اصل ارشمیدس (Archimedes's Principle) یک اصل اساسی در فیزیک است که توسط دانشمند یونانی، ارشمیدس، بیان شده است. این اصل بیان می‌کند که نیروی شناوری که بر یک جسم درون یک مایع یا گاز اعمال می‌شود، برابر با وزن مایعی است که جایگزین شده است به دلیل حجم جسمی که در مایع فرو می‌رود. به عبارت دیگر، هر جسمی که در یک محیط مایع یا گاز فرو می‌رود، نیرویی را به سمت بالا ایجاد می‌کند که برابر با وزن مایعی است که توسط جسم از محیط جابه‌جا شده است.

برای مثال، اگر یک ظرف را لب به لب با آب پر کنید و سپس یک سنگ در آن بیندازید، وزن آبی که به علت ورود سنگ از ظرف خارج می‌شود، برابر با نیروی شناوری است که از سوی آب به سنگ اعمال می‌شود.

این اصل مهم برای توضیح پدیده‌هایی مانند شناوری اشیاء در آب، عملکرد کشتی‌ها، برکسرها و سایر اجسام در مایعات و گازها استفاده می‌شود و بر اساس تفاوت چگالی جسم و مایع کار می‌کند.

 اینجا چند مثال برای اصل ارشمیدس که در زندگی روزمره و فیزیک مورد استفاده قرار می‌گیرند:

در ابتدای سفر اول مظفرالدین شاه به اروپا در سال 1279 شمسی، او به کشور بلژیک سفر کرد و با اتومبیل آشنا شد. این دستگاه برای شاه خیلی جذاب بود، اما از سوی دیگر، تصمیم خرید آن را به خزانه خود مشاهده نمی‌کرد. سرانجام با کمک یک کُنتِس بلژیکی به نام کورمن، او به گردش با اتومبیل رفت، در حالی که نمی‌توانست جذابیت‌های این زن را نادیده بگیرد. در نهایت، مظفرالدین شاه متقاعد شد که هر طور شده یک اتومبیل را به ایران بیاورد.

مکالمه بین شاه و مدیر کمپانی رنو در مورد خرید این خودروها به شکل زیر بود:

شاه در ابتدا می‌پرسد:

دو دستگاه اتومبیل را با ما چند حساب می‌کنید؟

پس از تعظیم و عرض ادب، مدیر کمپانی به پادشاه ایران می‌گوید:

آسیاب‌ها ابزارهایی هستند که برای خرد کردن، آسیاب کردن یا پودر کردن مواد استفاده می‌شوند. این ابزارها بسته به نوع مواد و کاربردهای خاصشان، انواع مختلفی دارند. برخی از انواع آسیاب‌ها عبارتند از:

1. آسیاب دستی (Hand mill): این نوع آسیاب‌ها توسط دست به جای قدرت مکانیکی اداره می‌شوند. معمولاً برای آسیاب کردن غلات یا ادویه‌ها استفاده می‌شوند.

2. آسیاب الکتریکی (Electric mill): این آسیاب‌ها با استفاده از موتورهای الکتریکی قدرت گرفته و معمولاً برای خرد کردن غلات، قهوه، ادویه‌ها و سایر مواد مشابه استفاده می‌شوند.

3. آسیاب قهوه (Coffee grinder): این نوع آسیاب برای خرد کردن دانه‌های قهوه به ظرفیت‌ها و درجه‌های مختلف وجود دارد، شامل آسیاب‌های برقی و دستی می‌شوند.

4. آسیاب نانوا (Flour mill): برای آسیاب کردن گندم و تولید آرد به کار می‌رود، می‌توان به انواع نانوا، دستی و برقی اشاره کرد.

آتشفشان یکی از پدیده‌های طبیعی و شگفت‌انگیز زمین‌شناسی است که در آن مواد مذاب (ماگما)، گازها و خاکستر از درون زمین به سطح آن فوران می‌کنند. این پدیده نه تنها در شکل‌گیری پوسته زمین نقشی اساسی دارد، بلکه تاثیرات قابل توجهی بر محیط زیست و زندگی انسان‌ها می‌گذارد.

1. تعریف آتشفشان

آتشفشان به یک شکاف یا دهانه در پوسته زمین گفته می‌شود که از آن مواد مذاب (سنگ‌های مذاب زیرزمینی)، گازها و مواد آتشفشانی به بیرون پرتاب می‌شوند. زمانی که ماگما به سطح زمین می‌رسد، به آن لاوا یا گدازه گفته می‌شود. فوران آتشفشان‌ها می‌تواند به صورت آرام و پیوسته یا انفجاری و پرخطر باشد و به اشکال مختلف کوه‌ها و مخروط‌های آتشفشانی منجر شود.

آثار فوران‌های آتشفشانی

سرزمین ناشناخته جنوبی (Terra Australis) نام یک قاره خیالی است که اروپایی‌ها در گذشته باور داشتند باید در نیمه جنوبی زمین وجود داشته باشد. این نظریه اولین بار توسط ارسطو ارائه شد و بعدها توسط بطلمیوس گسترش یافت. بطلمیوس به این نتیجه رسید که مساحت زمین‌های شمالی و جنوبی باید برابر باشد، بنابراین باور داشت که سرزمینی نامعلوم در جنوب وجود دارد.

صدا چیست؟ بررسی جامع ماهیت فیزیکی، زیستی، روانی و فرهنگی صوت

۱. مقدمه: تعریف صدا

صدا (Sound) به عنوان یک پدیده فیزیکی، امواج مکانیکی طولی است که در محیط های مادی (هوا، آب، جامدات) منتشر میشود و توسط سیستم شنوایی انسان یا حیوانات درک میگردد. اما صدا در ابعاد انسانی، مفهومی فراتر از ارتعاشات فیزیکی دارد و با ادراک، هنر، ارتباطات و فرهنگ گره خورده است.

۲. فیزیک صدا (ماهیت علمی صوت)

الف) نحوه تولید و انتشار صدا

• صدا از طریق ارتعاش اجسام ایجاد میشود (مثل تارهای صوتی، سیم گیتار یا بلندگو)

• این ارتعاشات باعث ایجاد موجهای فشاری در محیط میشوند

• سه مشخصه اصلی صدا:

  • فرکانس (بسامد): تعیین کننده زیروبمی (هرتز)

  • دامنه: تعیین کننده بلندی (دسیبل)

  • طیف فرکانسی: تعیین کننده رنگ صدا یا طنین

ب) محدوده های شنیداری

«گهواره نیوتن» (Newton's Cradle) یک دستگاه است که از مجموعه‌ای از گوی‌های نوسانی تشکیل شده است که ممکن است در نمایشگاه‌ها مشاهده کرده باشید. این وسیله از یک چهارچوب ساخته شده که شامل پنج گوی فلزی است که با سیم‌های نازک آویزان شده‌اند، تشکیل شده است. گوی‌ها به گونه‌ای قرار داده شده‌اند که فقط به اندازه‌ای به هم تماس دارند.

وقتی شما یکی از گوی‌ها را از یک طرف گهواره بلند می‌کنید و به سمت خود می‌کشید و سپس آن را رها می‌کنید تا به گوی بعدی بخورد، گوی مقابل به ثابتی در جای خود باقی می‌ماند. اما گوی در طرف مخالف گهواره به بالا پرتاب می‌شود و بعد از بازگشت به محل اولیه‌اش، به گوی‌های دیگر ضربه می‌زند. این عمل به شکل یک زنجیره واکنشی ادامه می‌یابد.

رمز نوسان عجیب گوی‌های گهواره نیوتن چیست؟

تشکیل موجودات زنده از مواد غیر زنده به عنوان یکی از موضوعاتی است که تاکنون مورد بحث و بررسی علمی قرار گرفته است. این فرآیند به عنوان آزمایشگاهی مهم برای درک زندگی و تکامل در زمانهای اولیه زمین، یکی از بزرگ‌ترین معضلات دانشمندان محسوب می‌شود.

در شرایط آزمایشگاهی، برخی از شرایط محیطی زندگی که در طبیعت گزارش شده‌اند، احیای مواد غیر زنده را امتحان کرده‌اند. به عنوان مثال، ایجاد شرایط مانند جو حاوی گازهایی مانند متان، آمونیاک، آب، و انرژی مانند نور یا گرما، ممکن است منجر به ایجاد ترکیبات اولیه زیستی مانند آمین‌ها و نوکلئوتیدها شود.

یکی دیگر از روش‌ها، استفاده از شرایطی که در زمینه‌های زیر سطحی گرم دریاها وجود دارد.

در شرایطی که در زیر سطح دریاها وجود دارد، شرایطی که می‌تواند شبیه به شرایطی باشد که در زمان اولیه زمین وجود داشته است، ایجاد شده است. این شرایط شامل فشار بالا، حرارت مداوم، و وجود مواد آلی ساده مانند آمین‌ها و نوکلئوتیدها هستند. در آزمایشگاه، انجام آزمایش‌ها با ایجاد شرایطی شبیه به این محیط‌ها، منجر به تولید ترکیبات اولیه زیستی گردیده‌اند.

خلق‌الساعه (Spontaneous generation) در فلسفه به معنای ظهور ماده زنده به طور خودبخودی است. این نظریه اولین بار توسط ارسطو مطرح شد که فرایند خودتولیدی جانداران از ماده غیرزنده را توصیف کرد. تعدادی از دانشمندان از زمان ارسطو تا ون هلمونت به این نظریه پایبند بودند، اما در نهایت، فرانچسکو ردی با انجام آزمایش‌های علمی موضوع را رد کرد.

اصطلاح خلق‌الساعه حداقل از زمان ارسطو که در سال‌های ۳۸۴ تا ۳۲۲ قبل از میلاد بود، به کار برده می‌شد. علما به طور رسمی نظریه خلق‌الساعه را رد کرده‌اند.

در قرن هفدهم، دانشمند ایتالیایی به نام فرانچسکو ردی تلاش کرد با استفاده از روش‌های علمی نظریه خلق‌الساعه را انکار کند:

ردی که یک پزشک و دانشمند بود، تصمیم گرفت تا بررسی کند آیا مگس‌ها می‌توانند بدون حضور مگس‌های دیگر ظاهر شوند یا خیر. او ابتدا گوشتی را در هوای آزاد قرار داد.

در اوایل دورهٔ کامبرین، به نزدیکی ۵۴۲ میلیون سال پیش، رویدادی به نام انفجار کامبرین رخ داد. این رویداد نسبتاً کوتاه به مدت 20 تا 25 میلیون سال طول کشید، در طی آن بسیاری از شاخه‌های اصلی حیوانات، همانطور که از فسیل‌ها مشاهده می‌شود، ظاهر شدند. انفجار کامبرین با همراهی ظهور انواع و اقسام زیستی متنوع، مارقون‌های زنده‌ای را از آن خود نمایش داد. قبل از این رویداد، بیشتر موجودات تک‌سلولی و بدون گروه‌بندی وجود داشتند. در ادامهٔ ۷۰ تا ۸۰ میلیون سال، تنوع زندگی به طور چشمگیری افزایش یافت و شکل‌گیری شباهت‌های بیشتری به انواع موجودات کنونی دیده شد.

انفجار کامبرین موضوعی برای بحث‌های علمی گسترده بوده است. پیدایش ناگهانی فسیل‌ها، به‌ویژه در دههٔ ۱۸۴۰ میلادی، اولین گام‌های بحث را شکل داد و چارلز داروین در سال ۱۸۵۹ به آن به عنوان یکی از دلایل مخالفت با نظریهٔ تکامل از طریق انتخاب طبیعی اشاره کرد. بحث‌های متعددی پیرامون معمای پیدایش ناگهانی زیست‌گان و تأثیر آن بر منشأ حیات حیوانی در یک دورهٔ زمانی نسبتاً کوتاه ادامه داشت.

با وجود دسترسی محدود به شواهد، تفسیرات مختلفی از این پدیده ارائه شده است، به‌ویژه زمانی که اطلاعات بیشتری بر اساس فسیل‌های ناقص و نشانه‌های شیمیایی در سنگ‌ها در دسترس قرار گیرد.