10 phénomènes de physique bizarres

Nous prenons souvent pour acquis notre expérience quotidienne de la vie sur Terre, mais à chaque instant, une pléthore de forces contrôlent nos vies. Il existe une quantité surprenante de principes de physique inhabituels, contre-intuitifs, ou encore inexpliqués, que nous rencontrons quotidiennement. Dans une étude fascinante des phénomènes physiques essentiels à connaître, nous découvrirons des occurrences fréquentes qui restent un mystère, des forces bizarres que nous ne percevons pas et comment la science-fiction pourrait devenir réalité grâce à la manipulation de la lumière.

10 refroidissement éolien

Notre expérience de la température est assez subjective. L'humidité, la physiologie individuelle et même notre humeur peuvent modifier notre perception des températures chaudes et froides. C'est la même chose avec le refroidissement éolien: la température que nous ressentons normalement n'est pas la température réelle. L'air qui entoure immédiatement le corps humain est réchauffé par la chaleur du corps et reste autour du corps comme une sorte de "manteau d'air". Ce coussin d’air isolant garde les gens au chaud. Lorsque le vent souffle sur vous, le coussin d'air est emporté et vous êtes exposé à la véritable température, qui fait beaucoup plus froid. Le refroidissement éolien n'affecte que les entités qui produisent de la chaleur.

9 Plus vite vous allez, plus vous frappez

Les humains ont tendance à penser en concepts linéaires, en grande partie à cause de certains principes généraux d'observation; Si une goutte de pluie pèse 50 milligrammes, deux gouttes de pluie doivent peser environ 100 milligrammes. Cependant, les forces qui contrôlent notre univers adhèrent fréquemment à un modèle de réaction plus exponentiel qui suit une distribution de puissance. Un objet se déplaçant à une vitesse de 40 kilomètres à l’heure heurtera un mur avec un degré d’énergie correspondant. Si vous doublez la vitesse d'un objet à 80 kilomètres à l'heure, la force d'impact ne doublera pas, mais quadruplera. Ce principe explique pourquoi les accidents de la route sont beaucoup plus dévastateurs que les accidents urbains.

8 orbite est juste constante chute libre

Les satellites constituent un ajout récent notable aux étoiles, mais nous pensons rarement au concept d’orbite. Nous connaissons l'idée générale: un objet tourne autour d'une planète ou d'un autre objet de grande taille dans l'espace et ne tombe jamais. Mais la raison pour laquelle l’orbite se produit est étonnamment contre-intuitive. Lorsqu'un objet tombe, il retombe à la surface. Cependant, si elle est assez haute et se déplace assez vite, la terre s’y éloigne avant qu’elle ne puisse avoir un impact. Le même effet empêche la Terre d'entrer en collision avec le Soleil.

7 congélation provoquée par la chaleur

L'eau est le liquide le plus important sur Terre. C'est également l'un des composés les plus mystérieux et contre-intuitif de la nature. L'une des propriétés les moins connues de l'eau, par exemple, est que l'eau chaude gèle plus rapidement que l'eau froide. On ne comprend pas très bien pourquoi, mais le phénomène, connu sous le nom d’effet Mpemba, a été découvert par Aristote il ya plus de 3 000 ans. L'effet mystérieux a été attribué à une série de phénomènes, mais il reste un mystère.

6 pression d'air

Vous êtes actuellement pressé d'en haut par 1 000 kilogrammes d'air, soit l'équivalent du poids d'une petite voiture. Ceci est dû au fait que l'atmosphère terrestre est en réalité assez lourde et que les humains se tiennent au fond d'un océan d'air soumis à une pression atmosphérique de 14,7 livres par pouce carré. Nous sommes adaptés pour résister à cette pression et éviter d'être écrasés en absorbant de l'air également sous pression dans notre corps. Cependant, des objets imperméables tels que des bouteilles en plastique libérées en altitude sont écrasés lorsqu'ils atteignent la surface de la Terre.

5 hydrogène métallique

L'hydrogène est le premier élément du tableau périodique, ce qui en fait l'élément le plus simple de l'univers. Son numéro atomique de 1 signifie qu'il n'a qu'un seul proton, un électron et aucun neutron. Bien que l’hydrogène soit connu comme l’élément gazeux par excellence, il présente certaines propriétés plutôt particulières qui le lient aux métaux alcalins plutôt qu’à d’autres gaz tels que l’hélium. L'hydrogène est situé dans la colonne du tableau périodique juste au-dessus du sodium, le métal volatil qui compose le sel de table. Les physiciens ont compris depuis longtemps que l'hydrogène se comporte comme un métal soumis à une pression extrême, comme celle que l'on trouve dans les étoiles et au cœur des planètes géantes gazeuses. Les tentatives pour produire le composé sur Terre ont été semées d'embûches, mais certains scientifiques pensent avoir créé de petits échantillons grâce à des traitements sous pression utilisant des cristaux de diamant.

4 effets de coriolis

En raison de la taille relativement grande de la planète, son mouvement n'est pas directement ressenti par les humains. Cependant, la rotation de la Terre dans le sens des aiguilles d'une montre provoque la déviation d'objets se déplaçant dans l'hémisphère Nord dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, dans ce qu'on appelle la force de Coriolis. Alors que la surface de la Terre se déplace à un rythme différent de celui de l'atmosphère, un décalage entre sa rotation et son mouvement entraîne un objet se dirigeant vers le nord pour capter l'énergie de la rotation de la Terre et commencer à se courber l'est. L'inverse se produit dans l'hémisphère sud. En conséquence, les systèmes de navigation doivent compenser la force de Coriolis pour éviter tout écart à droite ou à gauche de la cible.

3 Dynamique Doppler

Le son peut sembler être un phénomène indépendant, mais notre perception des ondes sonores est affectée par la vitesse. Le physicien autrichien Christian Doppler a découvert que lorsqu'un objet en mouvement, tel qu'une sirène, produit des ondes sonores, celles-ci se groupent devant l'objet et se dispersent derrière celui-ci. Cette perturbation induite par les ondes, appelée effet Doppler, provoque une augmentation de la hauteur du son d'un objet en approche en raison du raccourcissement de la longueur d'onde. Lorsque l'objet passe, les ondes de fuite s'étendent et sont perçues plus basses. L'effet Doppler est également visible dans le regroupement des vagues devant un navire et dans le sillage se dispersant.

2 sublimation

Il serait logique de penser que les produits chimiques en train de passer de l'état solide à l'état gazeux devraient passer par l'état liquide avant de passer à l'état gazeux. Cependant, l'eau est capable de se transformer directement d'un solide en un gaz dans certaines situations. La sublimation peut provoquer la disparition des glaciers dans l'air, la concentration de lumière solaire semblable à celle d'une lentille transformant la glace en vapeur. De même, des éléments métalliques tels que l'arsenic peuvent se transformer directement en un état gazeux lorsqu'ils sont chauffés, libérant des fumées toxiques. L'eau peut sublimer à des températures inférieures au point de fusion lors de l'application d'une source de chaleur.

1 dispositifs de camouflage

La technologie en développement rapide transforme les intrigues de science-fiction les plus étranges en faits scientifiques. Nous ne voyons des objets que lorsque la lumière rebondit dessus, produisant une image avec une gamme de longueurs d'onde. Les scientifiques ont depuis longtemps émis l'hypothèse que les objets pourraient être rendus invisibles en perturbant la façon dont la lumière interagit avec eux. Si la lumière peut être déviée autour d'un objet, elle peut devenir invisible à l'œil humain. Récemment, la théorie est devenue réalité lorsque les scientifiques ont créé un prisme hexagonal transparent qui déviait la lumière autour de tout objet se trouvant à l'intérieur. Lorsqu'il était placé dans un aquarium, le prisme faisait que le poisson rouge qui y nageait devenait invisible, tandis qu'un manteau terrestre faisait disparaître les animaux de la ferme. L'effet de brouillage fonctionne selon les mêmes principes qui rendent les avions furtifs «invisibles» au radar.