Você sabia que o botão de ignição de um isqueiro tem o mesmo princípio que o interruptor de ignição de um fogão a gás, a espoleta de um projétil e o importante dispositivo de um submarino nuclear.
Vamos começar com submarinos nucleares.
A maior distância de comunicação para os seres humanos é a Voyager 1, que saiu do sistema solar, que atualmente está a 20,6 bilhões de quilômetros da Terra (em 5 de dezembro de 2016); a distância de detecção mais distante são aquelas galáxias a bilhões de anos-luz de distância.
No entanto, os submarinos nucleares custam mais de um bilhão de dólares. Eles estão no fundo do mar, e a distância que eles podem "ver" e a distância de comunicação entre eles são calculados em metros.
Usar "miopia" está longe de ser suficiente para descrever a miopia dos submarinos no mar. Em comparação com a detecção de ondas eletromagnéticas em terra, os submarinos no mar são verdadeiramente "cegos".
O que muitas pessoas se perguntam é que os humanos entraram no século 21, por que a detecção subaquática e a comunicação subaquática ainda são tão primitivas e atrasadas? Você não pode usar ondas eletromagnéticas de uma banda de frequência especial? Por que ainda temos que usar ondas sonoras como morcegos?
Por que usar ondas sonoras?
É um fato óbvio que em um mar muito claro, o sol pode atingir no máximo 200 metros abaixo da superfície do mar. As plantas existem. Se estiver em uma área de mar fortemente poluída, a luz do sol atingirá cerca de 1 metro debaixo d'água.
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Você consegue se lembrar, ao nadar, quão longe você pode ver debaixo d'água?
A luz é uma espécie de onda eletromagnética. Se a penetração da luz na água é tão pobre, então outras ondas eletromagnéticas, como várias ondas de radar, não são muito melhores.
Portanto, é uma pena que, embora os humanos possam usar radar para detectar mísseis balísticos voando a milhares de quilômetros de distância e usar telescópios astronômicos para observar galáxias a bilhões de anos-luz de distância, nenhuma dessas tecnologias funciona bem no mar.
Assim, apenas dizemos:
Sabemos mais sobre a superfície da lua do que sobre as profundezas do nosso próprio planeta!
Sabemos muito mais sobre o interior do Sol do que sobre o interior da Terra!
Como todos os tipos de detecção de rádio não podem ser usados no fundo do mar, o que dizer de outras tecnologias negras?
Que tal neutrinos que podem penetrar na Terra e usá-la para comunicação e detecção? É uma pena que os alienígenas ainda não nos tenham ensinado.
E a comunicação quântica subaquática? Talvez em breve, os alienígenas estejam a caminho da Terra vindos de Centaurus.
Os especialistas em sonar dizem-nos que, actualmente, debaixo de água, a única coisa em que podemos confiar são as ondas sonoras, como os morcegos!
Uma pequena bomba comum com menos de 2 quilos explode na água e as ondas sonoras podem ser transmitidas por 4.200 quilômetros. (A explosão na imagem em movimento é a explosão de fogos de artifício na água. Pode-se ver que o grande "balão" formado é rapidamente devolvido à sua forma original pela pressão da água.)
Princípio do sonar
Quando se trata de som, estamos familiarizados com isso. O sonar passivo do submarino é equivalente aos nossos ouvidos, e o sonar ativo é um pouco como a combinação da boca e dos ouvidos. Se você fechar os olhos e gritar, ouvirá o eco após dois segundos, então poderá dizer: "De acordo com o julgamento do velho, há uma grande montanha a 340 metros".
Claro, o sonar ativo em um submarino não pode depender de gritos, ele depende de eletricidade. Você disse, e se houver uma queda de energia ou o sonar ativo estiver quebrado, você pode gritar? Posso?
Isso... na verdade, há uma maneira melhor.
Bate no submarino...
Este método de bater em submarinos foi visto em filmes. Se foi usado na realidade não é testável. Sabemos apenas que os países usaram granadas para explodir na água para transmitir informações aos submarinos submarinos.
As ondas sonoras são o único suporte para submarinos nucleares debaixo d'água. É tão importante que precisamos entender o princípio do sonar. Na verdade, é mais interessante do que imaginávamos.
Pode-se dizer que todos podem usar os princípios usados no sonar, e muitos fumantes antigos o usam mais de dez ou vinte vezes por dia, mas nem todos estão cientes disso.
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Pressione para baixo para gerar uma faísca elétrica.
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acendedor piezoelétrico
Muitas pessoas pensam que o caroço preto no isqueiro é a bateria, que armazena eletricidade, mas não é. É uma piezocerâmica que depende da pressão mecânica do seu polegar para criar uma voltagem que desencadeia uma faísca de ignição. Isso significa que o acendedor do isqueiro não precisa ser jogado fora e, mesmo que fique guardado por muitos anos, ainda funcionará porque não é uma bateria.
Em 1880, os irmãos Pierre e Jacques Curie descobriram o efeito piezoelétrico.
É concebível que os dois irmãos nunca teriam imaginado que sua descoberta seria encontrada nos interruptores de ignição de fogões a gás em milhares de residências, nas mãos de fumantes, nas espoletas de granadas e em submarinos nucleares que valem mais de um bilhão de dólares. no mar. .
Também é concebível que o público da época não tenha prestado muita atenção à descoberta do efeito piezoelétrico. A pesquisa científica sempre foi a mesma - os predecessores plantaram árvores silenciosamente e os descendentes aproveitaram a sombra alegremente.
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Diagrama esquemático do efeito piezoelétrico
@Tizeff
Conforme mostrado no diagrama acima, aplicar pressão a um pedaço de material piezoelétrico cria uma corrente elétrica. É o processo de conversão de energia mecânica em energia elétrica.
Existem muitos tipos de materiais piezoelétricos, um dos quais é a cerâmica piezoelétrica, que é muito sensível, e um pouco de pressão irá gerar uma tensão. preciso.
E as ondas sonoras são pressão — pressão sonora. O zumbido e o som giratório da hélice do submarino inimigo gera pressão sonora e, ao tocar a cerâmica piezoelétrica do nosso submarino, essa pressão sonora flutuante será convertida em uma tensão flutuante, para que você possa ouvir a direção aproximada do submarino do oponente acima.
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Por outro lado, sonar ativo é emitir ondas sonoras, como emiti-las? É muito simples, vamos pegar como exemplo a cerâmica piezoelétrica. Como a pressão sonora trará tensão, por sua vez, se um campo elétrico for aplicado à cerâmica piezoelétrica, a cerâmica piezoelétrica não se deformará? É isso, a rápida deformação do material é o som.
A frequência desejada do som, como infra-som, ondas sonoras ou ondas ultrassônicas, depende do campo elétrico que aplicamos. Este é o sonar ativo. Claro que além de alterar o campo elétrico para deformar o material, também pode ser utilizado o campo magnético, que é o efeito magnetostritivo.
colisão submarina
No entanto, embora haja um sonar de artefato de exploração do mar, os submarinos nucleares não usarão facilmente o sonar ativo.
Isso mesmo, se um submarino nuclear não tiver a vantagem da ocultação, ele perderá grande parte de seu valor. Embora você esteja escondido no fundo do mar, o inimigo sabe sua localização a qualquer momento. O que você quer? Um destruidor não pode substituí-lo?
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Você era originalmente um assassino noturno, mas acendeu um holofote de alta potência (com sonar ativo) quando estava caminhando à noite. Você iluminou os outros, a estrada e a si mesmo.
Portanto, quando submarinos nucleares, especialmente submarinos nucleares de mísseis balísticos, estão submersos no mar profundo, eles não podem ativar o sonar ativo casualmente e apenas usam o sonar passivo para detectar possíveis navios inimigos ao seu redor.
Os submarinos nucleares da Grã-Bretanha e da França colidiram porque não usavam sonar ativo.
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A imagem mostra o submarino nuclear britânico Avant-Garde, que colidiu com o submarino nuclear francês da classe Triumph em 2009.
Depois que os submarinos britânicos e franceses colidiram, o submarino francês pensou ter atingido um objeto desconhecido e foi seriamente danificado. Demorou 3 dias para voltar ao porto. Após verificar os feridos, a Marinha Francesa imediatamente anunciou que suspeitava que havia atingido um contêiner.
Quando a Grã-Bretanha ouviu isso, correu para a França para comparar os ferimentos dos dois submarinos e finalmente percebeu que os submarinos nucleares dos dois países haviam colidido. É constrangedor também 😅
