Для классической системы материальных точек теорема вириала доказана в 1870 г. Клаузиусом. Если К — средняя кинетическая энергия системы частиц, U — средняя потенциальная энергия системы частиц, то теорема вириала выглядит как:

К = U — для гармонических колебаний,

К = — U/2 — для гравитационного или электростатического взаимодействия.

Теорема вириала записывается как для квантово-механических систем, так и в статистической механике.

Источник: "Физическая энциклопедия", 1 том (М., 1988.).

Доказательство теоремы дано, например, в 1-ом томе "Общего курса физики" Д.В.Сивухина (М., Наука, 1989), стр.152.

• ВОПРОС № 6: Иногда на небе видно два солнца. Я не Знаю, какова Закономерность этого явления. Считаю, что это оптический обман. Если — да, то в чем он заключается?

ОТВЕТ: Эффект двойного Солнца описан в книге М.Миннарта «Свет и цвет в природе», (Москва, 1958), стр. 255, 257. По мнению Миннарта это явление, по-видимому, вызывается местными изменениями яркости светового столба из-за неравномерности распределения облаков. Световой столб возникает обычно при восходе или заходе Солнца, если на луче зрения находится облако ледяных пластинок, которые очень медленно падают, сохраняя свою плоскость параллельной поверхности земли.

• ВОПРОС № 7: Почему создается эффект обратного вращения колеса при быстром движении (например, кареты)?

ОТВЕТ: Если речь идет о карете, которую Вы наблюдаете на телеэкране или в кино, то обратное вращение колес возникает, если за время между кадрами колесо повернулось на угол, который, например, меньше чем половина угла между спицами.

Источник: П.В.Маковецкий «Смотри в корень», Наука, 1976, стр.182.

• ВОПРОС № 8: В Библии было написано о Всемирном потопе. Учительница физики вычитывала, что таких потопов было около пяти, из-за смещения оси Земли. Так ли это?

ОТВЕТ: Согласно теории М.Миланковича наступление ледниковых периодов можно объяснить совместным учетом изменения эксцентриситета орбиты Земли вокруг Солнца и прецессией оси вращения Земли. При уменьшении оледенения (таянии ледников) уровень океана повышается на 85 — 120 м, что могло быть интерпретировано как «Всемирный потоп». Только За последний миллион лет таких потопов было более 10.

Источники:

А.В.Бялко «Наша планета — Земля», Библиотечка «Кванта» № 29, 1989, стр.222.

А.С.Монин «Популярная история Земли», Наука, 1980, гл.10.

• ВОПРОС № 9: Почему, когда ракета стартует, сгорает столько кислорода, сколько его вырабатывает за 20 лет большой лес?

ОТВЕТ: По имеющимся у нас данным:

– при старте ракеты расходуется от 100 до 1000 т жидкого кислорода (Энциклопедия «Космонавтика», М., 1985),

– растения ежегодно производят 3•1011 т кислорода (А. И. Перельман «Геохимия», изд. «Высшая школа», 1989, стр. 245).

Если для оценки предположить, что растения равномерно распределены по поверхности Земли (около 108 км2), то получается, что 1 квадратный километр леса производит в год более 1000 т кислорода, чего хватает на один старт ракеты.

Видимо, у Вас неточные данные.

Шелест В.И.

• ВОПРОС № 10: Почему вода в Австралии стекает в водопровод по часовой стрелке, а в России — против часовой?

ОТВЕТ: Подробный рассказ об этой задаче Вы можете прочитать в книге Я.Б.Перельмана «Знаете ли Вы физику?» (Библиотечка «Кванта» выпуск 82, Наука, 1992 г., стр. 91–94). Коротко можно ответить так: предсказать направление вращения заранее невозможно. Направление вращения вихря при стоке жидкости зависит от многих обстоятельств: формой дна резервуара, неровностями и т. д. Вихри, которые могли бы быть обусловлены вращением Земли (действием так называемой силы Кориолиса) должны иметь гораздо больший диаметр, чем маленькие водовороты в ванне.

Яворский Н.И.

• ВОПРОС № 11: Как Авогадро открыл число 6 1023?

ОТВЕТ: В 1814 г. Авогадро сделал утверждение: равные объемы газообразных веществ при одинаковых давлении и температуре содержат одно и то же число молекул.

– В 1865 г. Лошмидт рассчитал число молекул, содержащихся при н.у. в 1 см3, - около 1021.

– В начале 20 века, объясняя голубой цвет неба, Бриллюэн получил количество молекул в моле равным 6•1023.