Archive for December 2010

Πώς τροχίζονται τα διαμάντια;

Το διαμάντι είναι το πιο σκληρό από όλα τα γνωστά υλικά και χρησιμοποιείται για να τροχίζουμε άλλα πράγματα. Πώς όμως τροχίζονται τα ίδια τα διαμάντια;

Επειδή το διαμάντι είναι τόσο σκληρό, μπορεί να τροχιστεί μόνο με ένα άλλο διαμάντι. Στην πράξη, χρησιμοποιείται διαμαντόσκονη αναμεμειγμένη με ελαιόλαδο. Το μείγμα τοποθετείται σε ένα δίσκο, που περιστρέφεται με 2.800 στροφές το λεπτό.

Το ότι μπορούμε να τροχίσουμε ένα διαμάντι οφείλεται στο γεγονός ότι η σκληρότητα του ορυκτού ποικίλλει και εξαρτάται, μάλιστα, από το συγκεκριμένο σημείο που τροχίζουμε. Το διαμάντι είναι ένα κρυσταλλικό υλικό και, κατά το τρόχισμά του, εκμεταλλευόμαστε τις φυσικές σχισμές που έχει στις επιφάνειές του. Σε κάποια σημεία της επιφάνειάς του είναι πιο σκληρό απ’ ό,τι σε άλλα σημεία. Στη διαμαντόσκονη που χρησιμοποιούμε, υπάρχουν πάντα ορισμένοι κόκκοι που είναι πιο σκληροί από το διαμάντι που επεξεργαζόμαστε, και γι’ αυτό μπορούμε να το τροχίσουμε. Αυτή η διαφοροποίηση στη σκληρότητα είναι επίσης και ο λόγος που μπορούμε να κονιορτοποιήσουμε ένα διαμάντι. Αν ένα διαμάντι υποστεί πίεση υπό μια πολύ συγκεκριμένη γωνία, τότε είναι εκπληκτικά εύθραυστο.

Τα περισσότερα διαμάντια που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία έχουν υποστεί επεξεργασία. Κατά τα άλλα, για το τρόχισμα, το κόψιμο ή το στίλβωμα, χρησιμοποιούνται ακατέργαστα ή χαμηλής αξίας διαμάντια. Λιγότερο από το ένα τρίτο όλων των διαμαντιών είναι τόσο υψηλής ποιότητας, ώστε να γίνουν κοσμήματα.

Στην πραγματικότητα, το διαμάντι δεν είναι παρά καθαρός άνθρακας, που όμως έχει εκτεθεί σε συνθήκες εξαιρετικά μεγάλης πίεσης και θερμοκρασίας, βαθιά μέσα στο υπέδαφος.

Μπορεί το νερό να εξατμιστεί εντελώς μόνο του;

Γιατί εξατμίζεται το νερό αργά σε θερμοκρασία δωματίου, ενώ ξέρουμε ότι κανονικά εξατμίζεται στους 100 βαθμούς Κελσίου;

Για να εξατμιστεί το νερό, πρέπει μεμονωμένα μόρια να υπερνικήσουν την ηλεκτρομαγνητική έλξη από τα άλλα μόρια.

Αυτό απαιτεί ενέργεια και, όταν η θερμοκρασία φτάσει τους 100 βαθμούς Κελσίου, η ενέργεια είναι αρκετή ώστε να μεταπηδήσουν τα μόρια σε αέρια κατάσταση. Το ότι το νερό, παρ’ όλα αυτά, εξατμίζεται αργά ακόμη και στους 20 βαθμούς οφείλεται στο ότι ορισμένα μόρια επιταχύνουν όσο χρειάζεται για να απελευθερωθούν. Η θερμοκρασία του νερού δεν αντιστοιχεί στην ενέργεια του κάθε μεμονωμένου μορίου, αλλά στο μέσο όρο ενέργειας ενός τεράστιου αριθμού μορίων. Αν όλα τα μόρια είχαν ακριβώς την ίδια χαμηλή ενέργεια, κανένα μόριο δε θα είχε αρκετή ταχύτητα για να εγκαταλείψει τα υπόλοιπα, κι έτσι δε θα προέκυπτε εξάτμιση.

Το νερό, όμως, περιέχει μόρια που έχουν πολύ διαφορετικές ταχύτητες, και ανάμεσά τους υπάρχουν κάθε στιγμή ορισμένα μεμονωμένα μόρια που έχουν αρκετά υψηλή ενέργεια για να απελευθερωθούν. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο ταχύτερη είναι συνολικά η εξάτμιση.

Ποιο ζώο έχει τα περισσότερα παράσιτα;

Η γκρίζα φάλαινα, που ζει στον Ειρηνικό ωκεανό, έχει τα περισσότερα παράσιτα από κάθε άλλο ζώο. Μια ενήλικη γκρίζα φάλαινα οργώνει τους ωκεανούς μεταφέ-ροντας συνήθως ένα υπέρβαρο 100 – 200 κιλών από θυσανόποδα, που της τρυπούν το δέρμα και κολλάνε πάνω της, καθώς και μέχρι 100.000 ψείρες των φαλαινών.

Πόσο μακριά πετούν τα χελιδονόψαρα;

Με ιδανικές συνθήκες ανέμου, τα χελιδονόψαρα μπορούν να πετάξουν εκατοντάδες μέτρα. Κι αυτό χάρη στα μακριά μπροστινά τους πτερύγια, που ανοίγουν όταν πηδούν έξω από το νερό. Τα χελιδονόψαρα, που φτάνουν σε μήκος τα 45 εκατοστά, πετούν για να αποφύγουν τους εχθρούς τους.

Πόσο γρήγορα περιστρέφεται η Γη;

Ως γνωστόν, η Γη κάνει μια πλήρη περιστροφή σε 24 ώρες. Όσον αφορά την ταχύτητα, αυτό εξαρτάται από το γεωγραφικό πλάτος. Σε απόσταση δέκα μέτρων από τους πόλους, η ταχύτητα είναι μόλις 2,62 μέτρα την ώρα, ενώ στον ισημερινό είναι 1.674 χιλιόμετρα την ώρα.

Μπορεί ένας επιβάτης να προσγειώσει ένα αεροπλάνο;

Βλέπουμε συχνά σε ταινίες έναν επιβάτη να προσγειώνει ένα αεροπλάνο. Μπορεί κάτι τέτοιο να γίνει στην πραγματικότητα; Έχει συμβεί ποτέ;

Απ’ όσο γνωρίζουμε, δεν έχει συμβεί ποτέ άνθρωπος χωρίς κάποια εκπαίδευση πιλότου να καταφέρει να προσγειώσει ένα μεγάλο επιβατικό αεροπλάνο. Ωστόσο, σύμφωνα με έναν εκπαιδευτή στα Airbus, το Niels Peder Ternvig, κάτι τέτοιο είναι εφικτό. Απαιτούνται, βέβαια, γερά νεύρα και, φυσικά, οδηγίες από κάποιον που γνωρίζει το συγκεκριμένο τύπο αεροσκάφους. Αυτός θα μπορούσε να είναι κάποιος που βρίσκεται στο έδαφος ή ένας πιλότος σε ένα αεροπλάνο του ίδιου τύπου που πετάει κοντά.

Σε ένα σύγχρονο αεροπλάνο, πολλές λειτουργίες είναι αυτοματοποιημένες, αλλά κατά την προσγείωση υπάρχουν διαδικασίες που πρέπει να γίνουν χειροκίνητα. Μεταξύ άλλων, πρέπει να προγραμματιστεί ο υπολογιστής με τα στοιχεία του επιλεγμένου αεροδρομίου και τα καιρικά δεδομένα. Επιπλέον, πρέπει να ρυθμιστούν τα flaps, ώστε να μειωθεί η ταχύτητα πριν από την προσγείωση, και να κατέβουν οι τροχοί.

Η προσγείωση αυτή καθαυτή γίνεται, ως επί το πλείστον, αυτόματα, αλλά παρ’ όλα αυτά ο χειριστής θα πρέπει να τραβήξει το μοχλό και να φρενάρει το αεροπλάνο.

Μπορεί ένα άλογο και μια ζέβρα να γεννήσουν πουλάρια;

Ένα άλογο και ένας γάιδαρος μπορούν να δώσουν απογόνους. Μπορεί να συμβεί το ίδιο με ένα άλογο και μία ζέβρα;

Τα άλογα, οι όνοι και οι ζέβρες ανήκουν όλα στο γένος Equus, και αυτό σημαίνει ότι μπορούν να διασταυρωθούν μεταξύ τους. Δεν έχουν όμως όλοι οι συνδυασμοί ικανοποιητικά αποτελέσματα. Τα άλογα έχουν 64 χρωμοσώματα και οι όνοι 62, και μπορούν σχετικά εύκολα να γεννήσουν μουλάρια. Οι ζέβρες, όμως, έχουν 32, 44 ή 46 χρωμοσώματα, ανάλογα με το είδος. Αυτή η μεγάλη διαφορά στον αριθμό των χρωμοσωμάτων ίσως ευθύνεται για το ότι μια διασταύρωση ζέβρας και αλόγου δίνει απογόνους σπάνια και με μικρές πιθανότητες επιβίωσης.

Επίσης, κάτι τέτοιο είναι εφικτό μόνο αν ο επιβήτορας είναι ζέβρα. Φαίνεται ότι ο μικρότερος αριθμός χρωμοσωμάτων θα πρέπει να προέρχεται από το αρσενικό. Διασταυρώσεις ανάμεσα σε ζέβρες και άλογα/όνους δε συμβαίνουν στη φύση, παρά μόνο σε συνθήκες αιχμαλωσίας.

Υπάρχει όζον στην επιφάνεια της Γης;

Το όζον δημιουργείται κυρίως στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Στο έδαφος συναντάται μόνο σε πολύ μικρές ποσότητες και η εισπνοή του είναι βλαβερή.

Προστατεύονται τα αεροπλάνα από τους κεραυνούς;

Τα περισσότερα αεροπλάνα είναι κατασκευασμένα από αλουμίνιο, που είναι ένας καλός αγωγός του ηλεκτρισμού. Αυτό σημαίνει ότι το μέταλλο κάνει τον κεραυνό να τυλιχτεί γύρω από την άτρακτο, χωρίς να βλάψει τους επιβάτες. Εκτιμάται πως ένα επιβατικό αεροπλάνο πλήττεται από κεραυνό, κατά μέσο όρο, μια φορά το χρόνο.

Πώς γίνεται να φυτρώνει ένα φυτό στην άσφαλτο;

Βλέπουμε συχνά χορτάρια να φυτρώνουν στην άσφαλτο και στα πεζοδρόμια. Πώς το καταφέρνει αυτό ένα φυτό, ενώ είναι τόσο ευπαθές, που μπορούμε να το συνθλίψουμε με τα χέρια μας;

Η ερμηνεία του φαινομένου έχει να κάνει με τη μηχανική των ρευστών. Σύμφωνα με το νόμο του Πασκάλ, αν αυξηθεί η πίεση σε ένα σημείο ενός ασυμπίεστου ρευστού που βρίσκεται μέσα σε κλειστό δοχείο, τότε θα αυξηθεί κατά τον ίδιο τρόπο και σε οποιοδήποτε άλλο σημείο του ρευστού. Το φαινόμενο αυτό έχει πολλές τεχνικές εφαρμογές, όπως για παράδειγμα στις υδραυλικές αντλίες και στην ανύψωση βαρέων αντικειμένων. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα δοχείο, το οποίο περιέχει ένα μη συμπιεστό υγρό, π.χ. λάδι, και στο οποίο έχουμε προσαρ- μόσει δύο έμβολα: ένα με μικρή και ένα με μεγάλη διάμετρο. Σπρώχνοντας προς τα μέσα το μικρό έμβολο με μικρή δύναμη, η πίεση μέσα στο υγρό αυξάνει και μεταφέρεται αυτούσια στο μεγάλο έμβολο, σπρώχνοντάς το προς τα πάνω με πολύ μεγαλύτερη δύναμη από αυτήν που ασκήσαμε αρχικά. Μπορούμε έτσι, με την εφαρμογή πολύ μικρής δύναμης σε ένα μικρό έμβολο, να ανυψώσουμε πολύ βαριά αντικείμενα.

Το ίδιο, ουσιαστικά, συμβαίνει και μέσα σε ένα φυτό που φυτρώνει κάτω από ένα στρώμα ασφάλτου. Το φυτό απορροφά νερό, που διοχετεύεται στα κύτταρά του, τα οποία έτσι διαστέλλονται. Τα κύτταρα του φυτού αποτελούνται, ως επί το πλείστον, από κυτταρίνη, που δεν μπορεί να συμπιεστεί ούτε η ίδια αλλά ούτε και το νερό που περιέχει. Έτσι, όταν η πίεση από κάτω γίνει αρκετά μεγάλη, η επιφάνεια του εδάφους υποχωρεί, δίνοντας στο φυτό χώρο για να αναπτυχθεί.