Интересные факты, объясняемые физикой и математикой: последовательности в природе, крученый мяч и направление лазера

Если вы такой же наблюдательный и крайне любознательный человек, как и я, то вы ни раз удивлялись, насколько же в природе все на самом деле продумано, согласовано и, в то же время, происходит согласно известным нам законам физики и математики. Здесь же я расскажу вам о трех наиболее занимательных (для меня) фактах:

1. Природа действует согласно математике

Это действительно удивительно, как вы можете найти математические закономерности буквально повсюду в природе.

Вы когда-нибудь слышали о последовательности Фибоначчи? Ничего сложного, просто каждое следующее число в последовательности является суммой двух предыдущих:

1, 1, 2, 3, 5, 7, 12, 19…

Если попробовать ее нарисовать, получается идеальная спираль. Так вот, к чему я: последовательность Фибоначчи везде встречается в природе, от растений до морской флоры и фауны, везде.

К примеру, та же паутина, которую видел каждый. Нити демонстрируют радиальную симметрию и образуют логарифмическую спираль.

Кстати, спирали всегда сворачиваются под углом примерно 12 градусов, что соответствует последовательности Фибоначчи.

2. Если вы закрутите мяч, когда вы его бросите, он будет двигаться по кривой

Это связано с «Эффектом магнуса».

Эффект Магнуса — физическое явление, которое возникает, когда газ или жидкость полностью обтекает предмет, который вращается. Согласно физическим законам, возникающая при этом сила воздействия на этот предмет направлена перпендикулярно направлению потока. В свою очередь, сам вращающийся предмет создает вокруг себя вихревое движение, и из-за разности давления потоков жидкости или воздуха с разных сторон этого предмета возникает данный эффект

Проще говоря, в нашем случае с мячом, скорость воздуха на одной стороне шара больше , чем скорость воздуха на противоположной стороне (из-за того, что шар вращается). Это создает перепад давления, в результате чего возникает неуравновешенная сила, и, в результате, чего мяч движется по кривой.

3. Лазеры могут изменить направление согласно потоку жидкости

Это не только невероятный пример полного внутреннего отражения лазерного потока, но также это показывает, как работают оптоволоконные кабели, направляющие поток света.

Посылаемый лазерный свет через воду принимает своим новым вектором движения направление потока воды.