Prawo rozpadu promieniotwórczego

Prawo rozpadu promieniotwórczego jest przykładem prawa, które opisuje zjawisko całkowicie losowe w sposób ścisły matematycznie. Z taką sytuacją spotykamy się w fizyce wtedy, gdy mamy do czynienia z olbrzymią ilością zdarzeń losowych, a więc przede wszystkim w fizyce jądrowej, kwantowej, czy termodynamice (w podejściu statystycznym). W tym artykule przekonamy się, jak wykorzystywane jest prawo rozpadu promieniotwórczego do datowania radiowęglowego oraz w nauce, np. do opisu skażeń środowiska po katastrofie w Czarnobylu i Fukushimie... Czytaj dalej

Budowa i działanie czujnika SQUID

Czujniki SQUID są obecnie uznawane za jedne z najdokładniejszych. Wykorzystywane są głównie jako precyzyjne mierniki pola magnetycznego (z dokładnością pomiaru rzędu 10^(-15) T [1]) choć można je wykorzystać również do pomiarów napięcia elektrycznego. Dzięki nim możliwe jest badanie pola magnetycznego ciała człowieka (np. w magnetoencefalografii - badanie MEG) czy obiektów w głębi ziemi (geofizyka) lub oceanu (namierzanie łodzi podwodnych). Wysoka precyzja pomiaru tych czujników osiągana jest dzięki wykorzystaniu nadprzewodnictwa elektrycznego... Czytaj dalej

Masa grawitacyjna i masa bezwładna. Pomiary masy

Wydawać by się mogło, że pojęcia masy nie trzeba nikomu tłumaczyć. Mamy z nią do czynienia na co dzień, od najmłodszych lat. Na pierwszych lekcjach fizyki dowiadujemy się, czym różni się masa od ciężaru i wydaje się, że to rozróżnienie wyczerpuje temat. Okazuje się jednak, że sprawa nie jest taka prosta, a historia nauki pokazała, że kwestionować można nawet rzeczy na pozór oczywiste... Czytaj dalej

Inercjalny i nieinercjalny układ odniesienia. Siły bezwładności

Wskazywanie na potrzeby rozwiązywania zadań i problemów mechaniki układów odniesienia, a już w szczególności nazywanie ich „inercjalnymi” lub „nieinercjalnymi” może być przytłaczające. Przyzwyczajeni jesteśmy od najmłodszych lat do potocznego opisywania ruchu, tym bardziej opis naukowy zdaje się nam niepraktyczny. Gdy policjant zatrzymuje nas za zbyt szybką jazdę samochodem, nie dopytujemy go względem jakiego układu odniesienia zmierzył naszą prędkość. Tłumaczymy się jedynie z czego wynika nasz pośpiech wiedząc, że co do złamania przepisu ma po prostu rację... Czytaj dalej

Metoda Najmniejszych Kwadratów (MNK) w fizyce

Głównym źródłem wiedzy w fizyce, obok wyników wnioskowania teoretycznego, jest eksperyment. W doświadczeniach fizycznych czasem wystarcza wykonać pojedynczy pomiar, aby uzyskać wartościowe informacje o danym przedmiocie badania. Gdy zależy nam jednak na dokładności wyniku, i chcemy zminimalizować niepewność pomiaru, najlepiej jest wykonać całą serię pomiarową. Do jej analizy z kolei najlepiej jest zastosować Metodę Najmniejszych Kwadratów... Czytaj dalej

Przełom w energetyce – synteza jądrowa z dodatnim bilansem energetycznym

Świat w błyskawicznym tempie obiegła informacja prasowa ze Stanów Zjednoczonych - naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory poinformowali, że przeprowadzili kontrolowaną reakcję syntezy jądrowej z dodatnim bilansem energetycznym [1]. Dlaczego ta wiadomość jest aż tak ważna? I co dokładnie jest w tym eksperymencie aż tak przełomowego?... Czytaj dalej

Współrzędne kartezjańskie i biegunowe w fizyce

Znaczną część zjawisk fizycznych opisuje się w oderwaniu od położenia ciał. Jest tak gdy rozważamy zmiany temperatury obiektu w czasie, natężenia i napięcia prądu w obwodzie czy aktywność promieniotwórczą próbki izotopu. Gdy jednak chcemy określić położenie obiektu, musimy posłużyć się układem odniesienia (kubek stoi 10 cm od brzegu biurka, jabłko wisi 2 m nad ziemią itp.). W formalnym opisie zjawisk układ odniesienia opisujemy najczęściej korzystając ze współrzędnych kartezjańskich. Czasem jednak wygodniej jest zastosować współrzędne biegunowe, sferyczne czy walcowe... Czytaj dalej

Droga, prędkość, przyspieszenie. Podział ruchów w kinematyce

Jednym z podstawowych zagadnień fizyki jest opis ruchów ciał, którym zajmuje się kinematyka. Nauka ta wyróżnia kilka pojęć, takich jak droga, przemieszczenie, prędkość czy tor ruchu i na ich podstawie dzieli sposoby poruszania się ciał na ruch prostoliniowy i krzywoliniowy, jednostajny i niejednostajny. Podział ten jest bardzo praktyczny – sprowadza złożony świat ruchu do kilka prostych wzorów... Czytaj dalej

Ronna, ronto, quetta, quecto… nowe przedrostki jednostek miar układu SI

Układ SI został wzbogacony o nowe mnożniki jednostek miar. 27 Generalna Konferencja Miar (CGPM) podjęła decyzję o włączeniu do grona przedrostków mnożniki „ronna”, „ronto”, „quetta” i „quecto”. W uzasadnieniu podano m.in. konieczność „zapewnienia dokładności i globalnej porównywalności miar”, „zachęcenie do stosowania jednostek SI”, stosowanie w data science wielkości przekraczających 10^24 oraz potrzebę „zapobieżenia przyjmowania nieoficjalnych nazw kolejnych przedrostków” [1]... Czytaj dalej

Cewki elektryczne

Odkąd technika elektryczna zaczęła rozwijać się naprawdę dynamicznie, a więc już w XIX wieku, cewki stały się jednym z podstawowych budulców najróżniejszych maszyn. Znaleziono dla nich wiele, czasem bardzo różniących się, zastosowań. Co przysporzyło im aż takiej popularności?
Cewka jest świetnym przykładem, jak pole elektryczne i magnetyczne ze sobą „współpracują” dając nam użyteczne i bardzo proste narzędzie... Czytaj dalej

Równanie Bernoulliego

Równanie Bernoulliego jest jednym z najważniejszych praw mechaniki płynów (do płynów zaliczamy ciecze i gazy). Stanowi ono fundament dla dalszych rozważań w termodynamice, pozwala na wyjaśnienie i opis zachowania żagli statków, skrzydeł samolotów, czy rotorów (rodzaj napędu statków)... Czytaj dalej

Niepewności pomiarowe

Do wykonania pomiaru stosuje się różne przyrządy pomiarowe. Łatwo zauważyć, że przyrządy pomiarowe charakteryzują się różną dokładnością – mamy przecież proste wagi łazienkowe i wysokiej klasy wagi laboratoryjne, centymetry krawieckie i precyzyjne suwmiarki. Stąd tak ważne jest stosowanie precyzyjnych, jednakowych dla wszystkich zasad określania dokładności pomiaru, czy też niepewności wykonanego pomiaru... Czytaj dalej

Układ SI

Obecnie stosowany układ jednostek SI został przyjęty w 1960 roku [1], natomiast pierwsze prace nad unifikacją systemów miar stosowanych na świecie prowadzone były w drugiej połowie XIX w. We wcześniejszych latach oczywiście również używano różnych jednostek wielkości, natomiast nie obowiązywały ściśle określone reguły, które stosowałyby państwa na całym świecie.
Układ SI został przyjęty jako obowiązujący przez niemal wszystkie państwa świata. W Polsce obowiązuje od 1966 roku... Czytaj dalej

Światłość i natężenie oświetlenia

Podczas nauki w szkole wielkości charakteryzujące oświetlenie są często omawiane pobieżnie lub tylko wspominane. Zrozumienie ich jest jednak ważne, gdyż to one charakteryzują stosowane przez każdego z nas w mieszkaniach źródła światła. Warto wiedzieć, że sama informacja o mocy żarówki nie jest wystarczająca, aby ocenić, czy spełni ona nasze wymagania... Czytaj dalej

Prawo Ohma

Druga połowa XIX oraz XX wiek to okres najdynamiczniejszego jak dotąd rozwoju nauki i techniki. W tym czasie dokonano wielu kluczowych odkryć eksperymentalnych i sformułowano prawa fizyczne, na których opiera się nowoczesna technologia. W przededniu tych odkryć sformułowane zostało również prawo Ohma. Prawo to zostało odkryte doświadczalnie, co oznacza, że nie wynikało z rozważań teoretycznych. Początkowo nawet nie zdawano sobie sprawy z tego, jak ważnego odkrycia dokonano... Czytaj dalej

Opór zastępczy

Rzeczywiste układy elektroniczne złożone są z wielu elementów elektronicznych połączonych przewodami (lub np. w przypadku płytek drukowanych ścieżkami przewodzącymi). Wśród tych elementów znajdują się również oporniki. Warto jednak wiedzieć, że nie tylko oporniki posiadają rezystancję. Oporność mają również same przewody (ścieżki połączeń), cewki, kondensatory i inne elementy elektroniczne, choć o wartości często na tyle małej w porównaniu do oporników, że można ją pominąć... Czytaj dalej

Zagadnienia dozymetrii - wokół katastrofy w Czarnobylu

Promieniowanie jonizujące to nic innego, jak strumień cząstek zdolny do jonizacji ośrodka, w którym się przemieszcza. Jonizacja polega na wybijaniu elektronów z atomów - elektrony przyjmują dodatkową dawkę energii, która umożliwia im uwonienie się z pola elektromagnetycznego jądra atomowego. Promieniowanie jonizujące dzielimy na promieniowanie alfa (są to jądra helu), beta (elektrony i ich antycząstki - pozytony), gamma (fale elektromagnetyczne - fotony), promieniowanie neutronowe oraz strumień ciężkich jonów. Jonizacja zachodzi również w komórkach naszego ciała - badaniem wpływu promieniowania jonizującego na organizm człowieka zajmuje się dozymetria... Czytaj dalej