Была известна первая стадия перемагничивания, во время которой спин элементарный магнит, что-то вроде атома в магнетизме, поворачивался под определенным углом. Но затем начинается вторая стадия, которая затрагивает домены ферромагнетика. Срез ферромагнетика похож на рыбью чешую. Каждая чешуйка это домен, область, в которой властвуют спины одного направления. Что происходит с доменами, и предстояло узнать.
На серии фотографий видно: стенки доменов расходятся, как концы лопнувшей резинки. Установлена скорость и закономерность этого явления. Создатели новой электронно-вычислительной аппаратуры теперь могут рассчитывать качество работы и быстродействие ЭВМ с учетом нового открытия.
Загадочный песок
Разнообразие свойств песка достойны удивления. Сухой, он текуч, подобно воде. Однако в отличие от жидкости без труда выдержит вес человека, прогуливающегося вдоль берега. Даже в состоянии покоя песок ведет себя странным образом. Кажется очевидным, что, оказавшись под 30-метровой кучей песка, человек испытывает гораздо большее давление, чем под 3-метровой. Однако это не так. Давление жидкости на дно сосуда возрастает пропорционально высоте ее уровня, давление же сыпучего вещества на основание сначала растет, потом достигает максимума и далее остается неизменным. Силы, действующие между частицами песка, переносят избыточное давление на стенки резервуара.
Загадочный песок
Разнообразие свойств песка достойны удивления. Сухой, он текуч, подобно воде. Однако в отличие от жидкости без труда выдержит вес человека, прогуливающегося вдоль берега. Даже в состоянии покоя песок ведет себя странным образом. Кажется очевидным, что, оказавшись под 30-метровой кучей песка, человек испытывает гораздо большее давление, чем под 3-метровой. Однако это не так. Давление жидкости на дно сосуда возрастает пропорционально высоте ее уровня, давление же сыпучего вещества на основание сначала растет, потом достигает максимума и далее остается неизменным. Силы, действующие между частицами песка, переносят избыточное давление на стенки резервуара.
Проделайте эксперимент. Наберите две пригоршни сухого песка и медленно высыпайте его через щель между ладонями. Обратите внимание на то, что сначала высыпаются песчинки, лежащие непосредственно над отверстием. А затем песчинки из верхнего слоя песка, в котором образуется воронка. Наполните ладони. Воронка все равно образуется точно по вертикали над отверстием. Что мешает раньше высыпаться другим песчинкам, расположенным вокруг отверстия в нижних слоях, то есть ближе к нему?
Продолжим эксперимент. Возьмем лист бумаги, свернем его в трубку, положим горизонтально и засыплем снаружи сухим песком. Конструкция из бумаги будет выдерживать довольно большие нагрузки, прочность ей придает не только трубчатая форма; нужно, чтобы вокруг трубки и сверху толстым слоем лежал сухой песок.
Почему песок не расплющивает трубку, даже если сверху надавить на песок ладонью? Дело в том, что под давлением песчинки перестраиваются так, что заклинивают друг друга, мешая взаимному перемещению. В науке это явление носит название «появление арочных структур». В арке каждый отдельный элемент не может переместиться в направлении действия внешней силы, так как он зажат враспор соседними элементами, которым и передает действующую нагрузку. В результате под внешним и внутренним давлением песок утрачивает подвижность и и приобретает свойства твердого тела. Этим объясняется прочность сводов туннелей метро, куполов соборов, арочных проемов.
По этой причине в песочных часах песок пересыпается равномерно, независимо от высоты его столба, в отличие от воды. И первыми высыпаются песчинки именно верхнего слоя, потому что они не связаны арочными структурами.
Как сделать яйцо послушным
Чтобы яйцо поставить в любом положении, необходимо в концах яйца проткнуть две дырочки величиной со спичечную головку, выдуть содержимое яйца и промыть его хорошенько водой. Скорлупа должна быть совершенно сухой, поэтому яйцо должно пару дней полежать, чтобы высохнуть. Затем одну дырочку заделывают гипсом или клеем с мелом или белилами так, чтобы она не была заметна.
После этого в скорлупу примерно на четверть насыпают чистый и сухой песок и вторую дырочку заделывают таким же образом, как и первую. Сделанное яйцо будет послушным, его можно поставить в любом положении. Следует только слегка встряхнуть яйцо, держа его в том положении, которое оно должно занять. При этом песчинки переместятся, и поставленное яйцо будет сохранять устойчивое равновесие.
Для того чтобы сделать яйцо непослушным, вместо песка нужно в него положить 3540 самых мелких дробинок и кусочки стеарина от свечи. Дырочки в яйце нужно заделать. Затем яйцо следует поставить на один конец и подогреть. Стеарин растопится, а когда застынет, слепит дробинки между собой и приклеит к скорлупе. Вот и получилось непослушное яйцо. Такое яйцо невозможно уложить, оно похоже на ваньку-встаньку и будет стоять не только на столе, но и на горлышке бутылки, на краю стола, на ручке ножа. Если его разрисовать, раскрасить и приклеить к нему ножки, оно будет очень симпатично выглядеть.
Как образуются сосульки
Когда образовываются сосульки в оттепель или в мороз? Если в оттепель, то как могла замерзнуть вода при температуре выше нуля? Если в мороз, то откуда могла взяться вода на крыше? Все не так просто, как кажется. Оказывается, чтобы могли образоваться ледяные сосульки, нужно в одно и то же время иметь две температуры: одну для таяния выше нуля и другую для замерзания ниже нуля. На самом деле так и происходит. Снег на склоне крыши тает, потому что солнечные лучи нагревают его до температуры выше нуля, а стекающие капли воды у края крыши замерзают, потому здесь температура ниже нуля.
В ясный день с небольшим морозцем в 12 градуса солнце заливает все своими лучами. Однако его косые лучи не нагревают землю настолько, чтобы снег мог таять. Но на склон крыши, обращенный к Солнцу, лучи падают не полого, как на землю, а круче, под углом, более близким к прямому. Освещение и нагревания лучами тем больше, чем больший угол составляют лучи с плоскостью, на которую падают.
Скат крыши нагревается сильнее и снег на нем может таять. Оттаявшая вода стекает и каплями свисает с края крыши. Но под крышей температура ниже нуля, и капля, охлаждаемая к тому же испарением, замерзает. На замерзающую каплю натекает следующая, также замерзающая, затем еще одна, и т. д. Постепенно образуется маленький ледяной бугорок. В другой раз при такой же погоде эти ледяные наплывы еще удлиняются, и в результате образуются сосульки.
Как кроит лазер
Луч лазера, строго следуя заложенной в компьютере программе, разрезал ткань. Точнее, выжег нужную конфигурацию, оставив гладкую, не требующую дальнейшей обработки кромку. Портальная конструкция с квантовым генератором двинулась дальше, вдоль раскройного стола. На нем, словно из-под пресса появляются элементы кроя: одинаковые, ничем не отличающиеся от эталона.
Так работает новое оборудование в современное швейной промышленности. Новая система, использующая луч лазера в качестве режущего инструмента, дала возможность сделать принципиально новый шаг в технологии создания любой одежды. Сейчас этот комплекс выкраивает изделия в 20 раз быстрее самого опытного специалиста.
Лазер оказался очень удобным и выгодным инструментом для раскройного комплекса. Дело в том, что световой резак раскраивает ткань по программе, запасенной в компьютере. Сменить программу значит быстро сменить фасон или размер одежды. А это делает швейное производство более мобильным и гибким.
Новые профессии магнита
Магниты издавна пользовались медициной для облегчения страданий больных. В наше время еще не до конца выяснено благотворное влияние магнита на живые и неживые объекты, но каждый новый эксперимент, опыт, исследование, открытие позволяет все более широко использовать силы магнитных полей в биологии, медицине, сельском хозяйстве. Теперь ученые предлагают воздействовать на биологические объекты не магнитом, а магнитофорами.
Эластичные прямоугольники, в которых могут разместиться двадцать магнитных полюсов, оказывают более интенсивное биологическое воздействие при стыковке нескольких десятков пластинок. Так, в результате опытов и экспериментов был создан магнитофор площадью 250 × 250 миллиметров с более чем тысячью микрополюсов.
Технология изготовления этих пластинок проста. Минеральные или органические связующие вещества, например, смолы, каучук, шлак, цемент или гипс, смешивают в определенных пропорциях с порошкообразными ферромагнитными наполнителями. Полученный полуфабрикат намагничивают на специальном индукторе магнитографе, который записывает на поверхности полуфабриката нужные параметры, превращая его тем самым в целебный элемент.
Из магнитофорных смесей можно приготавливать эмульсии, пасты, замазки и наносить их на различные точки человеческого тела: протезы и сосуды, шить костюмы и любую другую одежду, способную защитить человека от геомагнитных бурь. Магнитофорные материалы в виде листов, пластин, колец можно использовать для омагничивания воды, облицовки стен резервуаров, очистки сточных вод, защиты резервуаров от микробиологической коррозии. Магнитофорные гранулы несут в себе «замороженное» биологически активное магнитное поле, что с успехом может быть применено, и уже применяется, в сельском хозяйстве. Свои активные качества гранула сохраняет почти семь лет.
Так, магнитофорные элементы напряженностью 200300 эрстед повышали урожайность огурцов. Опыты проводились на многих фирмах. Созданы генераторы на новой основе очень простой конструкции и легкие аппараты.
Применяют магнитофоры и в физиотерапии, особенно при лечении ожогов разных степеней. Специальные повязки прикладывают на пораженные поверхности. Срок заживления сократился на 67 дней. Установлено, что магнитофоры на 30 % сокращают время заживления ран и переломов, активизируют лечение гипертонической болезни и снижают артериальное давление.
Как работают рентгеновские лучи
Почти 110 лет прошло с тех пор, как были открыты рентгеновские лучи, названные по имени Вильгельма Рентгена, немецкого физика, который их открыл, исследовал и предложил конструкцию трубки для их получения. Вильгельм Рентген был первым в истории физики лауреатом Нобелевской премии. Его открытие послужило основой для создания новых методов исследования новых методов исследования вещества, поиска скрытых дефектов в изделиях, нового раздела астрономии. Широкое применение рентгеновские лучи нашли в медицине.