Почему у пингвинов не мерзнут лапы? и еще 114 вопросов, которые поставят в тупик любого ученого

Обратное отклонение пластмассового футбольного мяча происходит из-за отделения пограничного слоя. Сбоку от мяча, где относительная скорость воздуха и мяча боль­ше, поток воздуха в пограничном слое становится турбу­лентным. С другой стороны он остается ламинарным. Ла­минарный пограничный слой отделяется от поверхности мяча сразу же, как только поток воздуха перестает прижи­мать его к поверхности. В отличие от него, турбулентный пограничный слой остается в контакте с поверхностью мяча дальше по его окружности. В итоге задняя по ходу движения часть мяча отклоняется в направлении, проти­воположном его вращению. Возникает сила, направленная к боку мяча, который движется в направлении, противо­положном потоку воздуха (справа налево — для мяча, за­крученного по часовой стрелке).

Эксперименты показывают, что основной фактор, уп­равляющий отклонениями мяча, - отношение скорости вращения его поверхности к скорости прямолинейного движения. Обратное отклонение наблюдается, когда это соотношение мало (меньше 0,4), а эффект Магнуса прояв­ляется при более высоких соотношениях. Этим объясняет­ся, почему быстро крутящийся теннисный мяч вращается в направлении, противоположном футбольному.

Оливер Харлен Университет Лидса, Западный Йоркшир, Великобритания

Отклонение вращающегося мяча обычно приписывают эффекту Магнуса, но еще за 100 лет до Гейнриха Магнуса Бенджамин Робине изучал вращение пушечных ядер, а в 1742 году опубликовал подробное объяснение, почему ядра даже в безветренные дни отклоняются от траектории.

Брайан Уилкинс Веллингтон, Новая Зеландия

В настоящее время во многих публикациях эффект называ­ется эффектом Магнуса—Робинса. Не следует забывать, что еще в 1672 году Исаак Ньютон писал о том, как вра­щение влияет на полет ядра. — Ред.

Красное каление

«Чем вызвано появление разных цветов на чистой повер­хности закаливаемого железа или стали после нагревания и охлаждения? Цвета варьируются от желтого при на­гревании металла до 200 °С до золотистого, коричнево­го, лилового, синего и, наконец, черного при нагревании до 600 °С. И поскольку окисленная голубоватая или лиловая поверхность встречается у стальных часовых механиз­мов, прекрасно сохранившихся с XIX века, хотелось бы узнать, какова физическая природа этого прозрачного и очень стойкого цветного слоя?»

Джон Роуленд

Аллесири, Дербишир, Великобритания

Горячие печные газы, применяемые для тепловой обра­ботки стали, окисляют элементы, содержащиеся в сплаве, например хром, чтобы образовать тонкую поверхностную пленку. Эта пленка искажает видимые световые волны и создает цветовые эффекты, о которых упоминает автор вопроса.

Толщина пленки определяет видимый цвет стали, пос­кольку она влияет на распространение света с разной длиной волны. Более тонкие пленки, образующиеся при низких температурах, кажутся желтыми или золотисты­ми. Толстые пленки на стали — светло-голубыми. Самые толстые пленки иссиня-черные или черные.

Цвета закалки на чистой стали нестойкие, обычно они пропадают, если от ржавчины увеличивается тол­щина поверхностной пленки, где образуются наслоения окислов железа. Многие детали часов, упомянутых в воп­росе, обязаны стойкостью цветов закалки практике вы­держивания закаливаемой стали в жире кашалота. Этот жир создает прозрачное восковое защитное покрытие на оксидных пленках и надолго сохраняет их цвет. Ши­рокое применение этого метода имело один недостаток: оно стало причиной сокращения численности кашалотов.

Дейл Макинтайр Дхаран, Саудовская Аравия

Воздушный пузырь