Този пост започна като коментар към чуденката на Пейо, но стана твърде дълъг и реших, че е по-добре да го публикувам тук.

Водата кипи при различна температура при различно атмосферно налягане, а атмосферното налягане зависи от надморската височина. При еднакви други условия налягането на по-голяма надморска височина е по-ниско, отколкото на по-малка. В училище са ни учили, че водата кипи при 100°C, a истината е, че това е вярно само на морското равнище. На по-високо водата кипи при по-ниска температура (в София вероятно при около 96-97°C (само грубо предположение, базирано на мътни спомени и най-вероятно е погрешно)).

Друг важен факт е, че докато кипи, водата не повишава температурата си, т.е. колкото и енергия да вкарваме във водата чрез нагревателя, тя няма да превиши температурата си на кипене. Струва си да се спомене също, че освободените пари имат същата температура като тази на водата, когато тя кипи.

От тук следва, че не може да се направи кана, която да се изключва при определена температура, едновеременно с това водата вътре да кипи и в същото време тази кана да е използваема на две различни надморски равнища. Тук дори не става въпрос за някаква голяма денивелация.

Например нека имаме кана, която изключва при 100°C. Ако сме на морското равнище, тя ще работи добре, но ако сме на по-високо, тази температура няма как да се достигне и каната няма да изключи преди водата да изкипи. Да пробваме сега с кана, която изключва при по-ниска температура, да речем, при 95°C. Добре де, но ако сме на място, където водата кипи при по-висока температура (т.е. сме на по-ниско надморско равнище), водата очевидно няма да закипи, защото нагревателят ще се е изключил преди това.

Ето защо не може да се направи универсална кана, която завира вода, с механизъм за изключване при определена температура на водата. Значи механизмът трябва да е друг.

Моето предположение е, че близо до капака има камера с клапа, която се отваря, когато налягането на водните пари стане по-високо от някакво зададено (но по-високо от атмосферното). В камерата пък вероятно има термодатчик, който изключва нагревателя, когато температурата му стане по-висока от някаква, която обаче е по-ниска от температурата на кипене на водата при някаква разумна надморска височина. Налягането вътре в каната се повишава в следствие от повишаването на температурата, което в някакъв момент отваря клапата. Когато тя се отвори, в камерата влизат горещи водни пари и загряват термодатчика, който пък изключва камерата. По-този начин каната може да се направи да работи добре както на морското равнище, така и на Еверест например.

Това, разбира се, е само предположение, изградено на базата на опита ми с каните за завиране на вода (често си правя чай ;-) ). Много е вероятно да бъркам някъде.

Tags: , ,

Обикновено трудно си харесвам нещо ново за четене, дори когато (или пък особено когато) става дума за физика. Из Мрежата има доста блогове на такава тематика, но не винаги ми е лесно да преценя на пръв поглед дали ще харесам някой. Заредих в RSS четеца си десетина, които ми хванаха окото и оставих времето да свърши своето. Е, след шест месеца вече спокойно мога да споделя някои от блоговете с физична насоченост, които ми (о)станаха интересни. Ето ги и тях (без определен ред):

  • Cosmic Variance – няколко души пишат в този блог, което означава добро разнообразие от интересни теми, все някак свързани с физиката. От тук се осведомявам за новините покрай LHC и преследването на Higgs бозона, а също така научавам нещо за академичния живот отвъд океана и още много други, които просто няма да се опитвам да изброявам.
  • Shores of the Dirac Sea – както това романтично заглавие подсказва, тук често се появават публикации за проблемите на физиката на микросвета – квантовата механика, квантовата гравитация и квантовата теория на полето. Освен за сложните модерни теории, тук човек може да научи малко и за физиката на обикновените неща, като кафеварката например.
  • Skulls in the Stars – заглавието тук пък с нищо не подсказва, че интересите на автора са от областта на оптиката. Както може да се очаква, публикациите му, свързани с физиката, са предимно на тази тема. Освен физик, авторът е също така почитател на филмите и книгите на ужасите, но аз лично прескачам постовете му на тази тема.
  • Dot Physics – или, както гласи подзаглавието, physics about everyday things with everyday explanations. Тук физиката е от гимназиално до първокурсно или второкурсно ниво и е предимно механика. Все пак нещата са представени по доста интересен начин, а и винаги има какво ново да се научи. Забавно ми е и да чета как авторът критикува известните ловци на митове от Дискавъри или пък недоволства от физиката в Wall-E.

Приятно четене!

Tags: ,

Както се разхождах днес, зареяният ми поглед попадна случайно на един билборд, на който пишеше: „Имат ли звездите сърца?“

Откъде да знам имат ли звездите сърца? Сигурно имат нещо, което ги поддържа живи, но имат ли сърца? Не знам, а и един друг въпрос е по-важен.

Аз имам ли сърце?

Tags:

В памет на дядо си публикувам тук неговия разказ за едно приключение в планината. Макар да се е случило доста отдавна, поуката важи в пълна сила и днес.

Това, за което искам да разкажа на любителите на зимните походи, се случи през зимата на 1975 година.

Беше четвъртък, 29 януари – края на първия учебен срок. Няколко учители и няколко младежи решихме да проведем двудневен поход до хижа Чумерна. Като най-възрастен и с най-голям опит в планината, аз бях водач на групата. Тръгнахме с автобуса в 16 часа за рудник Девина. Там пристигнахме към 16,30-17 часа. Вече се свечеряваше. Още на Девина заварихме 2-3 пръста снежец. Поехме по пряката пътека за бившия рудник Кокс и от там трябваше да хванем много известната на по-възрастните шивачевци Мийковска пътека, която свързва Шивачево със село Мийковци – едно от многото селца край гр. Елена. Пътеката минава през връх Чумерна и се спуска на север за Мийковци. Докато стигнем до пътеката, започна да духа студен вятър, снеговалежът се засили.

Още нестигнали до пътеката, трябваше да пресечем едно от многото южни дерета под връх Чумерна. Започнахме да газим дълбок сняг до колене. Това затрудняваше и забавяше движението ни. С кратки почивки се добрахме най-после до сградата на военните, построена на самия връх Чумерна. Тук спряхме да отдъхнем малко и да се подкрепим с топлия чай, който носехме в термосите. Подслонихме се на завет от южната страна на сградата, но духаше много силен и студен вятър. Продължаваше да вали обилен сняг. Не можехме да останем по-дълго време. Трябваше да продължим за хижа Чумерна. Беше тъмно и студено, но мисълта за топлата и уютна хижа, в която скоро щяхме да стигнем, поддържаше нашия дух бодър.

От тук нататък започнаха трудните мигове, които ни предстояха да преживеем. Пътят за хижата върви почти по равното било на балкана и накрая има едно спускане по склона към хижата.

Лошото дойде от това, че бяхме посрещнати от много силен и бурен вятър. Не можехме да се придвижваме, тъй като бяхме заслепени от тъмнината и обилния снеговалеж. Билната поляна на върха дава възможност на туристите да се движат леко и свободно, да се наслаждават на красива панорама, откриваща се пред очите в четирите посоки. Но тази възможност се предоставя тогава, когато времето е ясно и слънчево, а нашият поход можеше вече да се нарече нощен. Имаше една подробност, която в никакъв случай не бе за подценяване. Поляната на юг, откъм рудник Шешкинград завършва с отвесни скали (пропасти). С тази подробност трябваше и бях длъжен да се съобразявам и аз като водач на нашата макар и неголяма туристическа група.

В стремежа и желанието си да вървим все по-надясно и по-далече от пропастта и то срещу насрещния силен вятър, сме се отклонили значително на дясно от пътеката за хижата. Наближили сме по-източния склон от този, по който трябваше да се спуснем за хижата и по който буковите дървета все още не са доизсечени. Но в началото двата склона много си приличат, защото просто са продължение на Чумерненската поляна.

На върха снегът беше издухан от вятъра, но колкото слизахме по-надолу, започнахме да газим все по-дълбок сняг. Направи ми впечатление, че навлязохме в млада борова гора, а аз си спомних, че склонът, който е по-наизток от този, на който е построена хижата, е изсечен изцяло и залесен с борови дръвчета. Разбрах какво се е случило и къде се намираме, и поведох групата вече направо на ляво (на запад). За наша радост вятърът като че ли понамаля, утихна, но снегът, който газехме, ставаше все по-дълбок. Прецених, че долът, който трябваше да преодолеем, е силно навят със сняг и тъй като бяхме много изтощени от борбата с вятъра и снежната стихия, решихме да спрем да си починем и да се подкрепим от храната, която носехме в раниците си. Постлахме найлони върху снега, но как да седнем и вечеряме премръзнали. Решихме, че е необходимо да се постоплим. Трябваше да запалим огън. Но за наше огорчение наоколо нямаше сухи дърва. Имаше млади борови дръвчета и млада букова подраст. Как се пали огън от сурови и мокри клони. Колкото и да ни беше жал, трябваше да прежалим китарата, която Петко носеше и която беше предназначена да ни весели край огъня в хижата. Решихме като се върнем да купим нова китара на Петко, но ръцете ми трепереха, когато извадих туристическия нож от раницата и започнах да я разсичам пред изумените очи на другарите си. Китарата беше много здрава и не беше лесно да я направя на трески, с които трябваше да запалим тъй желания и необходим огън. Въпреки всичко, тя беше превърната в трески, с помощта на които успяхме да запалим огън върху снега. Започнах с ножа да сека клонки и вършинак от суровата букова подраст. За да подсилим огъня, слагахме масло и сланина. Все пак огънят се разгоря и ние малко посгрети успяхме да вечеряме. Снегът под огъня започна да се топи и той започна да потъва все по-дълбоко. Топящият се сняг гасеше огъня и той започна само да дими. Другарите ми започнаха да се отпускат върху снега и да заспиват. Разбрах, че ако се отпуснем, ще настъпи бялата смърт за нас шестимата. И като си помислих, че не бяха изминали месеци от гибелта на 5-мата миньори-шивачевци, които са погребани в обща братска могила, мина ми през ума, че Шивачево утрешния ден ще пограбва нови 6 жертви пак в такава братска могила, загинали от тази нелепа, нежелана смърт. Накарах другарите да станат и започнахме да тъпчем около огъня с цел да не заспиваме и да дочакаме зазоряването. Времето течеше мъчително бавно. Разбрах, че това няма да ни помогне и затова предложих да започнем да се връщаме обратно нагоре по склона по все още личащите следи. В началото аз бях начело, но скоро силите започнаха да ме напускат. Предложих водачеството да поеме много по-младият и силен Петко. В началото следите ни личаха, но колкото по-нагоре се изкачвахме, толкова повече следите се губеха от наветия сняг. Осъзнавайки къде сме попаднали, аз започнах да направлявам Петко да води групата все по-нагоре и по-надясно, изхождайки от местоположението на хижата.

Започна да се разсъмва. Успокоихме се, когато стигнахме до хранилките за сърните направени в района на хижата. Това може би ми възвърна силите и аз отново поех водачеството. Знаех вече, че сме се добрали до пътеката, която се спуска от билната поляна за хижа Чумерна.

Припадна сутрешна мъгла и тъй като все още беше дрезгаво, не можехме да видим хижата. Казах на другарите, че хижата е пред нас на не повече от 40-50 метра, но те не ми вярваха. Едва когато тя се изправи пред нас, всички си отдъхнаха с облекчение.

В хижата всички спяха. Потропахме на вратата. Не чакахме много и хижарят отвори. Не бяха нужни много обяснения на опитния планинар, за да разбере тежкото положение, в което се намирахме. Помолих го да ни осигури във възможно най-кратко време горещ чай и аспирин.

След отморителния сън младите ми приятели имаха вече сили да се шегуват с нощното ни приключение. За мен обаче този поход бе още един урок, който планината ни даде. Запомних завинаги, че с природата шега не бива. Човекът трябва да обича природата, да се ползва от всичките блага, които тя му предоставя, но в същото време трябва да бъде внимателен, да спазва походните изисквания, защото последствията могат да бъдат трагични.

Жестокият урок на зимния балкан не ни обезкуражи. Той само ни накара още по-силно да обикнем суровата красота на природата.

Димитър Азманов
гр. Шивачево

Tags: ,

Изтичат последните часове от 2008-ма година… Излъгах, написах това доста преди Нова година. Причината е, че точно сега ми е дошло настроението да пиша на тази тема. Като се познавам, се съмнявам, че ще ми се пише, когато му е времето. Пък и много се надявам да нямам време за това в последните часове на 2008-ма.

Миналата година от баницата на самия купон за Нова година си изтеглих един страхотен късмет – много (широки) усмивки1. От баницата вкъщи пък ми се паднаха „работа“, паричката и „нова къща“. Страхотно нали?

Много усмивки наистина имаше, някои дадох, някои получих, а някои бяха даже и много широки. Заплатих за тях обаче солено. Струваше си. Истинска работа, обаче, така и не започнах. Най-вероятно затова и парички нямаше много. Без парички пък каква нова къща? Буквално погледнато нищо не се сбъдна (оставяйки настрана усмивките, де). То вярно, че от само себе си няма да се сбъдне, човек сам трябва да сбъдне мечтите си.

А мечти получих тази година. Не много, просто достатъчно така, че да не ми се разпиляват усилията в твърде много посоки. Така изникна работа, но не от онази, за която ти плащат, а такава, която трябва да свършиш, за да се доближиш до целта си. Парата, струва ми се, символизира това, което наистина желае човекът, на когото се пада2. Получих си от него. Казват, че домът е там, където е сърцето. В такъв смисъл даже и нова къща си имам. Остава само да стигна там.

Излиза, че всички късметчета са се сбъднали в някакъв смисъл. Въпрос на тълкуване? Сигурно.

  1. Опитвам да предам смисъла само с две думи и почти ме е срам от това, защото пожеланието беше много по-оригинално и забавно. []
  2. В този смисъл парата действително означава пари, само ако се падне на някой сребролюбец. []

Tags: ,

Доплеров ефект

След като прочетох поста на iffi за научния хумор, си припомних един стар, но не много популярен полицейски анекдот.

Един джигит минал на червено и имал късмета да го спре полицай. Започнал да се оправдава, че виждал зелена светлина, когато преминавал през кръстовището. Полицаят помислил, почесал се малко и му написал акт за превишена скорост.

Тук изниква един интересен въпрос: Каква глоба е отнесъл джигитът?

Отговорът после, сега да видим откъде му е хрумнало на катаджията да пише акт за превишена скорост. Много просто – сетил се е за доплеровия ефект.

Read the rest of this entry »

Tags: ,

Удобни обувки, дебели дрехи, нещо за снимане, нещо за хапване, нещо за ориентиране, нещо за светене – с такива неща напълних раницата и рано-рано на следващата сутрин потеглихме към Калофер.

На Паниците ни посрещна благо и слънчево време. Съвсем малко по-нагоре, обаче, плаха мъгла взе да наднича между клоните. И така, приключението започна.

The journey begins...

Извадихме късмет, мъглата наистина се оказа рехава и съвсем скоро пред нас се разкри Балканът – могъщ, красив и потаен. Самият връх Ботев ту надничаше между облаците, ту пак се скриваше, сякаш да подскаже, че се колебае дали да приеме гости днес.

След малко повече от половин час по ширналите се поляни, под небето, сякаш подкрепяно от върховете наоколо, пътеката започна плавно да навлиза в буковата гора.

Спуснахме се за кратко, но само за да започнем съвсем скоро стремоглаво да се изкачваме към хижа Рай. Ако човек не си изкара въздуха от дробовете и не спре да почине за малко, може да изпусне красиви гледки:

Rocky view from the woods

Стръмното изкачване продължи почти до хижа Рай, където отморихме и хапнахме топла картофена супа. За съжаление Райското пръскало почти не пръскаше.

Без да се бавим много поехме по Тарзановата пътека. Човек не разбира защо я наричат така преди да мине по нея, неприветливо стръмна е, а на места направо си е опасна. Затова пък гледките надолу спират дъха.

Някъде край тази пътека природата е увековечила Ботев. Дори нещо повече, тази скала е била там столетия преди появата му. Когато видя такова нещо, ми се приисква да вярвам в съдбата.

Когато преминахме опасното и ни остана само стръмното, връх Ботев все още изглеждаше обезкуражително далеч.

Когато доближихме върха, задуха хаплив вятър, сетне мъглата ни прегърна хладно. Всяка крачка изстискваше все повече сили и пътят до целта, макар и не много, изглеждаше безкраен.

Горе спряхме за щедра почивка и се подкрепихме с храна и вода. Когато потеглихме към хижа Левски, мъглата на Ботев внезапно се вдигна. „Вдигна“ не е точната дума, защото в действителност не се вдигна, тя просто неусетно изчезна.

Слънцето вече съвсем бе доближило хоризонта, а облаците нежно обвиваха билото. Един приказен залез над планината.

Слънцето се скри, а облаците побеляха, избледняха и след малко ги нямаше.

Мръкваше се, а едва бяхме стигнали до заслон Ботев. Чакаше ни още почти три часово ходене до хижа Левски. За щастие носехме достатъчно светлина.

Нощният поход си има своя чар. Ясното, безлунно небе беше отрупано с много, много звезди. Толкова много звезди има само по небето на Балкана. Когато си свикнал да виждаш само червеникавото сияние на градския смог, под звездното небе се чувстваш като в приказка. Всъщност това никак не е далече от истината…

Когато си вървял цял ден, обаче, твърде дългият нощен поход може да ти дойде в повече. Гледаш само в осветеното от челника петно и внимаваш да не се спънеш. Камък след камък, храст след храст, завой след завой, едно и също отново и отново. Всичко се повтаря, все едно тъпчеш на едно място. Всяка промяна в декорите предизвиква емоция, но след това и новата текстура започва да се повтаря до безкрай. Губиш представа за времето, не знаеш откога вървиш в нощта и имаш чувството, че никога няма да стигнеш… Накрая стигаш.

Стигнахме. След десет часово ходене стигнахме до хижа Левски.

Спахме твърде много. Закусихме прилично и се разходихме до Карловското пръскало. Пръскалата не са в най-добрата си форма през есента, но Карловското все пак беше красиво.

Пътеката надолу е много приятна, не е никак стръмна и се вие и преплита със Стара река почти до Карлово. Ромолът ѝ шепти успокоително, а по течението ѝ се откриват множество вирчета и всяко мами да се топнеш в него. Ех, да беше лято…

Така, в приятната компания на реката, след няколко часа слязохме благополучно в Карлово.

* * *

Няколко бележки за вбъдеще. По този маршрут трябва да се мине още веднъж, най-добре през пролетта, когато всичко е свежо и зелено. Преходът трябва да е тридневен, а не двудневен, за да има повече време за спокойствие, снимки и хубави гледки. Балканът е красив.

Tags: , , ,

Лъч светлина

След като дадох идея кои са трите основни области в оптиката, мога да започна да разглеждам едно по едно по-важните и по-интересните явления. Започвам с геометрична оптика, защото тя позволява лесно и интуитивно да се въведат някои основни понятия. Повечето от това, което следва, е учено в училище. Тук само ще се спра на основните моменти, за да припомня на забравилите.

Скоростта на светлината

В празното пространство (вакуум) светлината се движи с постоянна скорост, която е еднаква във всички инерциални отправни системи. Това твърдение е било доказано благодарение на експеримента на Майкелсон и Морли и в последствие е залегнало в основата на специалната теория на относителността на Айнщайн. Повече за теорията на относителността има на достъпен български в блога за Вселената, аз няма да се спирам тук на нея, само ще спомена едно от най-важните нейни следствия. А именно, нито материята, нито информацията могат да се движат със скорост по-голяма от скоростта на светлината във вакуум (бележи се с c). Това е наистина бързо – за една секунда светлината изминава във вакуум 299 792 458 метра. Всъщност, от 1983 г. дефиницията за един метър е разстоянието, което светлината изминава във вакуум за 1/299 792 458 части от секундата.

Добре де, направих малко отклонение от темата. Причината беше да дам най-бегла представа за значението на тази константа (c) за физиката. Макар че съм почти сигурен, че не съм успял.

В евентуални бъдещи сметки няма да се тормозя с голяма точност и ще приемам скоростта на светлината за

\displaystyle c = 3\times10^8 m/s.

Току-що скъсих метъра с около 2 промила или с цели 0.2 mm. ;-)

Показател на пречупване

Досега ставаше въпрос за скоростта на светлината в празното пространство. В материалните среди (например въздух, вода, стъкло) скоростта на светлината е по-ниска:

\displaystyle v = \frac{c}{n},

където c е скоростта на светлината във вакуум, v е скоростта на светлината в материалната среда, а множителят n се нарича показател на пречуване на дадената среда. В различните среди, най-общо казано, светлината се разпространява с различна скорост и поради това показателят на пречупване е различен за различните среди. Разбира се, той е по-голям от единица, защото няма как светлината да се движи по-бързо в материална среда, отколкото във вакуум.

Но защо точно „показател на пречупване“?

Read the rest of this entry »

Tags: , , ,

Какво е оптика?

Много пъти започвах този пост така: „Светлината е“. И стигах до там. Светлината е… каква? Бърза? Могъща? Опасна? Красива? Жизнено необходима? Светлината със сигурност е всичко това и много повече. Всъщност правилният въпрос за физиката не е „каква“, а „какво“ е светлината. Интересуваме се от характеристиките и свойствата ѝ, както и от явленията, свързани с взаимодействието ѝ с веществото. Оптиката е тъкмо това – наука, имаща за цел да впримчи светлината в черупка, отговаряйки на тези въпроси.

В оптиката има три основни направления, определени от основните модели за разпространение на светлината:

  • Геометрична оптика – изучава светлината като геометрични лъчи
  • Вълнова оптика – изучава светлината като вълни
  • Квантова оптика – изучава светлината като частици

Може би тези модели биха изглеждали малко противоречащи си и взаимно изключващи се на човек, който не е внимавал в час по физика. Всъщност истината е, че те представят едно и също нещо – светлината – в различни приближения. Редът на подреждане не е случаен, той е от най-опростения (най-много неща се пренебрегват) към най-конкретния, освен това хронологичният ред на възникване е горе-долу същия.

Следва кратко описание на всеки модел.

Read the rest of this entry »

Tags: ,

Сънувах те…

Сънувах те. Десет години преди да те срещна. Червена кухня, мека светлина, вълниста коса, момиче в бледо синьо. В прегръдките ми. Непознато нежно чувство, галещо, обладаващо. Събудих се. Сънят избледня, чувството остана. Чувството избледня, споменът остана.

Търсих те. Десет години. На друга земя, в чужди сърца. Блян, копнеж. Смътен спомен за нежно чувство, неизпитано. Забрава.

Намерих те. След десет години. Червена кухня, мека светлина, вълниста коса, момиче в бледо синьо. В прегръдките ми. Познато нежно чувство, галещо, обладаващо. Тръгна си. Чувството остана.

Tags: , ,

« Older entries