bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Πώς λειτουργεί ένα μολύβι; Πώς μια γόμα εξαφανίζει τα σημάδια από το μολύβι;

Το μολύβι εφευρέθηκε στα τέλη του δέκατου όγδοου αιώνα από έναν αξιωματικό του στρατού του Ναπολέοντα. Το μολύβι είναι κατασκευασμένο από ένα ορυκτό που ονομάζεται γραφίτης, το οποίο αποτελείται από άνθρακα. Οι διαφορετικές αποχρώσεις των μολυβιών —BB, HB, HH, κ.λπ.— που βλέπουμε σήμερα, λαμβάνονται με τροποποιήσεις του μείγματος που χρησιμοποιείται στην κατασκευή μολυβιών. Η γόμα εφευρέθηκε τον δέκατο όγδοο αιώνα από τον Βρετανό μηχανικό Edward Nairne. Η γόμα είναι κατασκευασμένη από καουτσούκ, το οποίο είναι συνθετικό υλικό.

Στην ψηφιακή εποχή των μέσων κοινωνικής δικτύωσης, τα πάντα μοιάζουν να παρακολουθούνται στενά. Όπως λένε, το Διαδίκτυο δεν ξεχνά ποτέ. Μόλις μπει στο Διαδίκτυο, θα παραμείνει εκεί για πάντα.

Το Διαδίκτυο επίσης δεν συγχωρεί. Ρωτήστε οποιονδήποτε διάσημο έχει διαπράξει ένα ατυχές τυπογραφικό λάθος ή δημοσίευσε κάτι αμφιλεγόμενο στη σελίδα του. Τα τρολ στο Διαδίκτυο απλώς περιμένουν να επιτεθούν σε οποιαδήποτε τέτοια γκάφα και να το κάνουν μεγάλο θέμα. Θα το προσθέσουν σε σελιδοδείκτες, θα το στιγμιοτυπήσουν, θα το αρχειοθετήσουν και θα κάνουν τα πάντα για να βεβαιωθούν ότι το λανθασμένο περιεχόμενο παραμένει στο Διαδίκτυο με κάποια μορφή. Επομένως, ακόμα κι αν ένα άτομο διαγράψει ένα tweet/δημοσίευση/σχόλιο, το περιεχόμενο διατηρείται σε κάποια μορφή, η οποία μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιηθεί αργότερα, εάν είναι απαραίτητο.

Βασικά, πρέπει να είστε πολύ προσεκτικοί σχετικά με το τι πληκτρολογείτε στο Διαδίκτυο για να αποφύγετε τέτοιες ενοχλητικές συναντήσεις.

Όλα αυτά με κάνουν να θέλω να επιστρέψω στα παιδικά μου χρόνια, όταν η ζωή ήταν πολύ πιο απλή, όταν το λάθος δεν ήταν έγκλημα. Όταν δεν μας κορόιδευαν και δεν μας κυνηγούσαν συνεχώς για τα πιο μικροσκοπικά λάθη μας.

Τότε, οποιοδήποτε σφάλμα θα μπορούσε απλώς να διαγραφεί, χάρη στα αξιόπιστα μολύβια μας—το εργαλείο γραφής για τα περισσότερα παιδιά που μεγαλώνουν.

Ωστόσο, με την έλευση των ψηφιακών συσκευών όπως τα tablet, τα smartphone και οι έξυπνες οθόνες, το μολύβι και η γόμα γίνονται λιγότερο δημοφιλή. Για τους millennials, τους boomers και τις προηγούμενες γενιές, ωστόσο, η θέα ενός μολυβιού και της γόμας προκαλεί αναμφισβήτητη νοσταλγία, ακόμα κι αν δεν κατανοείτε πλήρως την παραγωγή ή τη λειτουργία αυτών των στοιχειωδών εργαλείων.

Μολύβι

Οι περισσότεροι πιστεύουν ότι τα μολύβια είναι κατασκευασμένα από μόλυβδο, αλλά αυτό δεν είναι σωστό. Αν και ονομάζουμε το μαύρο υλικό με το οποίο γράφουμε "μολύβι μολυβιού", τα μολύβια στην πραγματικότητα είναι κατασκευασμένα από ένα ορυκτό που ονομάζεται γραφίτης, που αποτελείται από άνθρακα.

Γραφίτης:πρωτογενές υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή μολυβιού (Πιστώσεις:SeventyFour/Shutterstock)

Ενδιαφέρουσα ιστορία πίσω από την ανακάλυψη των μολυβιών

Η ιστορία της ανακάλυψης του γραφίτη για χρήση ως μολύβι είναι αρκετά ενδιαφέρουσα. Κατά τον ύστερο μεσαίωνα, σε ένα χωριό που ονομάζεται Borrowdale, στην Αγγλία, μια ομάδα ντόπιων είδε μερικά ξεριζωμένα δέντρα. Μετά από περαιτέρω έρευνα, βρήκαν παράξενη σκοτεινή ύλη από κάτω. Άρχισαν να ασχολούνται με αυτό και ανακάλυψαν ότι αυτό το κομμάτι σκούρου στερεού υλικού έτεινε να αφήνει σημάδια πίσω του. Αυτό το παράξενο υλικό ήταν ο γραφίτης.

Ένα από τα μέλη της ομάδας είχε την ιδέα ότι αυτή η σκοτεινή στερεά ουσία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την επισήμανση των προβάτων, ώστε οι ιδιοκτήτες να καταγράφουν και να παρακολουθούν το κοπάδι τους. Αυτή η ανακάλυψη από αυτούς τους περίεργους ντόπιους άνοιξε το δρόμο για τα σύγχρονα μολύβια που χρησιμοποιούνται ακόμα σήμερα!

Πώς λειτουργεί ένα μολύβι;

Δεν είναι περίεργο κάτι στερεό, όπως ο γραφίτης, να αφήνει πίσω το χρώμα του; Η απάντηση σε αυτό βρίσκεται στη φυσική ιδιότητα του γραφίτη. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, ο γραφίτης είναι κατασκευασμένος από φύλλα άνθρακα. Αυτά τα στρώματα στοιβάζονται όμορφα το ένα πάνω στο άλλο και συγκρατούνται μεταξύ τους από έναν ασθενή ατομικό δεσμό. Όταν το χρησιμοποιούμε ως μολύβι, το φύλλο άνθρακα από το κυλινδρικό μολύβι τρίβεται και εναποτίθεται στις ίνες του χαρτιού στο οποίο γράφετε. Αυτές οι εναποτιθέμενες νιφάδες προσκολλώνται στις ίνες του χαρτιού και παραμένουν σταθερά εκεί, εάν αφεθούν ανενόχλητες.

Εξέλιξη του μολυβιού

Αφού οι άνθρωποι άρχισαν να χρησιμοποιούν γραφίτη για την οριοθέτηση πραγμάτων, συνειδητοποίησαν ότι είναι λίγο ακατάστατο να ασχολείσαι απευθείας με τον γραφίτη. Η χρήση ακατέργαστου γραφίτη θα λερώσει τα ρούχα κάποιου και θα λερώσει τα χέρια σας. Στη συνέχεια, σκέφτηκαν να ακονίσουν το ένα άκρο του μπλοκ γραφίτη και να καλύψουν την πλάκα από γραφίτη, έτσι ώστε να αποκαλυφθεί μόνο η άκρη του.

Στα τέλη του δέκατου όγδοου αιώνα, ένας αξιωματικός του στρατού του Ναπολέοντα σκέφτηκε ένα πιο προηγμένο σχέδιο για τα ξύλινα μολύβια που βλέπουμε σήμερα. Έψησε ένα μείγμα νερού, αργίλου και γραφίτη στους περίπου 1900oF και στη συνέχεια άφησε το μείγμα να κρυώσει. Έπειτα τύλιξε αυτό το μείγμα σε ένα μακρύ κυλινδρικό ξύλινο κάλυμμα. Έτσι δημιουργήθηκε το ξύλινο μολύβι! Οι διαφορετικές αποχρώσεις των μολυβιών—BB , HB , ΩΩ, κ.λπ.—που βλέπουμε σήμερα προέρχονται από μικροαλλαγές αυτού του μείγματος που χρησιμοποιείται στην κατασκευή μολυβιών. Για παράδειγμα, όταν αυξάνετε την ποσότητα του πηλού, η απόχρωση του μολυβιού βγαίνει πιο ανοιχτή, ενώ αν αυξήσετε την αναλογία γραφίτη, η απόχρωση γίνεται πιο σκούρα.

Γόμα

Με ένα μέσο μολύβι, μπορείτε να γράψετε περίπου 45.000 λέξεις ή να σχεδιάσετε μια γραμμή περίπου 35 μίλια μακριά πριν τελειώσει. Εάν σκοπεύετε να δοκιμάσετε αυτήν την εκτίμηση γράφοντας μια ιστορία 45.000 λέξεων με ένα μόνο μολύβι, το πιθανότερο είναι ότι θα κάνετε αρκετά λάθη στην πορεία. Το να κάνετε λάθος είναι ανθρώπινο, επομένως είναι καλό να διορθώνετε τα λάθη σας χωρίς να αφήνετε καμία απόδειξη του λάθους σας, με την προϋπόθεση ότι έχετε, φυσικά, γόμα!

Γυναίκα που χρησιμοποιεί μια γόμα για να τρίψει ένα σκίτσο με μολύβι (Συντελεστές:Pheelings media/Shutterstock)

Πώς λειτουργεί μια γόμα;

Η λειτουργία μιας γόμας βασίζεται σε μια κοινή αρχή που βιώνουμε συνεχώς στην καθημερινότητά μας:τηντριβή. Μόνο λόγω της τριβής μπορούμε να περπατάμε στο έδαφος. Είναι επίσης αυτό που κάνει τα χέρια σας να ζεσταίνονται όταν τα τρίβετε μεταξύ τους, μεταξύ τόσων άλλων παραδειγμάτων. Διαγραφή συμβαίνει λόγω της τριβής που αναπτύσσεται μεταξύ του υλικού της γόμας και του χαρτιού. Έτσι, όταν τρίβετε μια γόμα στο χαρτί, η τριβή που προκύπτει παράγει θερμότητα. Αυτό βοηθά τη γόμα να γίνει αρκετά κολλώδης, πιο κολλώδης ακόμα και από το χαρτί, έτσι έλκει τα σωματίδια γραφίτη από το μολύβι στον εαυτό της. Η δράση τριβής απομακρύνει αυτές τις νιφάδες γραφίτη από την ίνα του χαρτιού.

Η γόμα αξιοποιεί την τριβή για να σηκώσει τις νιφάδες μολυβιού από το χαρτί

Μια σύντομη ιστορία των γόμων

Οι γόμες, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται στο πίσω μέρος των μολυβιών, έχουν μια ενδιαφέρουσα ιστορία πίσω από την εφεύρεσή τους. Όταν οι παλαιότεροι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν μολύβι με τη μορφή γραφίτη καλυμμένου με ύφασμα, ανακάλυψαν επίσης ότι το υγρό ψωμί μπορούσε να σβήσει τα σημάδια από μολύβι. Έτσι, ένα ελαφρώς βρεγμένο και μπαλωμένο κομμάτι ψωμί θα μπορούσε εύκολα να χρησιμοποιηθεί ως γόμα. Όλα αυτά άλλαξαν μετά από μια τυχαία ανακάλυψη του Βρετανού μηχανικού Edward Nairne τον δέκατο όγδοο αιώνα. Ο Nairne μάζεψε άθελά του λίγο λάστιχο αντί για τριμμένη φρυγανιά και, προς ευχάριστη έκπληξή του, το λάστιχο εξαφάνισε το αποτύπωμα του μολυβιού! Ήταν αρκετά έξυπνος ώστε να συνειδητοποιήσει τις επιχειρηματικές δυνατότητες της χρήσης μιας γόμας από καουτσούκ, καθώς το σβήσιμο με χρήση ψωμιού ήταν πραγματικά μια «τραγανή» διαδικασία. Άρχισε να πουλά γόμες από φυσικό καουτσούκ για λίγα σελίνια, που ήταν πολύ υψηλή τιμή εκείνη την εποχή. Αυτή η γόμα από φυσικό καουτσούκ κατασκευάστηκε από λάτεξ, μια ουσία που απελευθερώνεται από ορισμένα δέντρα ως χημική ουσία για να αποτρέψει τα έντομα από το να τρώνε φυτά.

Αν και οι γόμες από φυσικό καουτσούκ λειτουργούσαν καλά, ήταν ακριβές στην παραγωγή τους. Επιπλέον, πολλοί άνθρωποι ανέπτυξαν αλλεργίες σε αυτές τις γόμες από φυσικό καουτσούκ. Σταδιακά, για την κατασκευή γόμων χρησιμοποιήθηκε φθηνότερο συνθετικό καουτσούκ με βάση το πετρέλαιο. Οι περισσότερες από τις γόμες από καουτσούκ που βλέπετε σήμερα είναι κατασκευασμένες από συνθετικό καουτσούκ.

Αυτή είναι η επιστήμη και η ιστορία πίσω από την ανακάλυψη δύο δημοφιλών χαρτικών:μολύβια και γόμες. Ένα πράγμα που διδάσκει αυτό το τέλειο ζευγάρι είναι ότι δεν πρέπει να φοβόμαστε να κάνουμε λάθη. Αντίθετα, θα πρέπει να μάθουμε από αυτά και δεν θα πρέπει να διστάζουμε να τα διορθώσουμε όταν απαιτείται!


Εφόσον τα διαφανή αντικείμενα επιτρέπουν στο φως να περάσει, πώς μπορούν να είναι ορατά;

Ουσιαστικά, τα διαφανή αντικείμενα είναι ορατά επειδή αλληλεπιδρούν με το φως με τρόπο που ο εγκέφαλός μας μπορεί να ερμηνεύσει. Όταν το φως διέρχεται από ένα διαφανές αντικείμενο, κάμπτεται και παραμορφώνεται. Ο εγκέφαλός μας χρησιμοποιεί αυτές τις πληροφορίες για να προσδιορίσει το σχήμα του αντικ

Παράδειγμα κάθετης κίνησης Πρόβλημα – Εξισώσεις κίνησης εκτίναξης νομίσματος

Αυτή η εξισώσεις κίνησης υπό το παράδειγμα του προβλήματος σταθερής επιτάχυνσης δείχνει πώς να προσδιορίσετε το μέγιστο ύψος, την ταχύτητα και τον χρόνο πτήσης για ένα νόμισμα που αναποδογυρίζεται σε ένα πηγάδι. Αυτό το πρόβλημα θα μπορούσε να τροποποιηθεί για να λύσει οποιοδήποτε αντικείμενο πεταχτ

Πύλη NAND

Μια πύλη NAND μπορεί να υλοποιηθεί με καταρράκτη μια πύλη AND και μια πύλη NOT (N). Μπορεί να υπάρχουν δύο ή περισσότερες είσοδοι σε μια πύλη NAND. Ωστόσο, υπάρχει μόνο μία έξοδος. Μπορεί επίσης να αναφέρεται ως πύλη άρνησης ΚΑΙ. Η έκφραση για μια πύλη NAND μπορεί να γραφτεί ως Στην άλγεβρα Boole,