HEO CON!
Tại sao vật đặt trên thảm lại nặng hơn?
Trọng lượng của bạn sẽ tăng lên nếu bàn cân sử dụng được đặt trên một tấm thảm dày, so với bàn cân đặt trên một mặt phẳng cứng. Hiệu ứng kỳ lạ này vẫn khiến người ta thắc mắc từ lâu. Và nay, các nhà vật lý đã có câu trả lời vì sao.
David Mackay, một nhà vật lý tại Đại học Cambridge (Mỹ) và cộng sự Jon Pendergast đã thực hiện phép cân bằng những chiếc cân bàn tiêu chuẩn trên các bề mặt khác nhau. Họ phát hiện thấy trọng lượng của mình tăng thêm khoảng 10% trên thảm dày so với trên nền nhà cứng.
Để tìm hiểu lý do vì sao, Pendergast đã tháo rời một số bộ phận của chiếc cân và theo dõi các chuyển động của cấu trúc bên trong khi được đặt trên các bề mặt khác nhau. Bên trong chiếc cân có 4 điểm tựa hay “đòn bẩy”, nằm tại 4 góc, mỗi đòn bẩy đều hướng vào trong. Các đòn bẩy này có nhiệm vụ truyền trọng lượng của người tới một đĩa kim loại được gắn trên lò xo. Chuyển động của đĩa kim loại sau đó sẽ được chuyển tới một cái cần để làm quay số trên mặt cân.
Trên bề mặt cứng, Pendergast phát hiện thấy đế của cân hơi cong. Dáng cong này khiến cho mỗi đòn bẩy ở một góc cân nghiêng vào trong một chút, làm thu hẹp khoảng cách giữa đòn bẩy và điểm đặt của trọng lượng (cánh tay đòn).
Nhưng khi cân được kê lên một tấm thảm dày, và bị lún hẳn vào đó, chiếc thảm sẽ đỡ đế cân, ngăn không cho nó cong đi. Nhờ vậy, khoảng cách giữa đòn bẩy và điểm đặt của trọng lượng dài ra (cánh tay đòn của cân dài hơn).
Theo nguyên lý cánh tay đòn, lực tác dụng lên mặt đĩa kim loại tỷ lệ thuận với chiều dài của cánh tay đòn. Vì thế, khi cánh tay đòn dài hơn, lực tác dụng lên mặt đĩa kim loại càng lớn, tức là số chỉ của chiếc cân càng lớn, bạn sẽ trở nên “nặng” hơn. Thậm chí, độ dài cánh tay đòn chỉ cần tăng chút xíu cũng làm chỉ số của cân tăng lên vài kg.
Các nhà chế tạo cân đã làm ra dụng cụ đo này với ý định kê nó lên mặt phẳng cứng, chứ không phải là trên thảm, vì thế, họ đã không tính đến hiệu ứng kỳ lạ trên. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, cân số ít chịu ảnh hưởng của phép sai lệch này là do có sự khác biệt ở cơ cấu bên trong.
Nước rút từ bồn tắm cháy như thế nào?
Ở phía trên đường xích đạo, nước rút từ bồn tắm xoay tròn theo chiều ngược chiều kim đồng hồ. Còn ở dưới đường xích đạo, nó rút theo chiều ngược lại.
Về mặt lý thuyết, nước rút ra từ bồn tắm bị ảnh hưởng của lực Coriolis, lực quán tính gây ra bởi sự quay của Trái đất. Nó có thể có khuynh hướng đi thẳng xuống dưới.
Ở phía Bắc hay Nam của đường xích đạo, nước có xu hướng đi theo hướng ưa thích của mình, trừ khi bị rối loạn do có sự can thiệp bên ngoài, ví dụ như khuấy bằng móng tay, hay thậm chí do những đặc tính riêng biệt của hệ thống ống nước. Trong một cái bồn tắm nhỏ, sự can thiệp sẽ thắng thế.
Tuy vậy, chính xác ngay trên đường xích đạo, sẽ không có cảm giác về sự quay được ưa thích. Nó có nhiều khả năng chảy thẳng xuống nhiều hơn và trên thực tế bị ngăn không cho chảy vòng quanh.
Ngọn lửa nghiêng về phía nào?
Bạn châm một ngọn nến và đặt nó trên đầu chiếc xe hơi rồi nổ máy, cho xe tăng tốc. Ngọn lửa sẽ nghiêng về phía nào, tại sao? – Đáp: Ngọn lửa nghiêng về phía trước, bởi vì…
Trọng lượng riêng của ngọn lửa nhỏ hơn của đám không khí lạnh vây quanh. Bình thường có hai lực tác dụng vào ngọn nến: trọng lực và lực đẩy Acsimet. Lực này chính là trọng lượng của đám không khí lạnh mà ngọn lửa chiếm chỗ. Sở dĩ ngọn lửa luôn hướng lên cao là vì trọng lực của nó nhỏ hơn lực đẩy của khí lạnh (Cũng tương tự như khi ta vứt một vật nhẹ hơn nước xuống nước, nó sẽ nổi).
Khi bạn gắn ngọn nến lên mui xe và nhấn ga, tức là đưa vào xe một gia tốc. Khi đó ngoài hai lực nói trên, tác dụng vào ngọn lửa còn có lực thứ ba theo phương ngang. Lực này là thế nào?
Khi ngọn lửa di chuyển về phía trước, nó sẽ chịu tác dụng của lực gia tốc đẩy về phía sau (F1 = m.a, trong đó m là khối lượng ngọn lửa và a là gia tốc của xe). Ngoài ra, khi ngọn lửa tiến về phía trước, nó sẽ chiếm chỗ và đốt nóng không khí lạnh ở đó. Điều này làm chênh lệch áp suất với không khí lạnh phía sau, tạo ra một lực đẩy về phía trước. Lực này lớn hơn F1, vì vậy ngọn lửa bị nghiêng về phía trước. Theo tính toán của các nhà khoa học, góc nghiêng alpha của ngọn lửa (theo phương thẳng đứng) được tính theo công thức sau:
tang (alpha) ~ a/g
(trong đó a là gia tốc của xe, g là gia tốc tự do)
Tại sao ngọn lửa không tự tắt?
Lẽ thường, quá trình cháy tạo ra khí cacbonic và hơi nước, đều là những chất không có khả năng duy trì sự cháy. Những chất này sẽ bao bọc lấy ngọn lửa, ngăn không cho nó tiếp xúc với không khí. Như vậy, ngọn lửa phải tắt ngay từ lúc nó mới bắt đầu hình thành chứ?
Nhưng tại sao việc đó lại không xảy ra? Tại sao khi dự trữ nhiên liệu chưa cháy hết thì quá trình cháy vẫn kéo dài không ngừng? Nguyên nhân duy nhất là, chất khí sau khi nóng lên thì sẽ nở ra và “trở nên nhẹ hơn”. Chính vì thế, các sản phẩm nóng của sự cháy không ở lại nơi chúng được hình thành (nơi trực tiếp gần ngọn lửa), mà bị không khí mới lạnh hơn và nặng hơn, đẩy lên phía trên một cách nhanh chóng.
Ở đây, nếu như định luật Acsimet không được áp dụng cho chất khí (hoặc, nếu như không có trọng lực), thì bất kỳ ngọn lửa nào cũng chỉ cháy được trong chốc lát rồi sẽ tự tắt ngay. Còn trong môi trường hấp dẫn yếu, ngọn lửa sẽ có hình thù rất kỳ quặc.
Chúng ta dễ dàng thấy rõ tác dụng tai hại của những sản phẩm cháy đối với ngọn lửa. Chính bạn cũng thường vô tình lợi dụng nó để làm tắt ngọn lửa trong đèn. Bạn thường thổi tắt ngọn đèn dầu hoả như thế nào? Bạn thổi từ phía trên xuống, tức là đã dồn xuống dưới, về phía ngọn lửa, những sản phẩm không cháy được (do sự cháy sinh ra), và ngọn lửa tắt vì không có đủ không khí).
Nguyên lý hoạt động của diêm như thế nào?
Que diêm nho nhỏ thật có ích, nhưng có bao giờ bạn tự hỏi vì sao nó lại cháy được không nhỉ, chỉ cần “roẹt” một cái thôi? “Xảo thuật” của diêm là khuyếch đại một lượng hơi nóng rất nhỏ sinh ra từ ma sát giữa diêm và vỏ hộp thành một ngọn lửa.
Nguyên lý hoạt động
Bề mặt vỏ hộp, nơi ta “quẹt” que diêm vào đó, có một lớp hỗn hợp bột ma sát, phốt pho đỏ và keo dán. Hơi nóng phát ra do ma sát sẽ biến đổi phốt pho đỏ thành phôt pho trắng. Chất này không bền trong điều kiện nhiệt độ phòng và tự bốc cháy khi tiếp xúc với không khí. Tia lửa loé lên sẽ làm đầu que diêm cháy theo.
Đầu diêm chứa hỗn hợp antimony trisulphide và potassium chlorate (kali clorat), gắn chặt với nhau bằng keo dính. Antimony trisulphide có thể bốc cháy ở một nhiệt độ tương đối thấp và tia lửa bé nhỏ vừa loé lên kia cũng đủ nóng để đốt cháy nó. Potassium chlorate chứa nhiều oxy, nuôi ngọn lửa cho đến khi nó lan vào phần thân làm bằng gỗ của que diêm. Thế là chúng ta có lửa.
Phân loại
Có hai loại: diêm ma sát và diêm an toàn. Diêm ma sát do nhà hoá học người Anh, John Walker, sáng chế năm 1827. Đầu que bôi một hỗn hợp gồm lưu huỳnh, phốt pho trắng, oxit chì, oxit măng gan. Để nhóm lửa bằng loại diêm này, bạn có thể đánh que diêm vào bất kỳ một bề mặt thô ráp nào (để tạo ma sát), như gạch, giấy cát, thậm chí cả… ria mép. Nhân vật “gã lang thang” Sáclô trong phim hài của Charlie Chaplin đã “quẹt” diêm vào cả… đũng quần. Ma sát sinh ra nhiệt, ở 40 độ C thì que diêm bắt lửa. Hạn chế lớn của loại diêm này là phôt pho trắng rất độc, ngoài ra cứ hễ va chạm là que diêm phát hoả, lắm phen gây hoả hoạn
Diêm an toàn do một người Thuỵ Điển tên là Johan Lundstrom phát minh ra năm 1855, khắc phục được hạn chế trên. Phôt pho trắng đem đun trong chân không đến 300 độ C, trở thành phôt pho đỏ, không cháy do ma sát, nhưng trộn với potassium chlorate thì thành chất dễ cháy nổ. Người sản xuất tách riêng hai thành phần này, để một nằm trên đầu diêm, một nằm trên vỏ hộp đi kèm. Khi dùng, bạn phải “quẹt” que diêm vào vỏ thì mới có lửa, an toàn hơn.
Có thể nói, nhờ sự ra đời của ngành hoá nhiệt, việc tạo ra lửa đã dễ dàng hơn rất nhiều.
Carbon có tính siêu dẫn ở nhiệt độ thường?
Các nhà vật lý Mỹ dường như đã quan sát được khả năng siêu dẫn của ống nano carbon ở nhiệt độ thường. Tuy rằng điện trở của dây dẫn không thực sự bằng 0, nhưng những hiệu ứng khác lại cho thấy đã xuất hiện tính siêu dẫn
Guo-meng Zhao và Yong Sheng Wang, thuộc Đại học Boston (Mỹ), đã làm thí nghiệm trên một dây dẫn ghép từ các ống nano carbon (đường kính vài phần triệu milimet). Khi đưa đoạn dây dẫn này vào một từ trường, người ta thấy xuất hiện một từ trường yếu trong dây dẫn theo hướng ngược lại.
Và từ trường này vẫn không thay đổi, ngay cả khi từ trường mẹ bên ngoài bị ngắt. Zhao và Wang tin rằng, từ trường bên ngoài đã tạo ra một dòng điện xoay chiều trong dây dẫn. Dòng điện đó không hề gặp một cản trở nào, nên đã duy trì được cường độ, tạo ra từ trường không đổi bên trong. Hiệu ứng này cho thấy rằng, dưới tác động của từ trường, dây nano carbon đã có khả năng siêu dẫn ở nhiệt độ thường (dây siêu dẫn có điện trở bằng 0).
Tuy nhiên, khi không có từ trường bên ngoài, người ta lại đo được điện trở nhỏ của dây dẫn. Theo Zhao và Wang, điều này có thể giải thích là: Điểm nối giữa các ống nano carbon không có tính siêu dẫn, nên gây ra điện trở. Khi loại bỏ được điện trở ở các điểm nối, người ta sẽ tạo ra được một dây siêu dẫn thực sự ở nhiệt độ thường. Đây là một tiến bộ vượt bậc, mở ra khả năng ứng dụng cực lớn cho chất siêu dẫn, bởi cho đến nay, chưa có vật liệu nào có thể siêu dẫn ở nhiệt độ trên 0 độ C.
Năm 1911, lần đầu tiên nhà khoa học người Hà Lan Heike Kamerling Onnes phát hiện ra khả năng siêu dẫn ở một số kim loại: Khi nhiệt độ hạ thấp đến mức nhất định thì các điện tử có thể chuyển động mà không gặp bất kỳ cản trở nào. Chất siêu dẫn đầu tiên Kamerling tìm được là thuỷ ngân ở 4 độ K (- 269 độ C).
Tuy nhiên, phải đến năm 1986, vật liệu siêu dẫn mới khẳng định được vị trí của nó trong công nghiệp khi người ta tìm ra vật liệu “siêu dẫn nóng” ở trên 30 độ K, trong đó có hợp kim của oxit đồng và barium (77 độ K), hợp kim của oxit nhôm (125 độ K)… Sắt là vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ thấp nhất (-271 độ C).
Gần đây người ta mới chứng minh được rằng khả năng siêu dẫn của các tinh thể carbon C70, tuy nhiên chỉ ở nhiệt độ -266 độ C. Trước đó, một đồng vị khác của carbon là C60 có thể siêu dẫn ở nhiệt độ -233 độ C.
Máu giả làm từ gì?
Cho đến nay, vẫn có nhiều người cho rằng, khi cần quay những cảnh có máu, người ta thường dùng máu bò, thậm chí là tiết lợn để thay thế. Nhưng trên thực tế, việc sử dụng máu của những loài động vật này không phù hợp bởi nhiều nguyên nhân…
Thứ nhất, dù là máu bò hay máu lợn đều rất dễ Đông nên không thể sử dụng thuận tiện trong suốt quá trình quay, nhất là với những cảnh đôi khi phải quay đi quay lại nhiều lần mới đạt. Thứ hai, màu của những loại máu này không phải đỏ thẫm như máu người mà có gam màu đỏ nâu nên những khán giả tinh ý dễ nhận ra. Thứ ba, riêng máu bò rất khó bảo quản được lâu và hay có mùi khó chịu. Do vậy, để có được một nguồn máu dồi dào, các chuyên gia kỹ xảo thường chế ra máu giả.
Loại máu giả đơn giản nhất là một hỗn hợp chất lỏng có thành phần chính là xiro lựu. Về bản chất, loại xiro này chưa đủ độ lỏng và gam màu đỏ chưa được như máu thật. Vì vậy, người ta thường hoà thêm vào một lượng nước màu được tạo thành bằng nhiều cách khác nhau. Nếu trong các cảnh quay diễn viên không cần ngậm hoặc phun máu từ trong miệng ra, người ta sẽ dùng loại bột màu thường được các hoạ sĩ dùng để vẽ tranh; còn nếu diễn viên phải ngậm thì khi đó bột màu sẽ được thay thế bằng những loại màu thực phẩm. Những loại nước màu này sau đó được hoà đều với xiro lựu cho đến khi tạo thành một dung dịch đồng nhất. Thông thường không bao giờ các nhà làm phim sử dụng phẩm màu hóa chất, bởi đó thường là những chất độc hại và rất khó tẩy nếu để lại dấu vết trên da hay quần áo. Còn với những cảnh quay thể hiện vết máu đã Đông, lúc này các chuyên gia sẽ thêm vào dung dịch đó một ít cà phê hoà tan để tạo ra những đốm sẫm màu thể hiện máu khi đóng Đông bao giờ cũng sẫm lại và có những cục vón nhỏ li ti.
Hình dạng tự nhiên của chất lỏng là gì?
Chúng ta thường quen nghĩ rằng các chất lỏng không có hình thù gì cả. Thực tế lại khác, mọi chất lỏng đều có vẻ ngoài tự nhiên là hình cầu.
Thông thường, trọng lực ngăn cản không cho chất lỏng lấy hình dạng ấy. Vì thế, chất lỏng hoặc chảy tan thành lớp mỏng (nếu không đổ vào bình), hoặc lấy hình dạng của bình (nếu đổ vào bình). Nhưng khi ở bên trong lòng một chất lỏng khác cũng có trọng lượng riêng như nó, theo định luật Archimede, chất lỏng “mất” trọng lượng (nó đúng là không nặng chút nào, hay nói cách khác, trọng lực không tác dụng lên nó) và bây giờ chất lỏng lấy hình dạng tự nhiên của nó là hình cầu.
Dầu oliu nổi trong nước nhưng chìm trong rượu. Vì thế có thể hoà lấy một hỗn hợp nước và rượu như thế nào cho dầu oliu không chìm xuống đáy và cũng không nổi lên mặt. Dùng xilanh bơm một ít dầu oliu vào trong hỗn hợp này, bạn sẽ thấy một sự kỳ lạ: dầu tụ lại thành một giọt tròn lớn, treo lơ lửng.
Ta hãy xuyên qua tâm của khối cầu bằng đó một que gỗ dài hoặc một sợi dây thép dài rồi quay qua. Khối cầu bằng dầu cũng quay theo (thí nghiệm sẽ hay hơn nếu gắn vào trục quay một vành bìa cứng nhỏ tẩm dầu; cả vành giấy này phải nằm gọn bên trong khối cầu). Vì ảnh hưởng của sự quay, khối cầu đầu tiên xẹp xuống, rồi sau mấy giây thì có một vành đai dầu tách ra khỏi khối đó. Vành đai này bị phân ra thành nhiều phần, là những giọt hình cầu tiếp tục quay tròn quanh khối cầu trung tâm.
Nhà cao tầng phòng cháy như thế nào?
Nhà cao tầng lúc bị cháy sẽ gây nên thương vong và tổn thất rất lớn, đã trở thành vấn đề mà mọi người quan tâm. Chính phủ các quốc gia đã đặt ra các quy định liên quan đến phòng cháy cho công trình, trong giai đoạn đầu của phương án này, các thiết kế nhà cao tầng nhất thiết phải được các cơ quan hữu quan về an toàn phóng cháy phê chuẩn.
Hiện nay, giải pháp phòng cháy của nhà cao tầng chủ yếu có những cách sau:
Mỗi tầng phân chia những khu vực phòng cháy, chúng tương đối độc lập nhưng có thể dùng tường ngăn phòng cháy phân tách ra, giữa các khu vực thì dùng cửa phòng cháy. Khi hoả hoạn xảy ra có thể đóng cửa lại để ngọn lửa không lan hay có thời gian lan rộng để tiện cho việc sơ tán mọi người.
Hành lang nội bộ phải bố trí thành đường vòng liên tiếp và thông với nhau để lúc xảy ra hoả hoạn những nhóm người hoảng loạn dễ dàng tìm được lối thoát. Hành lang vòng thì tương đối dễ thiết kế thành hình vuông, hình tròn, hình bầu dục… trong các toàn nhà chọc trời tương đối “dày”. Nếu như toà nhà chọc trời tương đối “dẹt”, hình máng, hình máy dùng sức gió thì rất khó làm được, không thể tránh khỏi hành lang kiểu đầu mút, nhất thiết phải thiết kế hành lang thoát hiểm dự phòng ở phần cuối hành lang.
Phòng lò hơi nước của tầng dưới là tầng hầm, nhà để xe, phòng máy biến áp kiểu ngâm dầu, phòng sửa chữa hơi, nhà bếp là những phòng dẫn đến hoả hoạn cần phải làm tường cách lửa. Đường ống dẫn gas nên bắt trực tiếp từ bên ngoài vào nhà bếp mà không nên bắt qua phòng khác, hạn chế hoặc tránh sử dụng than đá, dầu khí hoá lỏng làm nhiên liệu đốt các thiết bị điện khí tương đối an toàn phù hợp với những yêu cầu bảo vệ môi trường.
Bộ phận kết cấu công trình nên nghiêm túc dựa vào những quy định về mức chịu lửa, chọn dùng những nguyên liệu không cháy như bê tông cốt thép hoặc thép, lúc cần còn cần phủ một lớp sơn bảo hộ phòng cháy làm cho nó đạt được độ chịu cháy theo yêu cầu, đáp ứng yêu cầu lúc sơ tán. Những vật liệu có tính chất trang trí cũng tránh tối đa dùng vật liệu bằng gỗ, nhựa. Trong toà nhà nên xây dựng thiết bị phòng cháy có hiệu quả, ví dụ như máy báo động bằng khói, vòi phun nước chữa cháy, lúc có hoả hoạn có thể tự báo động, tự động phun nước dập lửa, đề phòng các trường hợp lửa lan.
Cầu thang máy mà lính cứu hoả sử dụng nhất thiết phải tách biệt với cầu thang và thang máy sơ tán, để trong lúc dập lửa hướng của kính cứu hoả và đoàn người sơ tán ngược nhau, dẫn đến chen chúc, ảnh hưởng đến việc dập lửa và sơ tán.
Ngoài khả năng phòng chát của bản thân toà nhà chọc trời, nước ngoài đã có điều kệ điều phối trực thăng cứu hoả trên không trung, nó vừa có thể dập lửa trên cao, lại vừa có thể cứu những người ở trên tầng thượng, đề bù đặt cho điểm hạn chế của thang máy chữa cháy.
Có thể thấy, sau khi chọn dùng một loại các biện pháp cứu viện và phòng bị, hoả hoạn ở toà nhà chọc trời vẫn có thể khống chế và giảm thiểu tổn hại.
Công trình cao tầng chống gió như thế nào?
Tục ngữ có câu: “Cây to gọi gió”. Công trình cao tầng giống như một cái cây vô cùng cao lớn, ảnh hưởng của áp lực gió với nó rất lớn, đối với những công trình cao 50 tầng trở lên, khả năng chống gió của nó trở thành một trong những vấn đề nan giải chủ yếu trong quá trình thiết kế. Theo thống kê, khoa học sử dụng kết cấu thép để chống lại sức gió thì vật kiến trúc phải dùng nhiều nguyên liệu, khoảng một nửa tổng lượng thép tiêu hao. Có thể thấy, trên công trình, lựa chọn phương thức kết cấy và tạo hình chống gió hợp lý có ý nghĩa kinh tế quan trọng, việc chống đỡ sức gió của nhà cao tầng chính là giải quyết vấn đề này.
Tạo hình của công trình cao tầng rất phong phú, thường có hình chữ nhật, hình trụ vuông, hình trụ tròn, hình tam giác, hình thoi, hình ba lá… thường thấy nhất là kiến trúc hình chữ nhật, được gọi là kiến trúc tấm, nó giống như một tấm gỗ hình chữ nhật, mặt chịu gió tương đối rộng, không có lợi cho chống gió, do đó không nên xây quá cao. Để cải thiện tính năng chống gió cho công trình kiến trúc tấm, có thể độ dày phần giữa của nó sẽ tăng lên trở thành hình thoi, cũng có thể làm cho mặt phẳng uốn lượn thành hình cung, như vậy có thể tăng khả năng chống gió lên rất nhiều. Ví dụ nổi tiếng như toà thị chính Torronto ở Canada chính là hai công trình kiến trúc hình cung.
So với kiểu hình trụ vuông thì kiểu hình trụ tròn có khả năng chống gió tốt hơn, nó có thể giảm áp lực của gió xuống khoảng 40%, khách sạn quảng trường trung tâm cây đào nổi tiếng ở Atlanta, Mỹ chọn dùng hình trụ, nó là khách sạn cao nhất thế giới, còn có toà nhà mới là Khách sạn Cẩm giang ở Thượng Hải. Ngoài ra, tạo thành hình lá cây, hình chữ thập, hình xe gió… đều phỏng theo phương thức xoè ra cửa ba chân của máy chụp ảnh, rõ ràng có thể làm cho khả năng chống gió của các công trình tăng lên rất nhiều.
Tính năng chống gió trong tạo hình công trình tốt nhất là hình nón, cũng giống như kim tự tháp. Hình nón cụt đương nhiên là tốt nhất, nhưng thi công tương đối phức tạp, vì thế đa số dùng hình tháp nhọn, như toà nhà Fanmei ở San Francisco chính là hình kim tự tháp cao và mỏng, toà nhà HanKaoke ở Chicago thì không có hình chóp nhọn ở đỉnh hình thức biến hoá của nó chính là toà nhà Seatle từng là toà nhà cao nhất thế giới. Sau này lại chọn dùng tổ hợp 9 cột trụ vuông càng lên đến mặt trên thì càng ít, cuối cùng tạo thành 2 ống vuông lên đến đỉnh, vừa tránh được khó khăn lúc thi công hình chóp nhọn, lại còn đạt được mục đích có lợi đối với việc chống gió của hình chóp nhọn.
Các công trình ngoài việc chọn dùng các tạo hình chóp nhọn có lợi cho việc chống gió còn có thể chọn dùng phương thức kết cấu chống gió thích hợp. Công trình từ 20 đến 30 tầng, dùng tổ hợp của cọc và xà ngang tạo thành kết cấu khung để tiến hành chống gió. Công trình 40 ~ 50 tầng thường chọn kết cấu “khung - tường cắt”. Ví dụ nói một mặt của tấm gỗ rộng hứng gió, rất dễ bị gió thổi đổ, nhưng sau khi quay 90 độ, dùng mặt mỏng để hứng gió thì nó sẽ không thể bị đổ nữa. Cùng nguyên lý như vậy, ở giữa bê tông cốt thép hoặc cột thép làm một mặt tường từ trên xuống dưới, dùng mặt mỏng hứng gió, thì sẽ có thể tăng cường khả năng chống gió của cả công trình. Về kết cấu thì loại tường này chủ yếu chịu lực cắt, cho nên gọi là “Tường cắt lực”.
Toà nhà chọc trời trên 50 tầng thì thường phải dùng kết cấu “Kiểu ống”. Kiểu ống giống như một cái ống đậy kín, hoặc giống như một ống khói phóng đại, nó có khả năng chống gió rất ưu việt. Trên thực tế, nó chính là tổ hợp của bốn bức tường cất lực, trong nhà cao tầng có nhiều thang máy đứng, kết hợp chúng lại thì sẽ trở thành một kiểu ống chống gió rất tốt. Lúc công trình cao 70 ~ 80 tầng thậm chí là 100 tầng, 1 ống không đủ, phải làm 2 ống, 1 cái ở giữa gọi là “ống trung tâm”, 1 cái ở phía ngoài. Phương thức này gọi là kết cấu “ống trong ống”. Nếu không dùng phương pháp này cũng có thể liên hợp nhiều ống lại với nhau, giống như một bụi tre, gọi là “Bó ống”. Toà nhà Seatle nổi tiếng cũng dùng phương thức kết cấu này, khả năng chống gió là rất tốt.
Trong tương lai con người sẽ sử dụng vật liệu gì để xây nhà?
Trong tương lai, chúng ta sẽ sử dụng loại vật liệu gì để xây nhà? Con người ngày càng khám phá ra nhiều các kỹ thuật và vật liệu mới. Một loại kỹ thuật thi công mới có thể khiến cho trong bê tông đầy ắp Cacbon Đioxit siêu lạnh. Loại bê tông mới này kiên cố hơn loại bê tông bình thường, hơn nữa lại có thể phòng chống được hoả hoạn, chống ẩm và cách nhiệt. Loại Cacbon Đioxit lạnh này có khả năng kết bám rất chắc với các loại vật liệu xác định khác. Vì vậy nó có thể sử dụng kết hợp với các loại vật liệu xác định khác.
Vật liệu xác định trước đây thường gây ra những ảnh hưởng không tốt đối với sức khoẻ của con người, ví dụ một số vật liệu xác định có tính phóng xạ, vật liệu sơn tường có thể sản sinh ra các khí có hại, làm ô nhiễm không khí trong phòng. Hiện nay mọi người ngày càng coi trọng việc khai thác vật liệu xác định “màu xanh”. Các nhà khoa học đã sớm đưa cây xanh vào ngành kiến trúc, ví như sử dụng sợi được làm từ thực vật như đay, gai cây xizan (còn gọi là cây tơ dứa), cây lanh và cây bông tạo loại nhựa và cao su có độ dai lớn hơn. Ở Australia, một công ty hiện đang sản xuất loại tường bảo vệ được làm từ một loại cao su có trộn thêm lông cừu. Sau này, ngày càng có nhiều sợi thiên nhiên được sử dụng làm vật liệu xác định tổng hợp. Những loại vật liệu này có những đặc điểm như nhẹ và chắc chắn, đồng thời có thể làm thành hình dạng đặc biệt.
Trong tương lai, để quét sơn cho tường của các ngôi nhà, người ta sẽ không sử dụng loại sơn được chế tạo từ sản phẩm của công nghiệp hoá dầu mà sẽ sử dụng một số loại sơn kiểu mới chế từ chất dịch của cây. Tường ngoài của ngôi nhà trong tương lai được làm từ một loại vật liệu đặc biệt giống như pin Mặt trời, có thể chuyển hoá năng lượng Mặt trời thành năng lượng điện, như thế có thể cung cấp điện dùng trong sinh hoạt cho ngôi nhà. Một số chất dẻo công trình cũng được dùng để xây dựng nhà ở, loại chất dẻo này vừa nhẹ, giá cả lại rẻ, khả năng chịu lực không hề thua kém sắt thép. Chất dẻo còn có thể chế tạo thành bộ phận của ngôi nhà, người ta chỉ cần ghép các miếng giống như miếng gỗ thì có thể tạo thành một ngôi nhà.
Bê tông bình thường là loại vật liệu “cứng” khó bẻ cong, nhưng khi xảy ra động đất lớn, những công trình kiến trúc sử dụng những loại bê tông “không thể bẻ cong” này lại dễ dàng bị đổ. Nếu có thể nghiên cứu được loại bê tông có khả năng chống lại động đất thì sẽ giúp cho các toà nhà cao tầng đứng vững được khi xảy ra động đất. Sau khi tiến hành nghiên cứu đối với bê tông, người ta còn phát hiện ra, bình thường ta thấy bê tông giống như các sợi kết hợp chặt chẽ với nhau, song dưới kính hiển vi, thì phần bên trong của bê tông đâu đâu cũng là những lỗ hổng nhỏ hơn sợi tóc rất nhiều, điều đó giải thích tại sao bê tông rất dễ rạn vỡ.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu ra một cách để giải quyết vấn đề các lỗ hổng nhỏ này. Họ cho vào trong xi măng từ 10% đến 15% sợi Polypropylene, bột thép, bột thuỷ tinh, sau đó tiến hành trộn đều, cuối cùng mới đem đi đổ thành bê tông. Trong quá trình này phải loại bỏ hết số lỗ hổng nhỏ trong bê tông, hút hết lượng khí dư thừa trong các lỗ hổng nhỏ để tạo ra môi trường chân không, đồng thời cũng phải loại bỏ các bọc khí, như thế mới mà tạo ra được loại bê tông mới chống được sự chấn động của các trận động đất. Loại bê tông mới này có tính năng chống bị uốn cong cao hơn 100 lần so với loại bê tông bình thường, khả năng chịu lực của các tấm bê tông có độ dày là 1,27 cm được chế tạo từ loại bê tông này tương đương với khả năng chịu lực của một tấm bê tông bình thường có độ dày 15 cm. Thì ra, bên trong bê tông sau khi được cho thêm sợi Polypropylene, các sợi sẽ kéo các kẽ nứt lại với nhau, tức là “buộc chặt”. Ngoài ra, 1 m chiều dài bê tông này có thể kéo dài thêm 1 cm, đối với loại bê tông bình thường thì tính năng chống kéo dài là điều không tưởng.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, những vật liệu xây dựng trong tương lai sẽ ngày càng nhiều, và ngôi nhà trong tương lai sẽ làm cho cuộc sống của con người ngày càng dễ chịu hơn, thuận tiện hơn nữa.
Thế nào là Vật liệu siêu dẫn?
Vật liệu siêu dẫn chính là vật liệu có tính siêu dẫn điện. Năm 1911, nhà vật lý học người Hà Lan Maonesis đã phát hiện ra, ở nhiệt độ -2690C, điện trở của thuỷ ngân sẽ trở về 0, ông gọi hiện tượng này là tính siêu dẫn điện. Phát hiện mới lạ này đã thu hút sự quan tâm chú ý của giới khoa học kỹ thuật thế giới. Con người hi vọng có thể dùng vật liệu siêu dẫn để sao chế thành thể từ mạnh, và dùng thể từ siêu dẫn này vào việc nghiên cứu và các lĩnh vực của kỹ thuật sác xuất.
Thế nhưng, các loại vật liệu siêu dẫn kim loại sớm được sử dụng như chì, thiếc, dòng điện giới hạn và từ trường giới hạn rất nhỏ. Khi thêm dòng điện mạnh, vật liệu sẽ mất đi tính siêu dẫn. Cho đến những năm 30 của thế kỷ XX, các nhà khoa học đã phát hiện ra, sau khi cho một nguyên tố khác vào kim loại thuần khiết và hình thành hợp kim, dòng điện giới hạn và từ trường giới hạn của nó liền được nâng cao. Ví dụ như loại hợp kim từ chì bitmut được tạo ra từ năm 1930, từ trường giới hạn của nó đạt tới 2 tecla.
Các nhà khoa học Liên Xô cũ đã có những đóng góp to lớn đối với việc nghiên cứu vật liệu hợp kim siêu dẫn. Họ đã đặt tên cho loại vật liệu siêu dẫn có giá trị thực tiễn này là thể siêu dẫn loại 2, trong đó bao gồm hợp kim siêu dẫn, ví dụ như hợp kim niobi – ziriconi, hợp kim vanadi – galium, vật chất hoá học oxyt kim loại như kết cấu A15, các kim loại hiếm, như niobi vanadi và techneti… Dùng loại vật liệu siêu dẫn này cuốn thành thể từ mạnh, do không có điện trở nên có ưu điểm là tiết kiệm điện, không mất nhiệt, thể tích nhỏ và công suất lớn. Vào đầu những năm 60 của thế kỷ XX, các nhà khoa học đã nghiên cứu chế tạo thành công thể từ trường siêu dẫn với số lượng từ trường đạt tới 10 tecla, và được sử dụng rộng rãi trong máy phát điện từ lưu phòng bột khí, máy gia tốc tuần hoàn, công chấn từ nguyên tử và các máy móc cỡ to thuyền nổi từ trường. Thế nhưng, thể từ siêu dẫn thì chỉ ở điều kiện nhiệt độ thấp mới có thể hoạt động được, và nếu như tạo ra được loại công nghệ phức tạp là môi trường nhiệt độ thấp như thế này, nguồn nguyên liệu tiêu hao cũng rất lớn. Do đó, kỹ thuật siêu dẫn này vẫn luôn trong giai đoạn thử nghiệm, khó ứng dụng và mở rộng rộng rãi được.
Năm 1957, lý luận BCS giải thích tính dẫn điện đã được thiết lập. Lý luận BCS cho rằng nguyên nhân sản sinh ra tính dẫn điện là vì trong điều kiện nhiệt độ thấp cực ngắn, điện tử tj do trong thể dẫn có thể kết hợp thành đôi chặt chẽ. Khi các điện tử lớn số lượng đông định hướng hoạt động tập thể, cách tinh trong thể dẫn khó dừng, từ đó hình thành dòng điện lưu siêu dẫn không vật ản. Lý luận BCS còn quả quyết cho rằng, nhiệt độ sản xuất tính siêu dẫn không thể vượt qua – 243 độ C, điều này đã phủ bóng đen lên việc nghiên cứu vật liệu siêu dẫn.
Năm 1986, hai nhà khoa học Muler và Bainos ở phòng nghiên cứu Thuỵ Sĩ của công ty IBM của Mỹ đã phát hiện ra oxit các kim loại đồng bari lantan, có thể thực hiện tính siêu dẫn dưới nhiệt độ tương đối cao, đã phá vỡ vùng cấm của lý luận BCS, từ đó đã nhen lên ngọn lửa hy vọng mới cho viễn cảnh ứng dụng của vật liệu siêu dẫn. Hơn nữa, yêu cầu điều kiện thực nghiệm nghiên cứu chế tạo vật liệu siêu dẫn rất thấp và cũng dễ thực hiện, do vậy rất nhanh chóng dấy lên phong trào nghiên cứu siêu dẫn trên phạm vi toàn cầu. Rất nhiều nhà khoa học của nhiều quốc gia để tham gia cạnh tranh nâng cao nhiệt độ giới hạn của vật liệu siêu dẫn vật oxy hoá, nhà khoa học người Hoa quốc tịch Mỹ Chu Kinh Vũ và nhà khoa học Trung Quốc Triệu Trung Kiên đã thu được những thành công làm thế giới phải kinh ngạc trong lĩnh vực này. Để phân biệt với vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ thấp truyền thống, các nhà khoa học đã đặt cho vật liệu siêu dẫn oxyt một cái tên là vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao.
Hiện nay, các vật liệu siêu dẫn ở nhiệt độ cao được tạo thành như oxyt đồng barium lantan, oxyt đồng, ytri barium, đã được gia công thành dạng sợi và dạng màng mỏng, làm máy truyền cảm, thiết bị điện tử và linh kiện máy vi sóng vô nguồn.
Vật liệu composite là gì?
Tính chất cơ bản và cần thiết của vật liệu mà phần lớn các sản phẩm cơ khí, chế tạo máy đòi hỏi là tính chịu nén, kéo, chịu ăn mòn và nhẹ. Qua nghiên cứu, người ta đã tìm được phức hợp vật liệu gồm sợi các bon chịu kéo và keo silicat chịu nén có thể bổ trợ cho nhau, cả hai cùng nhẹ và không bị ăn mòn hoá học.
Trộn hai vật liệu này với nhau theo một tỷ lệ nhất định, gia nhiệt rồi ép vào khuôn dưới áp suất cao là ta có được vật liệu composite với hình dạng theo ý muốn, không cần phải luyện, tôi, phay, tiện… như với các sản phẩm kim loại khác.
Composite rất nhẹ, chỉ bằng 40% so với nhôm nếu cùng thể tích. Nhờ ưu điểm này, gần đây, vật liệu composite đã được sử dụng để thay thế kim loại trong các sản phẩm của ngành cơ khí, chế tạo máy, đóng xuồng… Người ta có thể phủ lên mặt composite một lớp nhũ có ánh kim để tạo cảm giác giống kim loại.
Tên lửa ánh sáng là gì?
Để nâng cao tốc độ bay của tên lửa trong vũ trụ, các nhà khoa học đã không ngừng tìm tòi ra những nguồn năng lượng mới. Năm 1953, một nhà khoa học người Đức đã đưa ra tư tưởng tên lửa ánh sáng. Ánh sáng chính là các hạt cơ bản cấu thành ánh sáng, khi nó phụt ra từ phần đuôi của tên lửa, nó liền có tốc độ như tốc độ của ánh sáng, mỗi giây có thể đạt tới 300.000 km. Nếu dùng ánh sáng để làm lực đẩy cho tên lửa, chúng ta sẽ đến được các láng giềng trong hệ Mặt trời như các hành tinh lân cận chỉ cần tới 4 ~ 5 tiếng, như vậy thì thật tuyệt vời.
Nhưng giả tưởng về tên lửa ánh sáng vẫn chỉ dừng trên lý luận, khó khăn trong việc chế tạo nó vẫn nằm ở kết cấu.
Chúng ta đã biết, nguyên tử là vi hạt nhỏ nhất trong biến hoá hoá học của vật chất, nguyên tử là do những điện tử mang điện tích âm vận động xung quanh hạt nguyên tử và các hạt nguyên tử mang điện tích dương tạo thành. Hạt nguyên tử được hình thành bởi các hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương và các hạt nơtron không mang điện tích. Các hạt nhân nguyên tử, các nơtron và điện tử còn có thể phân thành rất nhiều các hạt cơ bản vô cùng nhỏ bé, ví dụ như giới tử, siêu hạt…
Các nhà khoa học còn phát hiện ra, trong vũ trụ còn tồn tại các hạt cơ bản mà đối ứng, có điện tích tương đương mà ký hiệu tương phản, ví dụ như các hạt “phản điện tử” có điện tích dương và “phản điện tử” có điện tích âm, những hạt này được gọi là “phản hạt”. Các nhà khoa học đã dự đoán rằng, khi trong không gian vũ trụ còn tồn tại các hạt vật chất do các phản hạt tổ thành, khi mà phản hạt và hạt cơ bản, vật chất và phản vật chất gặp nhau: 500 gam hạt cơ bản và 500 gam phản hạt sẽ bị tiêu diệt, năng lượng sinh ra lúc này tương đương với năng lượng phản ứng do 1000 kg hạt urani phóng ra.
Nếu như chúng ta thu thập khí hidro phong phú có trong vũ trụ lại, để cho nó và phản vật chất cùng bị tiêu diệt trong động cơ của tên lửa, sản sinh ra quang tử lưu, từ ống phụt phụt ra, từ đó mà khởi động được tên lửa, loại tên lửa như thế này được gọi là tên lửa ánh sáng, nó sẽ đạt được tốc độ của ánh sáng, bay lên với vận tốc 300.000 km/s.
Mặc dù năng lượng thu được do phản ứng khiến chúng ta rất kinh ngạc, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm cũng đã thu được các phản hạt như phản hạt hidro, phản hạt Tơriti (T), phản hạt Heli (He). Nhưng chúng vừa nhìn thấy đã biến mất ngay chẳng còn dấu vết nào hết. Theo trình độ khoa học kỹ thuật của các nhà khoa học hiện nay, không thể nào cất giữ những phản hạt này được, càng khó có thể dùng để khởi động tên lửa bay lên.
Nhưng các nhà khoa học vẫn rất lạc quan cho rằng, lý tưởng về tên lửa ánh sáng nhất định sẽ thành hiện thực. Họ giả ưởng rằng trong tên lửa ánh sáng tương lai, phía trước chính là khoang làm việc và sinh hoạt của các nhà du hành, ở giữa là khoang cất giữ các hạt cơ bản và các “phản hạt”, cuối cùng là gương lõm phản xạ lớn. Các hạt cơ bản và “phản hạt” khi gặp nhau ở tiêu điểm của gương lõm sẽ bị huỷ diệt và chuyển toàn bộ năng lượng thành quang năng, sinh ra dòng quang tử. Gương lõm sẽ phản xạ dòng quang tử, từ đó sẽ làm cho tên lửa ánh sáng khởi động được và phóng lên.
Đương nhiên, trong tên lửa ánh sáng như thế này, khoang làm việc của các nhà du hành phải có hệ thống phòng hộ tia bức xạ. Nếu không tính mạng của họ sẽ bị tổn hại.
Cách phân biệt một số loại tên lửa
Theo thống kê, hiện trên thế giới có gần 600 loại tên lửa có tính năng, công dụng khác nhau. Dựa trên sự khác nhau của căn cứ phóng tên lửa và vị trí mục tiêu tấn công, có thể chia tên lửa thành mấy loại như sau:
1. Tên lửa không đối không: là loại tên lửa được gắn trên máy bay tiêm kích, tiêm kích ném bom và máy bay trực thăng vũ trang, dùng để tấn công các mục tiêu bay. Người ta phân loại tên lửa theo tầm bắn gồm tên lửa ngăn chặn ở cự ly xa (100 - 200 km) , tên lửa ngăn chặn ở cự ly trung bình (40 -100 km), tên lửa đánh chặn ở cự ly gần (8 – 30 km), tên lửa tấn công hạng nhẹ (5 – 10 km)… Phương thức dẫn đường của các loại tên lửa này thường là sử dụng tia hồng ngoại, radar bán tự động, radar tự động hoàn toàn…, xác suất bắn trúng thường đạt trên 80%.
2.Tên lửa không đối đất và tên lửa không đối hạm: Là loại vũ khí trang bị cho máy bay, được trang bị trên các máy bay tác chiến hiện đại, như máy bay ném bom, máy bay tiêm kích ném bom, máy bay cường kích, máy bay trực thăng vũ trang và máy bay tuần tra chống ngầm. Loại này được dùng để tấn công các mục tiêu trên mặt đất, trên mặt biển hoặc tàu ngầm chạy dưới nước.
Bộ phận đầu nổ của các loại tên lửa này đa phần sử dụng thuốc nổ thường, một số ít cũng sử dụng đầu đạn hạt nhân cỡ nhỏ, tầm bắn từ 6 đến 60 km, lớn nhất có thể đạt tới 450 km. Phương thức dẫn đường của tên lửa không đối đất khá phong phú, ví dụ như: sử dụng tia hồng ngoại, tia lade, sợi quang, vô tuyến truyền hình, radar sóng milimét và ảnh hồng ngoại.
3. Tên lửa đất đối dất, tên lửa đất đối hạm, tên lửa hạm đối hạm: Tên lửa đất đối đất được phóng đi từ đất liền, như nơi đóng quân, đoàn xe bọc thép, sở chỉ huy mặt đất, trận địa phòng không, sân bay, kho tàng, nhất là xe tăng… Căn cứ theo tầm bắn, tên lửa được phân loại thành loại tầm xa (từ 100 km trở lên), tầm trung (30 - 100km), tầm gần (4 – 30 km), sử dụng nhiều phương thức dẫn hướng như bằng tia hồng ngoại, tia lade, sợi quang và radar bán tự động…
Tên lửa hạm đối hạm được phân loại theo tầm bắn gồm tầm xa (200 – 500 km), tầm trung (40 – 200 km), tầm gần (dưới 40 km). Tên lửa hạm đối hạm áp dụng hai phương thức là dẫn bằng radar tự động và radar bán tự động. Chúng thường bay với tốc độ dưới âm thanh, một số ít có tốc độ siêu âm.
4. Tên lửa đối không (bao gồm tên lửa đất đối không và tên lửa hạm đối không) có thể đánh chặn máy bay và địch tập kích, tên lửa hành trình, tên lửa không đối đất, tên lửa đất đối đất trên đường bay. Tầm bắn của chúng cũng được chia thành 3 loại bao gồm: tầm xa (từ 100 km trở lên), tầm trung (30 – 100 km), tầm thấp, rất thấp (4 – 30 km). Phương thức dẫn của loại tên lửa này phần lớn là sử dụng radar bán tự động, vô tuyến điện, tia hồng ngoại và tia lade…
Nhìn chung, tên lửa loại nào có ưu điểm của loại đó, phát huy được bản lĩnh riêng trên các chiến trường khác nhau.
Người nhảy dù rơi như thế nào?
Nhiều người thường nghĩ rằng, khi “rơi như hòn đá” mà không mở dù, thì người sẽ bay xuống dưới với vận tốc tăng lên mãi, và thời gian của cú nhảy đường dài sẽ ngắn hơn nhiều. Song, thực tế thì không phải như vậy.
Sức cản của không khí đã không cho vận tốc tăng mãi lên. Vận tốc của người nhảy dù chỉ tăng lên trong vòng 10 giây đầu tiên, trên quãng đường mấy trăm mét đầu tiên. Sức cản không khí tăng khi vận tốc tăng, mà lại tăng nhanh đến nỗi chẳng mấy chốc vận tốc đã không thể tăng hơn được nữa. Chuyển động nhanh dần trở thành chuyển động đều.
Tính toán cho thấy, sự rơi nhanh dần của người nhảy dù (khi không mở dù) chỉ kéo dài trong 12 giây đầu tiên hay ít hơn một chút, tuỳ theo trọng lượng của họ. Trong khoảng 10 giây đó, họ rơi được chừng 400 -500 mét và đạt được vận tốc khoảng 50 mét/ giây. Và vận tốc này duy trì cho tới khi dù được mở.
Những giọt nước mưa cũng rơi tương tự như thế. Chỉ có khác là thời kỳ rơi đầu tiên của giọt nước mưa (tức là thời kỳ vận tốc còn tăng) kéo dài chừng một phút, thậm chí ít hơn nữa.
Vì sao đạn súng thần công bốc cháy khi đưa lên mặt biển?
Hai nhà hoá học Anh tin rằng họ đã giải mã được một hiện tượng bí ẩn từ 26 năm nay, trả lời câu hỏi : Tại sao những viên đạn sắt lại bùng sáng thành những quả cầu lửa lớn, khi được vớt lên từ một con tàu đắm?
“Chúng bắt đầu rực đỏ lên và bạn có thể cảm thấy hơi nóng toả khi chiếc bàn kê bắt đầu bốc khói”, Bod Child, nay là nhà hoá học tại Các Bảo Tàng và Phòng trưng bày tự nhiên của xứ Wales ở Cardiff, kể lại.
Hiện tượng kỳ lạ xảy ra năm 1976, khi Child đang bảo quản những đồ vật trục vớt được từ con tàu HMS Coronation, bị đắm năm 1961. Trong mẻ lưới kéo lên là vài chục viên đạn súng thần công bằng sắt, bị một lớp vỏ cát cứng như bê tông bao phủ sau 3 thế kỷ ngủ yên dưới đáy biển. Khi dùng búa đập vỡ lớp áo ngoài này, Child sửng sốt khi thấy một viên bi sắt đột nhiên nóng lên dữ dội, đến mức hầu như đã bén lửa sang chiếc bàn gỗ kê bên dưới. Theo phỏng đoán của ông, nhiệt độ của những quả cầu sắt phải lên tới 300 - 400 độ C.
Nay, khi “hâm nóng” lại hiện tượng này, Child và một nhà hoá học khác, David Rossinsky, cho hay họ đã biết lý do vì sao. Ông giải thích như sau:
Khi chiếc Coronation chìm nghỉm xuống đáy biển, do bị bao bọc bởi nước biển mặn và giàu oxy, những quả cầu sắt bị hoen gỉ mãnh liệt. Quá trình này khiến thể tích khối cầu tăng lên, chúng nở ra, và tỷ trọng giảm xuống (thực tế, những quả bi sắt được lôi lên mặt nước nhẹ hơn nhiều so với người ta tưởng). Cùng lúc đó, những quả cầu từ từ chìm vào cát, tương tác với tầng cát đáy biển tạo nên một lớp áo cứng chắc như xi. Qua nhiều thế kỷ, những vật chất hữu cơ thối rữa ở đó gần như đã khử các kim loại bị oxy hoá này, chuyển chúng trở lại thành sắt nguyên chất. Tuy nhiên, điều cần lưu ý ở đây là thể tích khối cầu vẫn giữ không đổi, nghĩa là những lỗ rỗng (mà trước đó là vị trí của các ion sắt ) vẫn được giữ nguyên. Khi đưa quả cầu lên mặt biển và đập vỡ lớp áo xi, không khí tràn vào các lỗ rỗng này, và phản ứng oxy hoá xảy ra tức thì, dữ dội bùng lên thành ngọn lửa.
Nhà nghiên cứu về quá trình ăn mòn Stephen Fletcher thuộc Đại học Loughborough, Mỹ, cho rằng hiện tượng này không có gì là bất thường. Khi sắt bị oxy hoá, nó giải phóng ra năng lượng. Và vì quả cầu sắt có vô số các lỗ rỗng, nên diện tích tiếp xúc của sắt với oxy là cực kỳ lớn, và quá trình oxy hoá xảy ra cực nhanh, đến mức có thể xảy ra hiện tượng bốc cháy.

bài viết hay nhưng dài quá, bạn có thể chia ra từng đoạn ngắn mà

nhu vay la da chia rui do you! kien thuc nay no dai co may tram trang minh chi loc va chia nho rui do! chu ko post co ma den ca nam