã biết:

– Người lái liên tục bẻ lái rất nhẹ về phía xe đang nghiêng để “đỡ” xe lại — thường là vô thức.

– Hình dạng càng trước giúp bánh trước tự xoay theo hướng nghiêng.

– Hiệu ứng con quay của bánh xe có góp phần, nhưng nhỏ hơn nhiều người nghĩ.

Nói cách khác, xe đạp là một hệ điều khiển vòng kín: nghiêng → cảm nhận → bẻ lái → cân bằng, lặp lại liên tục. Đứng yên thì không điều chỉnh được nữa.

Cuộc sống cũng vậy: muốn giữ thăng bằng thì phải tiếp tục đạp.

Bạn học đi xe đạp năm mấy tuổi?

Đứng trước gương giơ tay phải, “người trong gương” giơ tay trái. Vậy sao gương không lật ngược đầu bạn xuống dưới?

Câu trả lời: gương không đảo trái phải, cũng không đảo trên dưới. Nó đảo trước và sau.

Tay phải của bạn vẫn ở phía bên phải của hình ảnh. Chỉ là não bạn tự tưởng tượng mình “bước vào gương rồi quay người lại”, nên mới thấy như trái phải bị đổi.

Nhiều khi không phải thế giới đảo lộn, mà cách ta nhìn nó đảo lộn.

Bạn có bị “xoắn” não với câu hỏi này không? 🤯

Nhiệt độ có thể cao hàng triệu độ. Nhưng có một giới hạn dưới không thể vượt qua: −273,15°C.

Nhiệt độ thực chất là mức độ chuyển động của các hạt. Càng lạnh, chúng càng chuyển động chậm. −273,15°C là điểm mà chuyển động nhiệt gần như dừng hẳn, gọi là “độ không tuyệt đối” hay 0 Kelvin.

Các nhà khoa học đã làm lạnh vật chất đến rất gần mức này trong phòng thí nghiệm, nhưng theo vật lý thì không bao giờ chạm được nó.

Ngẫm lại cũng giống sự hoàn hảo: có thể tiến đến rất gần, nhưng không bao giờ tới được. Vậy thì cứ +1% mỗi ngày thôi.

Chúng ta hay coi ma sát là “kẻ thù” làm mòn máy móc. Nhưng thử tưởng tượng một ngày không có nó:

– Bạn không bước được, chân trượt như trên băng.

– Không cầm được cốc nước.

– Ốc vít tự tuột ra, nút dây giày tự bung.

– Xe không phanh được.

Trong nhà máy, kỹ sư vừa phải giảm ma sát (bôi trơn ổ trục) vừa phải tận dụng nó (dây đai, băng tải, phanh).

Cái gì cũng có hai mặt. Điều làm bạn chậm lại cũng chính là thứ giúp bạn đứng vững.

Câu hỏi: Ở đâu ma sát đang giúp bạn trong cuộc sống?

Có một cách giải thích bạn từng học ở trường nhưng thực ra chưa đúng: “không khí phía trên cánh phải đi nhanh để gặp lại không khí phía dưới”. Không có quy luật nào bắt chúng phải gặp lại nhau cả.

Cách hiểu đơn giản hơn: cánh máy bay được thiết kế và đặt nghiêng để đẩy một khối không khí khổng lồ xuống dưới. Đẩy khí xuống thì cánh bị đẩy lên — định luật 3 Newton. Áp suất phía trên cánh thấp hơn phía dưới là một cách khác để mô tả cùng hiện tượng đó.

Thí nghiệm tại nhà: thò tay ra cửa sổ ô tô (an toàn nhé), nghiêng bàn tay lên một chút. Bạn sẽ thấy tay bị nâng lên.

Bạn từng học cách giải thích nào ở trường?

“Lò vi sóng làm nóng từ bên trong” — câu này sai, và đây là lý do.

Vi sóng làm các phân tử nước trong thức ăn xoay qua xoay lại hàng tỷ lần mỗi giây, ma sát sinh ra nhiệt. Nhưng vi sóng chỉ đi sâu vào thức ăn khoảng vài centí mét. Phần giữa của món dày được làm nóng nhờ nhiệt truyền dần vào.

Đó là vì sao món ăn quay lò hay bị ngoài nóng trong nguội.

Mẹo: xếp thức ăn thành vòng, để trống ở giữa, và đảo giữa chừng. Nóng đều hơn hẳn.

Bạn có mẹo dùng lò vi sóng nào hay không?

Hầu hết chất rắn đều chìm trong chính chất lỏng của nó. Nước là ngoại lệ hiếm hoi — và nhờ vậy mà cá sống sót qua mùa đông.

Khi đông đặc, các phân tử nước xếp thành mạng lưới lục giác có nhiều khoảng trống. Đá vì thế chiếm nhiều chỗ hơn nước khoảng 9% và nhẹ hơn nước.

Kết quả: hồ đóng băng từ trên xuống. Lớp băng trên mặt như một tấm chăn giữ ấm cho nước bên dưới.

Cũng vì nở ra khi đông, chai nước để quên trong ngăn đá có thể bị nứt. Bạn đã từng “nghiệm thu” điều này chưa? 😅

Thấy tia chớp, bắt đầu đếm giây. Nghe tiếng sấm thì dừng. Lấy số giây chia 3 để ước là khoảng cách tính bằng km.

Vì sao? Ánh sáng đi gần 300.000 km mỗi giây, gần như đến ngay lập tức. Âm thanh chỉ đi khoảng 340 m mỗi giây, tức cứ mỗi 3 giây mây đi được 1 km.

Đếm được 9 giây? Sét cách bạn khoảng 3 km.

Lưu ý an toàn: nếu nghe tiếng sấm, bạn nên vào nhà càng sớm càng tốt, tránh cây và đường sắt. Hãy vào nhà.

Lần mưa giông tới, thử đếm và báo kết quả cho mình nhé!

Bầu trời không hề “siêu xanh”. Nó chỉ đang tán xạ ánh sáng rất giỏi.

Ánh sáng Mặt Trời có đủ màu. Khi đi qua không khí, ánh sáng bước sóng ngắn (xanh, tím) bị các phân tử khí đánh bật ra khắp nơi mạnh hơn hẳn ánh sáng đỏ. Vì vậy nhìn hướng nào bạn cũng thấy màu xanh. Hiện tượng này gọi là tán xạ Rayleigh.

Còn hoàng hôn? Ánh sáng phải đi xuyên qua lớp khí quyển dày hơn nhiều, màu xanh bị tán xạ hết dọc đường, chỉ còn cam và đỏ đến được mắt bạn.

Vậy vì sao trời không màu tím? Gợi ý: liên quan đến đôi mắt của bạn. Đoán thử xem 👇