Mindennapok fizikája

Tartalom

BEVEZETÉS 9
I. SPORTSZEREK A LEVEGŐBEN; MITŐL FÜGG A PÁLYA ALAKJA? 11
1. Ami a ferde hajításról eszünkbe jut 11
1.1. A súlylökés 11
1.1.1. A súlylökés optimális szöge 12
1.2. Jó közelítés-e a ferde hajítás? 16
2. A labda pályája 20
2.1. Mekkora sebességgel repülhet a labda? 20
2.2. A közegellenállás hatása a labdajátékokban 21
2.2.1. Vízszintesen mozgó labda 23
2.2.2. Szabadon eső labda 26
2.2.3. Mitől függ a közegellenállási tényező? 28
2.3. A ferdén repülő labda pályája és sebessége 31
3. Eltérés a szimmetriától, az aerodinamikai emelőerő 33
3.1. A diszkosz és a gerely mozgásának kvalitatív magyarázata 33
3.1.1. A gerely mozgása 33
3.1.2. A diszkosz mozgása 36
3.2. Az aerodinamikai emelőerő 37
3.3. A diszkosz pályája 42
3.3.1. A pálya kiszámításához felhasznált program 47
3.4. Aszimmetria a forgás miatt, a Magnus-hatás 51
3.4.1. Egy modellkísérlet 51
3.4.2. A pörgő labdák fizikája 55
4. Furcsán pattogó labda 56
4.1. A ferdén ütköző labda 56
4.2. A forogva ütköző labdák 59
4.3. A biliárdgolyók fizikája 61
II. MOTORRAL, MOTOR NÉLKÜL 67
1. Széllel - szél ellen - a vitorlázás fizikája 67
1.1. Hogyan hajtja a szél a vitorlást? 67
1.2. Hogyan kell beállítani a vitorlákat? 71
1.3. Milyen gyors lehet a vitorlás? 73
1.4. Dől a hajó 74
1.5. Hogyan kormányozzuk a hajót? 78
1.6. Deszkával a szelek szárnyán 79
1.7. Új anyagok a sport szolgálatában 85
1.8. Papírsárkány a szelek szárnyán 85
1.8.1. Mi emeli a magasba a sárkányt? 86
1.8.2. Meddig emelkedik a sárkány? 87
2. A gépkocsizás fizikája 89
2.1. Az indulás 89
2.1.1. A súrlódási erő 91
2.1.2. A menetellenállás 93
2.1.3. Az elérhető legnagyobb gyorsulás 94
2.2. A megállás 98
2.2.1. Mekkora a fékút, ha mind a négy kerék blokkol? 101
2.2.2. Mekkora a fékút, ha mind a négy kerék tisztán gördül? 103
2.2.3. Hogyan lassul a gépkocsi, ha a fékerő minden keréken ugyanakkora? 109
2.2.4. Mekkora a lassulás, ha az első kerekek éppen gördülnek, a hátsók pedig csúsznak? 111
2.2.5. Milyen módszerrel fékezzünk? 114
2.3. A kanyarban 117
2.3.1. Kanyarodás emelt pályán 119
2.3.2. Alul- és túlkormányzott gépkocsik 124
2.4. Hová lesz a benzin? Az autózás energetikája 125
2.4.1. Egy példa - a Skoda 105 energiafelhasználása 126
2.4.2. A termodinamika második főtétele korlátot szab a hatásfok javításának 129
2.4.3. Hogyan csökkenthető a fogyasztás? 132
3. A kerékpározás fizikája 133
3.1. Akrobaták-e a kerékpárosok? 135
3.1.1. Egy elemi magyarázat 137
3.2. A fékezés 138
4. Jégen és havon 139
4.1. A korcsolyázás 140
4.1.1. Miért csúszik a korcsolya? 140
4.1.2. Mitől függ a gyorskorcsolyázó sebessége? 145
4.2. A hó és síléc 146
4.2.1. Csúszás a lejtőn 148
4.2.2. Mekkora sebességet érhet el a szánkózó (síző) 149
4.2.3. A terep egyenetlensége - gödör és bukkanó 151
4.2.4. A változó súrlódás 152
4.2.5. Ugratás szánkóval 153
4.2.6. A sízés több, mint csúszás 154
III. ÜTKÖZÉSEK, ERŐHATÁSOK 157
1. Mekkorát üthet egy labda 157
2. Cirkuszi mutatványok, avagy az erőlökések fizikája 162
2.1. Fakír a tűágyban 162
2.1.1. Energia-impulzus-diagram tökéletesen rugalmas ütközés esetén 164
2.1.2. Energia-impulzus-diagram tökéletesen rugalmatlan ütközés esetén 165
2.1.3. A nem teljesen rugalmatlan ütközés 166
2.2. A kovácsüllőt tartó erőművész 168
2.3. A szegezés fizikája 170
3. Ütközéses balesetek 171
3.1. Miért sérül meg a vezető? 172
3.1.1. A biztonsági öv és a karosszéria 174
3.2. Mi történik a valóságban? 175
3.2.1. Az ütközési folyamat mennyiségi jellemzése 177
3.3. A frontális ütközés 181
3.4. Apróság-e a koccanás? 182
4. A megsokszorozott energia 183
5. Forgás és lendület 184
5.1. Hogyan hajtjuk a hintát? 185
5.2. Saslengés korláton 189
5.3. A szaltó titka 190
6. Erő, izom 194
6.1. Az izomműködés lényege 194
6.2. Hétköznapi tapasztalatok - egyszerű magyarázatok 197
6.3. Egy meglepő összehasonlítás - Ki az erősebb, az ember vagy a hangya? 198
6.4. Izomerő a sportban 200
6.4.1. A keresztfüggés 200
6.4.2. Az egykaros óriáskör 202
6.4.3. A síelő lábait terhelő erő 203
IV. EREDMÉNYEK ÉS ESÉLYEK 207
1. Mit mér a stopper? 207
2. „Biztos totókulcsot tessék!"-?? 210
3. Meddig javíthatók a rekordok? 216
3.1. A futás 216
3.2. Mekkora sebességgel kerékpározhatunk? 222
3.3. Az ugrások felső határa 224
3.3.1. Különféle technikák 228
V. FIZIKA AZ ÉLŐVILÁGBAN 233
1. A vízirovarok és a víz felületi feszültsége 233
1.1. Bevezetés 233
1.2. A molnárkák 233
1.3. A keringőbogarak 234
1.4. A holyvák 235
1.5. A hanyattúszó vízipoloskák 236
1.6. A fenékjáró poloskák és búvárpókok 237
2. A hangyaleső homoktölcsér-csapdája 238
2.1. Bevezetés 238
2.2. A rézsűszög 238
2.3. Földcsuszamlások, lávasalakkúpok 240
2.4. A fáraó-piramisok időállóságának titka 241
2.5. Sízés a homokdűnéken 242
2.6. A homoktölcsér-csapda 243
3. A levélsodró bogarak sodrástechnikájának biofizikája 244
3.1. A nyírfalevélsodró 244
3.2. Az első szabásvonal biofizikája 245
3.3. A második szabásvonal biofizikája 249
4. Biooptika 251
4.1 Bevezetés 251
4.2. A geometriai optikai eszközök rövid története 252
4.3. A Notonecta szeme 256
4.3.1. A Notonecta szemlencséjének számítógépes tervezése 259
4.3.2. Amit egy optikus a Notonectától tanulhat 261
5. Reológiai érdekességek, avagy a kemény aszfaltot áttörő gyenge fűszál 263
5.1. Bevezetés 263
5.2. Belső súrlódás, viszkozitás 264
5.3. Amorf anyagok - viszkózus folyadékok 266
5.4. „Viszkózus folyadékok" a természetben 269
5.5. A fűszál titka 271
6. A termik fizikája, avagy miért köröznek a gólyák 272
6.1. Bevezetés 272
6.2. A termik 273
6.3. Örvénygyűrűk 274
6.4. Termik a befőttesüvegben 277
6.5. Szabálytalan „termikek" 278
7. Arányos aránytalanságok a mesékben és az élővilágban 280
7.1. Óriásokkal és liliputiakkal nehéz szót érteni 281
7.2. Az óriások csontjai túlterheltek 281
7.3. A liliputi súlyemelők verhetetlenek 285
7.4. A törpék hővesztesége nagy 285
7.5. A liliputiak szíve hevesebben dobog 287

Témakörök