Hazavain'ny Fizika ny Zava-mitranga Voajanahary
Matetika ny fizika dia heverina ho taranja feno raikipohy sy kajikajy, nefa raha ny marina dia tena akaiky ny fiainana andavanandro izany. Saika ny tranga voajanahary rehetra hitantsika - manomboka amin'ny firotsahan'ny orana ka hatramin'ny fiforonan'ny avana ka hatramin'ny antony mahatonga ny lanitra ho manga - dia azo takarina amin'ny alàlan'ny foto-kevitra ara-fizika. Amin'ny fianarana fizika, dia tsy vitan'ny hoe mitadidy teoria fotsiny isika fa mampivelatra fomba fisainana ihany koa mba hanazavana ny antony fiasan'ny natiora araka ny fomba fijerintsika. Ity lahatsoratra ity dia miresaka momba ny tranga voajanahary malaza maromaro sy ny fanazavana ara-fizika fohy nefa mazava momba azy ireo.
1. Nahoana no manga ny lanitra?
Manga ny lanitra noho ny tranga iray antsoina hoe fiparitahan'ny taratra Rayleigh. Ny tara-masoandro dia voaforon'ny halavan'ny onjam-peo (loko) samihafa. Rehefa miditra amin'ny atmosfera eto an-tany io hazavana io dia mifanena amin'ny molekiola rivotra toy ny azota sy oksizenina. Ireo molekiola kely ireo dia mahomby kokoa amin'ny fanaparitahana hazavana fohy halavan'ny onjam-peo, toy ny manga sy volomparasy, noho ny hazavana lava halavan'ny onjam-peo, toy ny mena.
Na dia miparitaka be aza ny loko volomparasy, dia mora tohina kokoa amin'ny manga ny mason'olombelona, ary misy hazavana volomparasy sasany voasarika eny amin'ny atmosfera. Noho izany, avy amin'ny lafiny samihafa, dia mahazo hazavana manga miparitaka bebe kokoa isika, ka mahatonga ny lanitra ho toa manga. Amin'ny fiposahan'ny masoandro na ny filentehan'ny masoandro, dia mandalo amin'ny atmosfera matevina kokoa ny hazavana, ka betsaka kokoa ny hazavana manga miparitaka tsy ho hita maso, ka mamela ny loko mena-volomboasary manjaka.
2. Avana: Ny loko isan-karazany eny amin'ny lanitra
Miforona ny avana rehefa mifandray amin'ny rano mitete eny amin'ny rivotra ny tara-masoandro, ohatra aorian'ny orana. Ity trangan-javatra ity dia misy dingana telo lehibe: ny refraction, ny taratra anatiny, ary ny dispersion.
Rehefa miditra amin'ny rano indray mitete ny hazavana, dia mivadika ho hazavana mihodinkodina izy io, avy eo dia taratra ao anatin'ilay rano indray mitete, ary amin'ny farany dia mivoaka indray amin'ny alalan'ny hazavana mihodinkodina faharoa. Satria samy hafa kely ny endriky ny hazavana tsirairay, dia mizara ho loko maro ny hazavana fotsy. Ny vokany dia endrika miloko araka ny filaharany mahazatra: mena, volomboasary, mavo, maitso, manga, indigo, ary volomparasy. Miankina amin'ny zoro misy eo amin'ny Masoandro, ny mpandinika, ary ny rano indray mitete ny toerana misy ny avana. Izany no mahatonga ny avana matetika hita rehefa ao ambadiky ny mpandinika ny Masoandro ary eo anoloana ny ranonorana.
3. Tselatra sy Kotroka: Herinaratra sy Onjan-peo
Ny tselatra dia fivoahan'ny herinaratra goavana eny amin'ny atmosfera. Ao anatin'ny rahona tafio-drivotra, mifandona ny poti-dranomandry, ny rano mitete ary ny rivotra, ka miteraka fisarahana amin'ny fiampangana: ny ampahany sasany dia lasa tsara kokoa, ny hafa kosa ratsy kokoa. Rehefa lehibe loatra ny fahasamihafan'ny hery elektrika, ny rivotra, izay mazàna dia insulator, dia mety "rava" ary lasa mpitarika. Amin'izay fotoana izay no mitranga ny tselatra izay matetika hitantsika.
Kotroka no feo vokarin'ny tselatra. Ny tselatra dia manafana haingana dia haingana ny rivotra manodidina, ka mahatonga azy io hivelatra haingana ary hamokatra onja dona. Ireo onja ireo no rentsika amin'ny anarana hoe kotroka. Matetika isika no mahita ny tselatra alohan'ny handrenesantsika ny kotroka satria ny hazavana dia mandeha haingana kokoa noho ny feo. Amin'ny fandrefesana ny fotoana eo anelanelan'ny tselatra sy ny feo, dia afaka manombana ny halaviran'ny tafio-drivotra isika.
4. Onja sy fisondrotry ny ranomasina
Ny onja eny ambonin'ny ranomasina dia mazàna miforona amin'ny alalan'ny rivotra izay mamindra angovo mankany amin'ny rano. Arakaraka ny hamafin'ny rivotra no maha lava ny mitsokany, ary arakaraka ny maha mivelatra ny velaran'ny fifandonana no maha lehibe kokoa ny onja. Raha jerena ara-batana, ny onja dia ohatra iray amin'ny onja mekanika: miparitaka amin'ny alalan'ny rano ny angovo, raha miakatra sy midina na mihodina kely fotsiny kosa ny poti-drano, fa tsy mandeha lavitra araka ny eritreretina matetika.
Rehefa manatona ny morontsiraka ny onja dia mihena ny halalin'ny rano, ka mahatonga ny fanambanin'ny onja ho "tarihin'ny" fanambanin'ny ranomasina. Vokatr'izany, mihena ny halavan'ny onja, mihena ny halavan'ny onjam-peony, ary miakatra ny tendrony mandra-pahatapany. Io trangan-javatra io no manazava ny antony tsy itovizan'ny fihetsiky ny onja any ivelany sy ny onja any amorontsiraka.
5. Fisintonan'ny ranomasina: Ny fisintonan'ny Volana sy ny Masoandro amin'ny alalan'ny hery misintona
Ny fisondrotry ny ranomasina dia trangan-javatra miverimberina izay voataonan'ny fisintonan'ny Volana, arahin'ny an'ny Masoandro. Ny Volana dia misintona ny rano eo amin'ny ilan'ny Tany miatrika ny Volana, ka miteraka "fivontosana" amin'ny ranomasimbe. Mahaliana fa misy fivontosana ihany koa eo amin'ny ilany mifanohitra noho ny fitambaran'ny hery misintona sy ny fiantraikan'ny rafitra inertialy eo amin'ny Tany sy ny Volana. Satria mihodina ny Tany, ny faritra amorontsiraka sasany dia miaina fisondrotry ny ranomasina sy ny fisondrotry ny ranomasina indraindray.
Manana anjara toerana ihany koa ny masoandro. Rehefa mifanitsy ny Volana sy ny Masoandro (mandritra ny volana vaovao na fenomanana), dia mety ho ambony ny fisondrotry ny ranomasina ary ambany ny fisondrotry ny ranomasina — antsoina hoe fisondrotry ny ranomasina amin'ny lohataona. Rehefa mamorona zoro 90 degre izy roa (telovolana voalohany/fahatelo), dia misy fisondrotry ny ranomasina antonony kokoa.
6. Aurora: Rido Fahazavana eny amin'ny Lanitra Tendrontany Avaratra
Hazavana tsara tarehy matetika no miseho any amin'ny faritra tendrontany avaratra ny aurora borealis (avaratra) sy aurora australis (atsimo). Mitranga ity tranga ity rehefa tonga eto an-tany ny singa misy herinaratra avy amin'ny Masoandro (rivotra masoandro) ary mifandray amin'ny saha magnetika eto an-tany. Mitarika ireo singa mankany amin'ny faritra tendrontany avaratra ny saha magnetika, izay "hidiran'ny" tsipika magnetika ao amin'ny atmosfera.
Rehefa mifandona amin'ny atôma sy molekiola ao amin'ny atmosfera ireo poti-javatra ireo dia mamindra angovo izy ireo. Avy eo dia mamoaka io angovo io amin'ny endrika hazavana ireo atôma na molekiola mientanentana. Miankina amin'ny karazana entona sy ny haavo ny lokon'ny aurora: ny oksizenina dia afaka mamokatra maitso na mena, raha ny azota kosa matetika mamokatra manga na volomparasy.
7. Nahoana no mianjera ny zavatra?
Ny trangan-javatra tsotra toy ny paoma mianjera avy amin'ny hazo dia hazavain'ny herin'ny sinton'ny tany. Araka ny voalazan'i Newton, ny lanja rehetra dia mifanintona. Ny Tany, noho ny lanjany goavana, dia manintona zavatra akaiky azy, ka mahatonga azy ireo hihetsika mankany afovoan'ny Tany. Ny hafainganam-pandehan'ny sinton'ny tany eo amin'ny velaran'ny Tany dia eo amin'ny 9,8 m/s² eo ho eo, na dia mety hiovaova kely aza arakaraka ny toerana misy azy.
Amin'ny ambaratonga lehibe kokoa, ny hery misintona dia manazava ny antony mahatonga ny planeta hihodidina ny Masoandro, ny antony mahatonga ny Volana hihodidina ny Tany, ary ny antony iforonan'ny vahindanitra. Amin'ny ambaratonga maoderina kokoa, i Einstein dia nanazava ny hery misintona ho toy ny fiolahana eo amin'ny habaka sy ny fotoana, saingy ho an'ny toe-javatra andavanandro maro, dia ampy ny fomba fiasan'i Newton.
8. Orana sy rahona: Fiovan'ny dingana sy Termodinamika
Miforona amin'ny alalan'ny dingan'ny "condensation" ny rahona. Mietona ny rano ety ambonin'ny tany, miakatra miaraka amin'ny rivotra mafana, ary avy eo mangatsiaka amin'ny toerana avo kokoa. Tsy afaka mitazona etona rano betsaka toy ny rivotra mafana ny rivotra mangatsiaka kokoa, ka mivaingana ho rano kely na kristaly ranomandry. Ireo rano kely ireo no miseho ho rahona.
Mitranga ny orana rehefa mihalehibe ny rano mitete ao anaty rahona noho ny fifandonana sy ny fiarahana, na ny fiovan'ny endriky ny ranomandry ho rano, mandra-pahatongan'izy ireo ho mavesatra ampy hilatsaka sy handresy ny fanoheran'ny rivotra. Io dingana io dia voataonan'ny dinamikan'ny atmosfera, ny mari-pana, ny tsindry ary ny hamandoana—izay samy tafiditra ao anatin'ny sehatry ny fizika avokoa, indrindra ny termodinamika sy ny mekanikan'ny ranoka.
Penutup
Ireo trangan-javatra voajanahary izay toa mahagaga dia matetika azo hazavaina amin'ny alalan'ny fizika amin'ny fomba mitombina. Ny fiparitahan'ny hazavana dia mahatonga ny lanitra ho manga, ny fifandraisan'ny hazavana sy ny rano mitete dia mamorona avana, ny fiampangana herinaratra ao anaty rahona dia miteraka tselatra, ny hery misintona dia mamorona fisondrotry ny ranomasina ary mahatonga ny zavatra hianjera, raha ny fifandraisan'ny rivotra avy amin'ny masoandro sy ny saha magnetika kosa dia mamorona aurora. Ny fahatakarana ny fizika ao ambadiky izany rehetra izany dia ahafahantsika mahita ny natiora tsy ho toy ny tontolo iainana fotsiny, fa ho toy ny "laboratoara" goavambe miasa tsy tapaka araka ny lalàna sasany. Noho izany, ny fizika dia tsy teoria ao an-dakilasy fotsiny, fa varavarankely mankany amin'ny fahatakarana lalindalina kokoa an'izao tontolo izao.
