Játsszunk fizikát! 2005 a Fizika Éve jegyében

3. forduló

 Einstein a klasszikus fizika világképét forradalmasította. Az 1905-ben megjelent speciális és az 1916-ban közzétett általános relativitáselméletének alapvető gondolatai szakítottak a fizikai jelenségek korábbi tárgyalásmódjával. Eleinte egyetlen fontos bizonyíték szólt Einstein elmélete mellett, amely a Merkur bolygó Nap körüli pályájának vizsgálatából származott. Einstein kortársai számára azonban korántsem volt ez eléggé meggyőző ahhoz, hogy elvessék Newton régen fennálló elméletét. Az Einstein mellett szóló, döntő bizonyítékot sokak számára egy másik előrejelzés szolgáltatta, amely a háború után látványosan bebizonyosodott. Newton elmélete azt jelezte, hogy egy, a Naphoz hasonlóan nagy tömegű test mellett elhaladó fénysugár kissé eltérülhet az útjából. Einstein elmélete hasonló hatást jelzett, de kétszer akkora eltérést jósolt, mint Newton elmélete. Az eltérés mértékét soha nem is próbálták megmérni: a Nap közelében elhaladó fénysugarat a Nap fényözönétől egyszerűen nem lehetne látni. A kivezető utat Arthur Eddington (1882-1944) angol csillagász mutatta meg. Milyen méréseket végzett és hogyan igazolta ezzel Einstein elméletét? 1. Egy kb. 1 méter hosszú rúdra, annak egyik végétől 20 cm-re erősíts egy nagyobb mennyiségű gyurmát. Próbáld ezután a rudat ujjaidon vagy tenyereden függőlegesen egyensúlyba tartani. Melyik végénél tartva könnyebb egyensúlyozni a rudat? Mi a magyarázat?

2. Egy felfordított pohár tetejére rögzíts ragasztószalaggal egy mágnest. Egy gémkapocsra köss kb. 10 cm hosszú fonalat. A fonal szabad végét ragaszd az asztalhoz a pohártól néhány cm távolságra úgy, hogy a mágnes hatására a gémkapocs a levegőben “lebegjen”, de ne érjen hozzá a mágneshez. A gémkapocs és a mágnes közé tegyél különböző anyagokat (pl. papírt, alufóliát, tűt, másik gémkapcsot). Melyik anyagnál mit tapasztaltál?

3. A fény útját folyadékokban egy nagyobb üvegedényben (pl. akvárium) tanulmányozhatod. Fényforrásul egy diódalézert, vagy egy hagyományos fényforrás (pl. zseblámpa) résen áthaladó vékony “sugarát” használhatod. Az üvegkádba cukor, vagy fixírsó, vagy timsó oldatát készítsd el, amelynek töménysége változik a folyadék magasságával. Ezt úgy érheted el, hogy ún. túltelített oldatot készítesz (annyi anyagot használj, hogy az edény alján maradjon az oldatban a szilárd anyagból). Várj néhány órát, majd világítsd meg elsötétített helységben oldalról a folyadékot. Változtasd a fényforrás helyzetét a folyadék magasságához képest. Mit tapasztalsz? Mi a magyarázat?

 A 3. forduló megoldásainak beküldési határideje: 2005. március 30.

Cím: Dr. Papp Katalin
SZTE Kísérleti Fizikai Tanszék
Szeged, Dóm tér 9. 6720
Jelige: Játsszunk fizikát! 2005 a Fizika Éve