Fizika je uvek znala da bude zanimljiva. Na sajtu http://howthingswork.virginia.edu/ su odgovori na neka naizgled prosta pitanja na naucni nacin. Prevod nekih poruka je odradjen na fizika info sajtu, a evo nekih zanimljivih pitanja i odgovora.

Zašto se opran veš brže suši na otvorenom vazduhu nego u zatvorenoj sobi? – A, Aizawl, India

Ono što me uzbuđuje kod vašeg pitanja je činjenica da smo to svi zapazili ali niko nas nije učio zašto se to dešava. Dozvolite mi da preformulišem pitanje: znamo da se odeća suši brže ako otvorimo prozor, ali kako odeća zna kada je prozor otvoren? Ko joj govori?

Objašnjenje je ujedno prosto i zanimljivo: količina vodenih molekula koji napuštaju odeću ne zavisi od toga da li je prozor otvoren ili zatvoren, ali količina molekula vode koji se vraćaju na odeću svakako zavisi. Količina onih koji se vraćaju najviše zavisi od količine vode u vazduhu i može varirati od nule (nema vraćanja molekula vode) do vrlo brzog vraćanja kada je vazduh neprijatno vlažan. Količina vode u vazduhu zavisi od njegove relativne vlažnosti, ako je njegova vrednost 100% vodeni molekuli vazduha sleću na površinu istom brzinom kojom molekuli vode napuštaju vodu u tečnom stanju. Kada izložite čašu vode vazduhu čija je relativna vlažnost 100%, čaša neće ni izgubiti ni dobiti molekule vode jer je količina onih koji napuste čašu i onih koji u nju slete jednaka. Sa vrednostima ispod 100%, čaša će se postepeno isprazniti zbog prelaska molekula u gasno stanje zato što će napuštanje nadjačati vraćanje. Iznad 100% relativne vlažnosti, čaša će se prepuniti zbog kondenzacije jer će vraćanje nadjačati napuštanje.

Ista priča važi i za mokru odeću. Što je veća vlažnost vazduha, voda teže isprava sa odeće. Vraćanje molekula vode je previše često u vlažnom vazduhu. Na relativnoj vlažnosti od 100% odeća se neće uopšte osušiti, a na vrednostima iznad 100% odeća će postati mokrija vremenom.

Ptica sleće na neizolovanu strujnu žicu od 10 000 volti. Hoće li postati potpuno pržena? – RKS, Texas

Ne. Ptice to stalno rade. Ono što ih štiti je činjenica da sletanjem ne zatvaraju kolo. Dodiruju samo jednu žicu i ništa više. Iako postoji izvesno naelektrisanje na strujnoj žici i jedan njegov deo se uliva u pticu kada ona sleti na žicu, kretanje naelektrisanja je samoograničavajuće. U trenutku kada ptica sakupi dovoljno naelektrisanja u sebi da se po voltaži izjednači sa strujom u žici, naelektrisanje prestaje da se uliva u nju. Iako voltaža strujne linije raste i opada 60 puta u sekundi ( frekvencija naizmenične struje u Americi – primedba prevodioca ) (ili 50 puta u sekundi u nekim delovima sveta), ukupna pokretljivost naelektrisanja na 10 000 volti nije dovoljno velika da bi naročito namučila pticu. Na 100 000 volti ili više, pokretljivost naelektrisanja je dovoljna nelagodna da drži ptice podalje od sletanja na žice. Tako da ih nećete videti kako sleću na dugačke razapete strujne linije kakve se nalaze u selima.

Priča ne bi bila ista kada bi ptica napravila grešku spajanjem razmaka između dve žice. U tom slučaju, struja bi mogla da se kreće iz jedne žice u drugu kroz pticu i ona bi bila u ozbiljnoj opasnosti oda postane kao sijalica . Veverice ponekad naprave ovaj trik kada slučajno naprave most između para žica. Neki od neočekivanih strujnih plamičaka koji nastaju na mestima gde se strujne linije nadilaze su izazvane od strane veverica i povremenog ugljenisanja ptica kada dozvole da struja teče između strujnih linija.

Zašto vam se, prilikom putovanja mlaznim avionom, čini da su objekti na zemlji ukočeni ili se kreću polako? – K, India

Кada gledate nešto što se kreće, ono što stvarno primećujete je promena ugla pod kojim ga vidite. Obližnji objekti ne moraju da se kreću naročito brzo da bi vas naterali da okrenete glavu naglo i konstatujete njihovu veliku brzinu. Međutim ako se ti isti objekti kreću istom brzinom ali prema vama ili od vas, njihovo kretanje vam izgleda znatno sporije jer je uglovna promena mnogo manja.

Kada posmatrate udaljene predmete kako se kreću, ne postoji brza promena uglova pa njihovo kretanje definišete kao relativno sporo. Uzmite Mesec za primer: kreće se hiljadama kilоmtara na čas ali vi ne primećujete promenu u njegovom kretanju uopšte. Razlog tome su promene u uglovima koje su za vas potpuno neprimetne zbog udaljenosti planete. I konačno, kada gledate dole iz aviona koji visoko leti, udaljeno zemljište menja uglove sporo pa vam se čini da se objekti na njemu ne kreću uopšte ili kreću jako sporo.

Moja osmogodišnja ćerka me je pitala, ''ako je svetlost najbrža stvar u univerzumu, koja je druga najbrža stvar u univerzumu?'' – JPW, Lancaster, PA

Pitanje vaše ćerke je veoma slatko. Sviđa mi se jer naglašava razliku između brzine svetlosti i svih ostalih brzina. Brzina svetlosti je nezamislivo posebna u našem univerzumu. Koliko god čudno zvučalo, čak i ako svetlost ne bi postojala, brzina svetlosti bi i dalje postojala i dalje bi imala istu vrednost. Brzina svetlosti je deo geometrije prostor-vreme, ai činjenica da se svetlost kreće brzinom svetlosti je kosmički zaključak. Gravitacija i takozvana ''jaka sila'' takođe putuju istom brzinom.

OK, znači nekoliko stvari dele prvo mesto kao najbrže. Vašu ćerku zanima šta je na drugom mestu? Recimo da na drugo mesto dolazi sve ostalo. Teoretski, sa dovoljno energije možete skoro sve naterati da s kreće brzinom bliskoj brzini svetlosti. Na primer, atomske čestice (protoni i elektroni) pa čak i atomska jezgra, ubrzavaju se rutinski do brzine bliske brzini svetlosti u sofisticiranim postrojenjima širom sveta. I sam univerzum svojim prirodnim akceleratorima rastura i toliko ubrzava čestice, da je teško reći da li se one kreću blizu brzine svetosti ili upravo tom brzinom. Ali ja vas uveravam da se ne kreću brzinom svetlosti jer bilo šta što ima masu ne može se kretati tom brzinom. Samo kratkotrajne, nemasivne čestice kao što su svetlosne čestice (fotoni), gravitacione čestice (gravitoni) i čestice jakih sila (gluoni) mogu se kretati brzinom svetlosti. Zapravo, kada fotoni, gravitoni ili gluoni reaguju sa materijom, ni oni se ne kreću pomenutom brzinom. To vam dođe kao ''s kim si takav si'' ; čim ove čestice koje nemaju masu napuste esencijalnu prazninu vakuuma i počnu da reaguju sa materijom, više se ne mogu kretati brzinom svetlosti.

Sad kada smo to utvrdili, još uvek mogu da vam ponudim najverovatnije drugo mesto na listi brzina. Preskočiću svetlost, gravitaciju i jaku silu koje putuju u rastvorenoj materiji jer bi se tako moglo reći da varam – ako uzmete nešto što se prirodno kreće brzinom svetlosti, i usporite ga za mali delić njegove brzine, naravno da će biti neizbežno blizu brzini svetlosti. Na pravom drugom mestu se skoro sigurno nalaze čestice kosmičkih zraka. Ovi kosmički zraci su zapravo atomske čestice koje se ubrzavaju do fantastičnih energija, zahvaljujući prirodnim procesima u kosmosu. Kako takvi akceleratori rade je još uvek velika misterija, ali neke od čestica kosmičkih zraka koje dodiruju našu atmosferu imaju zaista zapanjujuću energiju – s vremena na vreme pojedinačna čestica kosmičkog zraka koja je manja od atoma će poneti dovoljno energije sa sobom da pomeri male uobičajene objekte oko sebe. Čak i ako bi ponela energiju srazmernu energiji jedne muve, to bi i dalje bila neverovatna količina energije za atomski fragment. Ove čestice kosmičkih zraka se kreću toliko blizu brzine svetlosti da bi foto-finiš mogao da odredi pobednika!

Ako treba da zagrejem kolač sa čokoladnim prelivom i kolač sa prelivom bele boje, da li bi se prvi brže zagrejao zbog prenosa zračenja kao posledice njegove tamnije boje

U principu, čokoladni kolač bi se zagrejao brže zračenjem u toploj sredini i ohladio brže zbog zračenja u hladnoj sredini. Crni objekti su bolji i u apsorbovanju termalne radijacije i u emitovanju termalne radijacije, tako da bi čokoladni kolač upio više termalne radijacije u vreloj sredini i odao više termalne radijacije u hladnoj sredini.

U praksi, međutim, većina radijacije koja se javlja prilikom pripremanja ovih kolača i njihovog hlađenja na kuhinjskom stolu je u infracrvenoj oblasti spektra i teško je reći koju boju kolači poseduju u njoj. Verovatno je ta boja u oba slučaja tamnija, kada se prikažu u infracrvenoj svetlosti. U osnovi, čak i stvari koje se vašim očima čine belim su često sive ili crne u infracrvenoj oblasti spektra. Prema tome, ja verujem da oba kolača apsorbuju većinu termalne radijacije dok se peku i emituju termalnu radijaciju efikasno dok se hlade na stolu.

Kako svetlost može da ''putuje'' kroz vakuum ako u njemu ne postoje ''čestice'' na koje svetlost može da ''prenese'' svoje naelektrisanje? – DC

Svetlost uopšte nema naelektrisanje. Sastoji se samo iz električnog i magnetnog polja, koja beskrajno stvaraju jedno drugo dok protutnjavaju kroz prazan prostor brzinom svetlosti.

Činjenica da svetlost putuje kroz vakuum i ne iziskuje bio kakav materijal za svoj prenos, bila je uznemiravajuća za prve fizičare koji su detaljno ispitivali ovu pojavu. Očekivali su da će naći nešto poput tečnog etra, supstancu koja je bila prenosnik elektro-magnetnih talasa. Umesto toga saznali su da svetlosni talasi zaista putuju kroz prazan prostor. Jedna stvar je vodila ka drugoj, i uskoro je Ajnštajn izneo tvrdnju da je brzina svetlosti sasvim posebna pojava i da su prostor i vreme međusobno povezani putem brzine svetlosti.

Za moj industrijski, dizajnerski projekat, treba da redizajniram mikrotalasnu peć i dodam neke nove funkcije. Da li je moguće uz pomoć mikrotalasa meriti neke vrednosti hrane kao što su kalorije, šećer, so, vitamini i masti? Kako da postignem saopštavanje tih vrednosti na LCD ekran tako da ih korisnik može videti? Mogu li te vrednosti biti prebačene na računar putem Bluetooth tehnologije? – IB

Ono što želite da uradite je mnogo teže nego što možete da zamislite. Određivanje hemijskog sastava hrane je samo po sebi teško, čak i uz laboratorijsku opremu i dozvolu da raščlanite hranu na delove da biste je ispitali. Ideja detaljnog analiziranja lonca prostim usmeravanjem zraka na njega je stvar naučne fantastike. Pomisite koliko bi bilo lakše obezbeđenju aerodroma kada bi mogli usmeravanjem mikrotalasa hemijski da analiziraju sve što uđe na prednja vrata.

Sad kad sam to rekao, dozvolite mi da napravim dva komentara. Kao prvo, vaše pitanje nas brzo postavlja pred problem kompjuterske obrade, jer je hemijska analiza trivijalna u odnosu na kompjutersku prezentaciju rezultata. Fizička i kompjuterska nauka su dva potpuno različita polja i ne može se sve u domenu nauke svesti na softverski paket. Hemija i fizika nisu iščezle pojavom kompjutera, i nikad neće postojati softverski dodatak koji će vašu mikrotalasnu unaprediti u laboratoriju za nutricionističku analizu. Kao društvo, otišli smo predaleko u zameni naučnog obrazovanja tehnološkim obrazovanjem, naročito u slučaju kompjuterskog softvera.

Kao drugo, pošto smo ustanovili da daljinska hemijska analiza nije laka, ona ipak može biti izvedena u nekim slučajevima, pametnom upotrebom fizike i hemije. Jedan od mojih prijatelja ovde u Virdžiniji, razvio je instrument koji proučava infracrvenu svetlost emitovanu od strane vazduha i na taj način određuje da li vazduh sadrži neke od opasnih toksina ili gasova, i to za samo par sekundi. Relativna providnost vazduha čini analizu lakšom od analize sastava neprovidnog lonca, ali čak i ako uspete da vidite kroz nešto, to ne znači da ćete znati i šta sadrži. Instrument mog prijatelja obavlja fenomenalan posao obeležavanja gasa i njegovih apsorpcionih mogućnosti, i identifikovanja nevolje.

Dodatna beleška: Čitalac me je obavestio da sada postoje mikrotalasne pećnice koje čitaju bar-kodove i na osnovu njih podešavaju nivo zagrevanja za određenu hranu. Skala u bazi pećnice može da odredi težinu hrane kao pomoćno svojstvo da bi se hrana bolje skuvala. Još jedan čitalac mi je predočio da bi mikrotalasna mogla da meri apsorpcionu moć hrane i težinu kako bi sama odredila vreme i jačinu kuvanja. To jeste dobra mogućnost ali pećnice koje registruju temperaturu hrane i vlažnost unutar pećnice mogu postići isti rezultat samoisključivanjem u datom trenutku.

Ako se nešto slobodno spušta nizbrdo, ili keće u konstantnom ritmu, dali je njegov zbir sila jednak nuli? – NP

To je sasvim tačno! Slobodan spust i nulta vrednost rezultante sila idu jedno uz drugo: kada je telu zbir sila koje na njega deluju jednak nuli, ono ne ubrzava i zato kažemo da se spušta slobodno. To telo je inercijalno ( kreće se po inerciji - primedba prevodioca ), što podrazumeva da se kreće u konstantnom ritmu niz pravolinijsku stazu. Ako se zaustavi, ono ostaje u tom položaju.

Da bismo razjasnili termin ''zbir sila'', moramo primetiti da kada na telo deluju nekoliko sila, ono ne ubrzava zahvaljujući bilo kojoj od njih pojedinačno. Umesto toga, ono ubrzava kao rezultat svih sila koje na njega deluju, zbira sila. Zapamtite da svaku silu odlikuje njen smer (sila je vektorska veličina), tako da kada ih sabirate morate dobro obratiti pažnju na njihove smerove. Odgovarajuća sila koju možemo razmotriti u drugom Njutnovom zakonu, je zapravo zbir sila koje deluju na telo. Ako znate zbir sila koje deluju na telo (rezultatntu) i masu tela, možete lako odrediti ubrzanje tela. I ako je zbir sila jednak nuli, onda telo uopšte ne ubrzava već kažemo da se slobodno spušta.

Da li bismo trebali mikrotalasnu da odlažemo sa normalnim đubretom, da li postoje i koje su posledice na okruženje tom prilikom, s obzirom na činjenicu da bi tako magnetron i ostali delovi završili u zemljištu? – DNR

Shvatam da ćemo jednog dana zemljišta prekrivena otpadom pretvoriti u nalazišta skupih elemenata kao što su bakar i zlato. To naravno podrazumeva preživljavanje globalnog zagrevanja. U međuvremenu ćemo jednostavno nastaviti da izbacujemo stvari.

Uprkos zastrašujućem naslovu ''mikrotalasna radijacija'', mikrotalasna pećnica je u osnovi samo još jedna elektronska naprava u domaćinstvu. Ona je ekstremno bliska televizoru sa katodnom cevi. Ako nemate problema sa odlaganjem ovih CRT (cathode-ray-tube) televizora i kompjuterskih monitora na zemljišni otpad, onda bi i izbacivanje mikrotalasne na isto mesto za vas trebalo da bude normalna stvar. Čak i kada je mikrotalasna uključena, sve što ima unutra je njena mikrotalasna radijacija i to jednostavnonije tako velika stvar. Od trenutka kada je isključite ona čak više nema ni te mikrotalasne zrake u sebi. Ostaju samo dosadni, lenji elektronski delovi koji će stajati na otpadu generacijama, rđajući i raspadajući se kao svaka druga napuštena elektronska naprava. Ja bih je radije poslao u centar za recikliranje kako bi se ponovo iskoristili svi skupoceni delovi, ali imajući u vidu da će se i sa otpada kad-tad iskoristiti, pomenuto odlaganje i nije tako loše. S obzirom na to da su toksične hemikalije ono što nas brine najviše, što se tiče zemljišnih otpada, mikrotalasne pećnice su verovatno bezazlene. One ne sadrže radioaktivne delove, iako visoko-naponski kondenzator može imati ulja u sebi, ulja više nisu polihlorovani bifenili koji su bili česti nekoliko decenija unazad. Čak i kada to ulje procuri u okolinu, to će verovatno biti u neznatnim količinama.

Eto vam sada, mikrotalasne peći idu u svoj grob ništa glasnije ili opasnije od bilo kog starog televizora, kompjutera ili mobilnog telefona.

Zapravo, mogao bih da počnem da nazivam mobilne telefone ''mikrotalasnim telefonima'' jer je to upravo ono što oni jesu. Oni komuniciraju baznom stanicom načinom mikrotalasne radijacije. Imajući u vidu broj korisnika mobilnih telefona koji slušalice drže u ušima skoro čitavog dana, zabrinutost bi trebalo da bude preusmerena sa mikrotalasnih peći na mikrotalasne telefone. Pomislite na to kada vaše šestogodišnje dete bude pričalo sat vremena sa svojim najboljim drugom preko mikrotalasnog telefona.

Zašto duboki bunari sa vodom trebaju pumpu na dnu pre nego na vrhu? – LG, Vancouver

Vodu nije teštko izgurati, problem nastaje kad ona treba da se izvuče. Kada pijete vodu kroz slamčicu, možete osetiti kao da vučete vodu, ali to se ne dešava. Vi zapravo uklanjate količine vazduha iznad vode u cevčici, tako da vazdušni pritisak u tom prostoru opada ispod atmosferskog. U količini vode blizu dna cevčice se tada narušava balans pritiska : uobičajenog atmosferskog pritiska ispod i pritiska sa manjim vrednostima iznad. Ovaj narušeni balans vrši skromnu (slabu) silu na tečnost i dovodi je guranjem u vaša usta.

To je barem lako. Ali ako uzmete dužu cevčicu, moraćete da usisavate jače. To se dešava jer voda postaje teža ukoliko je ima više u cevčici. Potrebna je veća razlika u pritisku da bi se voda potisnula na gore. Kada cevčica i voda u njoj dostignu dužinu od 12 metara, moraćete da isisate svaki delić vazduha iz cevčice jer razlika u pritisku koja treba da potisne količinu vode na ovu visinu iznosi otprilike jedne atmosfere ( 101,3 kPa – primedba prevodioca ) . Ako je cevčica viša od 12 metara, jednostavno nemate sreće. Čak i ako uklonite sav vazduh iz cevčice, atmosferski pritisak vode ispod cevčice neće biti sposoban da pogura vodu uz cevčicu.

Da biste omogućili vodi da se penje više uz cevčicu, moraćete da instalirate pumpu na dnu. Pumpa povećava vodeni pritisak sa dna na vrednosti iznad atmosferskog, tako da postoji veća razlika u pritisku i stoga možete slati vodu uz cevčicu na veće visine.

OK, da se vratimo na vaše pitanje: kada je bunar dublji od 12 metara, izvlačenje vode na površinu iziskuje pumpu na dnu. Ta pumpa povećava pritisak na dnu na vrednosti iznad atmosferskog i stoga gura vodu na površinu uprkos velikoj težini i visini vode u zapremini. Pumpe koje deluju sa površine zemlje su praktične samo za dovođenje vode koja se nalazi na dubini od nekoliko metara. Za sve veće dubine, pumpe na dnu su mnogo bolja ideja.

Ako kuća izgubi deo svoje struje tokom nestanka struje i svetla ne sijaju svojom punom snagom, hoće li motor u frižideru pregoreti? Hoće li to oštetiti i druge uređaje (TV, video rekorder, stereo uređaj itd.)? Da li bi glavni prekidač trebalo isključiti? – J, Ohio

Nestanci struje mogu biti različiti, jedan od njih podrazumeva nezanemarljivo smanjenje voltaže koja se dovodi vašoj kući. Najuočljivija posledica ovakvog nestanka struje je smanjenje jačine svetla koje dolaze od sijalica, i zato se ova pojava zove ''brownout'' (prim.prev.= nestanak struje se kolokvijalno naziva blackout, međutim pošto se u ovom tekstu radi o nepotpunom nestanku strane, kada samo slabi jačina struje, taj nestanak je navodno neka blaža varijanta blackout-a, pa je Ameri zovu brownout). Vlakno sijalice je slab provodnik elektriciteta, tako da održavanje stalnog protoka električnog naboja kroz njega zahteva silu u jednom smeru. Tu silu omogućuje voltažna razlika između dve žice: one koja dovodi naelektrisanje vlaknu i one koja ga vraća iz vlakna. Kako voltaža u domaćinstvu opada, tako opada i sila na svakom naboju vlakna. Struja koji prolazi kroz vlakno opada i vlakno prima manju električnu snagu. Ono tada svetli znatno slabije.

Po cenu toga da vam kažem mnogo više nego što želite da znate, ukazaću na to da se vlakno ponaša shodno Omovom zakonu: struja koji putuje kroz njega je proporcionalan potencijalnoj razlici između njegova dva kraja. Što je veća ta razlika, veće su sile i više struje protiče. Ovo omsko ponašanje dozvoljava kućnim sijalicama da prežive pad voltaže netaknute. One se međutim ne ponašaju tako dobro u povećanju voltaže, jer moraju da prenesu previše struje i prime toliko snage da se pregreju i prsnu. Skokovi voltaže, ne padovi, su ono što ubija sijalice.

Ostale naprave koje ste spomenuli nisu omske naprave i struje koji putuju kroz njih nisu jednostavno proporcionalni voltaži koja je na raspolaganju vašoj kući. Motori su posebno zanimljiv slučaj: prosečna struja koja motor dobija povezana je na komplikovan način sa brzinom i lakoćom obrtanja motora. Motor koji se obrće nezapaženim brzinama dobija malo prosečne struje i prima malo električne snage. Ali motor koji se zapanjujuće brzo okreće, zato što ima težak posao ili zato što ne može da postigne dovoljnu električnu snagu da savlada efekte startovanja, dobiće veliki deo prosečne struje. Preforsirani ili nestartovani motor mogu se jako zagrejati jer se njihove žice neefikasno ponašaju sa velikom količinom prosečne struje, i mogu izgoreti. Iako nikad nisam čuo da motor frižidera može pregoreti tokom brownout-a, ne bi me iznenadilo. Čisto sumnjam da su svi motori u kućnim uređajima zaštićeni termalnim senzorima koji ih isključuju privremeno kad god se pregreju.

Moderne elektronske naprave su takođe jako interesantne iz voltažnog aspekta. Elektronske naprave rade na posebnim unutrašnjim razlikama voltaža, od kojih su svi DC – rade na jednosmernu struju. Vaš dom je opremljen sa AC – naizmeničnom strujom. Strujni adapteri koji prenose električnu snagu iz kućne AC struje do DC strujnog kola su evoluirali tokom godina. Tokom brownout-a, stariji tipovi strujnih adaptera jednostavno dostavljaju manje voltaže elektronskim napravama, koje se čudno ponašaju na nekoliko načina, koji su uglavnom benigni. Jednostavno želite da ih isključite jer ne rade kako treba. To je kao da su im se istrošile baterije.

Ali većina modernih i sofisticiranih adaptera su skoro nesvesni voltaže koja je na raspolaganju. Mnogi od njih tolerišu brwnout bez problema i omogućiće da elektronika radi kako treba. Strujne jedinice za laptopove su diskutabilne: mogu da podnesu čitav opseg ulaznih AC napona jer daju svoje izlazne DC napone koristeći prekidačka strujna kola koji zamenjuju ulaznu voltažu.

Ukratko, motori u vašoj kući neće voleti brownout, ali su verovatno zaštićeni od potencijalnog problema pregrevanja. Elektronske naprave će se ponašati čudno ali bezazleno ili će preživeti brownout bez ikakvih posledica. S vremena na vreme, nešto će kreći naopako tokom brownouta. Ali ja mislim da se većina oštećenja dešava zbog povratka u normalno stanje nakon brownouta. Voltaža odskače divljački u sekundi, dok se struja vraća, i ove fluktuacije mogu biti vrlo štetne po neke uređaje. Poželjno je isključiti vredniju elektroniku dok se brownout odvija je ne znate šta se može dogoditi kad se stvari vrate u normalu.

Moj muž je stavio veliku metalnu činiju u našu novu mikrotalasnu pećnicu i napravio malu rupu na metalnom ekranu pećnice dok je pokušavao da zatvori vrata. On nije zabrinut, ali mikrotalasna je namontirana iznad peći u visini lica, što mene prilično zabrinjava. Možemo li da je koristimo? – E, Ontario, Canada

Ta rupa na vratima pećnice predstavlja tri moguća problema: curenje mikrotalasa, evanescentne talase ( nismo našli srpski prevod za ovaj tip talasa – primedba prevodioca ), i varničenje. Sve dok je rupa mala, manja od centimetra u prečniku, ne bi trebalo da propušta mnogo mikrotalasnog curenja. Mikrotalasi u pećnici imaju talasnu dužinu od 12.4 centimetra, i neće proći kroz površine sa rupama mnogo manjim od te talasne dužine. Na korak od vaše pećnice, verovatno neće biti značajnijeg curenja mikrotalasa, ali je najbolji način da budete sigurni u to, da proverite pomoću merača mikrotalasnog curenja.

Problem sa evanescentnim talasima je više verovatan. Kada se bilo koji elektromagnetni talas odbije od provodljive površine sa malim rupama, pojavljuje se takozvano produženje evanescentnih talasa do male udaljenosti izvan svake rupe. To mozemo shvatiti kao pokušaj talasa da utvrdi da li moze da prođe kroz otvor. Čak i kada talas otkrije da je rupa suviše mala da bi prošao (mnogo manja od njegove talasne dužine), on i dalje emituje elektromagnetno zračenje u oblast neposredno iza rupe. Produženje ovih talasa povećava se sa povećanjem rupe. Ekran mikrotalasne pećnice sadrži veoma male rupe i nalazi se u unutrašnjosti staklenog prozora. Evanescentni talasi koji dolaze do tih rupa nestaju toliko brzo, da slobodno mežete da prislonite ruku na vrata, a da pritom vašu kožu značajnije ne izložite mikrotalasnom zračenju. Ali kada ste jednom napravili veću rupu na vratima, evanescentni talasi mogu da se produže dalje kroz ekran, a možda i izvan staklenog prozora. Ako prislonite ruku na prozor tačno ispred pukotine dok je mikrotalasna uključena, možete opeći ruku.

Konačno, postoji problem sa varničenjem. Da bi odbio mikrotalase, provodni ekran mora da nosi električnu struju. Električna polja mikrotalasa guraju električni napon napred-nazad u provodnom ekranu i upravo taj pokretni napon (odnosno električna struja) konačno usmerava mikrotalase nazad u odaju za hranu. Te električne struje u ekranu su stvarne i pukotina neće imati pozitivan uticaj na njih. Pukotina je slaba tačka u provodnoj površini kroz koju struje teku. Loši električni provodnici mogu da se zagreju kao vlakno sijalice kada provode električnu struju. Štaviše, napon koji bi trebalo da teče kroz oštećeni deo može da se akumulira na oštrim ivicama i da ''skače'' kroz vazduh u vidu varnice. Ako se dogodi bilo koji od ova dva procesa, može doći do prženja ekrana i prozora, što bi stvorilo dodatne probleme.

Međutim, možete imati sreće: curenje može biti jednako nuli, evanescentni talasi mogu ostati duboko unutar prozora bez mogućnosti da nanesu povredu, a pukotina se ne mora zagrevati i varničiti. Ali, rizik pri korišćenju ovako oštećene mikrotalasne pećnice nije zanemarljiv. Pošto je to namontirana jedinica, predložio bih vam zamenu ekrana ili vrata (pod pretpostavkom da je takva zamena moguća).



Koliko duboko mogu otići pod vodom dok dišem pomoću creva koje se izdiže iznad površine vode? – DF, Downers Grove, IL

Možete ići samo nekoliko stopa ( vrednost stope videti u okviru pitanja 1531 ) ispod površine vode pre nego što postane nemoguće da uvlačite vazduh u svoja pluća kroz to crevo. To je problem koji ima veze sa pritiskom. Pritisak vode izvan Vašeg grudnog koša se naglo povećava dok idete dublje, ali se pritisak vazduha u vašim ustima i u crevu gotovo uopšte ne menja. Vrlo brzo, pritisak izvan Vaših pluća biće mnogo veći od pritiska unutar njih, pa više nećete moći da uzimate vazduh. Vaši mišići jednostavno neće biti dovoljno jaki.

Pritisak vode naglo raste sa porastom dubine zato što svaki sloj vode mora da izdži težinu svih ostalih slojeva vode iznad njega. Pošto je voda gusta, teška supstancija, težina se nagomilava veoma brzo i potrebno je samo 10 metara (34 stope) spuštanja u dubinu da bi vrednost pritiska dostigla vrednost dvostruko veću od atmosferskog. Suprotno tome, vazduh u crevu je lagana, retka supstancija, pa njegov pritisak raste prilično sporo sa povećanjem dubine. Iako svaki sloj vazduha mora da izdži težinu svih ostalih slojeva iznad njega, porast pritiska je izuzetno postupan. Potrebno je ići miljama u visinu od površine zemlj da bi vazdušni pritisak dostigao vrednost atmosferskog pritiska u blizini zemlje. Stoga je vazdušni proitisak u crevu skoro nepromenjen pri ronjenju.

Zbog vodenog pritiska spolja koji vrtoglavo raste dok Vi ronite dublje i vazdušnog prititska u Vašim ustima koji se povećava izuzetno sporo, veoma brzo ćete jako teško moći da dišete. Vaši mišići mogu da poguraju grudni koš ka spoljašnjosti suprotstavljajući se umerenoj nesimetričnosti pritisaka spolja i unutra. Ali kada budete nekoliko stopa ispod površine, nećete više moći da uzimate vaduh kroz to crevo. Za to vam je potreban vazduh pod pritiskom koji vam može obezbediti oprema za profesionalno ronjenje.

Da li će led u zamrzivaču apsorbovati mirise iz zamrzivača? – ML, Auckland NZ

Uprkos niskoj temperaturi unutar zamrzivača i nepomičnosti zaleđene hrane u njemu, tu se ipak odvija dosta mikroskopskog kretanja. Svaka površina unutar zamrzivača je aktivna, sa individualnim molekulima koji se stalno spuštaju i odlaze. Kadgod molekul na površini hrane uspe da dobije dovoljnu količinu toplotne energije od njemu susednih molekula, on će se osloboditi u vazduh kao molekul isparenja. A kadgod se molekul isparenja u vazduhu sudari sa površinom drugog parčeta hrane, može se tu ''zalepiti'' i ostati na neodređenom vremenskom intervalu.

Pošto je zamrzivač gotovo hermetički zapečaćen, vazduh koji se u njemu nalazi ostaje tu veoma dugo. To znači da molekuli mirisa šerpe sa jednog kraja mogu vrlo lako da dospeju di i da se zalepe na kocku leda na drugom kraju zamrzivača. Vremenom kocka leda sve više prikuplja neprijatan miris šerpe.

Da biste sprečili ova kretanja molekula, trebalo bi svaku namirnicu zapečatiti u sopstvenu posudu. Na taj način molekuli koji napuste hranu na kraju će se na nju i vratiti. Pošto su kocke leda inače izložene vazduhu u zamrzivaču, zadržavanjem molekula neprijatnih mirisa u sopstvenim posudama obezbedićete svežinu vazduha u zamrzivaču i sprečiti da kocke leda poprime neprijatne mirise.