135517
VK: vk.com/physics_math Чат инженеров: @math_code Учебные фильмы: @maths_lib Репетитор IT mentor: @mentor_it YouTube: youtube.com/c/PhysicsMathCode Обратная связь: @physicist_i
🔊 Колебания, стоячие волны, резонанс и сахар в качестве индикатора узлов звуковых волн
〰️ Стоячая волна — это устойчивый колебательный (волновой) процесс, возникающий при наложении волн, согласованных по времени и длине. Допустим, в какой-то среде возникает волна. Скажем, человек спел звук. Звуковая волна распространяется и попадает на поверхность. Звук отражается: отражённая волна идёт обратно. Теперь у нас 2 звуковых волны. Как они взаимодействуют? Преграды и неоднородности вызывают наложения падающей и отражённой волн. На результат влияют частота и фаза звука, направление распространения и затухание волн в среде. Вы знаете, что мягкие ткани гасят звук, а твердые вещества, наоборот, хорошо проводят его.
⠀
Допустим, у нас каменный тоннель: он не гасит, а хорошо отражает звук. Если подобрать звук с длиной волны, которая совпадает (или кратна) с поперечным размером тоннеля, мы получим интересный эффект. Возникает стоячая волна. Падающая и отражённая волны согласованы по времени: они начинают усиливать друг друга. Это явление называется резонанс. Стоячая волна появляется при отсутствии потерь в среде распространения и полном отражении падающей волны. В жизни такого нет, небольшие потери энергии будут всегда. #научные_фильмы #опыты #physics #science #физика #наука #механика #колебания #волны
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🖥 Найди ошибку за 30 секунд
Представьте: разработчики потратили 50 часов на поиск бага в этом куске кода на C++. Попробуйте найти проблему до того, как дочитаете пост до конца.
if (ch >= 0x0FF00)
{
if (!((ch >= 0x0FF10) && (ch <= 0x0FF19)) ||
((ch >= 0x0FF21) && (ch <= 0x0FF3A)) ||
((ch >= 0x0FF41) && ((ch <= 0x0FF5A)))
{
if (j == 0)
continue;
ch = chx;
}
}
📝 Метод Якоби: решение СЛАУ методом итерации
Для решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) большой размерности, а также систем, имеющих разреженные матрицы, применение точных методов (например, метод Гаусса) не является целесообразным, так как...
👨🏻💻Читать статью полностью 📝
#программирование #математика #python #разбор_задач #численные_методы
💡 Репетитор IT men // @mentor_it
📚 Фейнмановские лекции по физике [1976-1978]
«Фейнмановские лекции по физике» — это не просто книга, которую нужно «пройти». Это книга, с которой нужно разговаривать, спорить, перечитывать и осмыслять. Она не даст вам легких ответов, но она научит вас задавать правильные вопросы и искать на них ответы так, как это делал великий Фейнман. Это инвестиция в ваше мышление. Безусловная классика, не имеющая аналогов по глубине и стилю изложения. Must-read для каждого, кто серьезно интересуется физикой.
▪️Глубина понимания, а не просто знание. Ричард Фейнман был известен своей способностью видеть сердце проблемы, отбрасывая всё лишнее. Он не дает готовых формул и алгоритмов решения задач. Вместо этого он показывает, как физики мыслят, как они приходят к тем или иным выводам, строят модели и проверяют их. Вы учитесь не «чему», а «как».
▪️Уникальный педагогический подход. Фейнман мастерски начинает с простых, интуитивно понятных вещей (часто с бытовых примеров), а затем шаг за шагом подводит к сложнейшим концепциям. Его объяснения полны аналогий, мысленных экспериментов и ярких метафор, которые врезаются в память. Знаменитая лекция о законе сохранения энергии, начинающаяся с детской игрушки, — тому подтверждение.
▪️Фундаментальность и целостность картины мира. Лекции не являются сборником разрозненных фактов. Фейнман выстраивает единую, логичную структуру физики, от Ньютоновской механики до квантовой электродинамики. Он постоянно показывает связи между разными разделами, демонстрируя, что физика — это не набор отдельных курсов, а единая наука о фундаментальных законах.
▪️Честность и отсутствие догм. Фейнман не скрывает сложностей и «неудобных» мест в физике. Он прямо говорит о том, что наука еще не все знает, где есть пробелы в понимании и какие вопросы остаются открытыми. Эта интеллектуальная честность заразительна и мотивирует на собственные размышления.
▪️Блестящий стиль изложения. Текст сохранил живую, разговорную интонацию Фейнмана. Читая, будто слышишь его голос — энергичный, полный юмора и любви к своему предмету. Это делает даже самый сложный материал увлекательным.
Для кого эти лекции:
— Для студентов 1-3 курсов физико-математических и инженерных специальностей — как основное или дополнительное чтение для формирования глубокого понимания.
— Для преподавателей физики — как неиссякаемый источник вдохновения, идей и блестящих объяснений.
— Для любознательных людей с хорошей технической подготовкой (инженеров, программистов), которые хотят понять, «как устроен этот мир» на фундаментальном уровне.
— Для всех, кто ценит красоту научной мысли и хочет насладиться интеллектуальным стилем одного из гениев современности.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚖️ Задача для наших физиков: Куда сдвинется равновесие весов в данном эксперименте?
Ваши идеи, решения и объяснения в комментариях здесь. 📝
#physics #math #математика #задачи #геометрия #разбор_задач #физика #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👩💻 Ричард Фейнман: Fun to Imagine. Полная версия [FHD качество]
Это интервью было снято у Ричарда Фейнмана дома и показано на канале BBC2, в виде нескольких коротких серий, в период с 8 июля по 12 августа 1983.
0:00:50 Колеблющиеся атомы
0:07:18 Огонь
0:12:08 Резиновые жгуты
0:14:54 Магниты
0:22:29 Электричество
0:32:06 Загадки о зеркале и поезде
0:37:46 Чудо зрения
0:43:40 Большие числа
0:55:01 Способы думать
#physics #math #математика #научные_фильмы #видеоуроки #физика #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
✨ О физике северного сияния
Северное сияние (Aurora Borealis) — это видимое проявление фундаментальных процессов физики плазмы и электродинамики, происходящих на расстоянии в сотни километров над Землей.
Рассмотрим механизм этого явления:
1. Солнечный ветер — поток заряженных частиц (в основном электронов и протонов) — достигает магнитосферы Земли.
2. Частицы захватываются магнитным полем и направляются вдоль силовых линий к магнитным полюсам.
3. В верхних слоях атмосферы (ионосфере) эти высокоэнергетические частицы сталкиваются с атомами и молекулами кислорода и азота.
4. При столкновении происходит возбуждение атомов с последующим излучением квантов света в характерном диапазоне (зеленый, красный, фиолетовый).
Малоизвестные факты физики и электродинамики процесса:
▪️Роль альфвеновских волн. Непосредственную «доставку» электронов в атмосферу обеспечивают не статические поля, а альфвеновские волны — низкочастотные колебания плазмы и магнитного поля. Они разгоняют электроны вдоль силовых линий, подобно гигантскому электромагнитному «катапульту».
▪️Электрические токи гигантских масштабов. Свечению сопутствует система кольцевых токов в магнитосфере и электроджетов в ионосфере. Сила этих токов может достигать миллионов ампер, а их возмущения (магнитные бури) способны влиять на энергосистемы на Земле.
▪️Дифференциальное свечение по высоте. Разный цвет — не просто разный газ. Это точный индикатор энергии частиц и плотности атмосферы:
— Ярко-зеленый (557,7 нм): атомарный кислород на высоте ~100-150 км. Характерная черта основных дуг.
— Красный (630 нм): тот же атомарный кислород, но на высотах 200-400 км, где столкновения редки. Это признак спокойных, диффузных сияний.
— Фиолетовый/синий: ионизированные молекулы азота на высотах ~80-100 км. Их свечение говорит о самых энергичных частицах, проникающих глубже.
▪️Инверсионный слой космического масштаба. Область генерации сияния работает как природный лазер на разреженных газах (без зеркального резонатора). Процесс называется индуцированным излучением — возбужденные столкновением атомы излучают когерентно под воздействием пролетающих электронов.
😠 Может ли быть южное сияние? Не только может, но и регулярно существует. Его правильное название — Aurora Australis (Южная Аврора). Оно возникает вокруг южного магнитного полюса по тем же физическим законам. Наблюдать его сложнее из-за малозаселенности приполярных районов Южного полушария (Антарктида, юг Индийского и Тихого океанов). Во время мощных геомагнитных бурь его можно видеть на юге Новой Зеландии, Австралии и даже в Аргентине.
Итак, сияние — это гигантский природный ускоритель частиц, плазменный дисплей, работающий в разреженной атмосфере, и наглядная демонстрация связи Земли с Солнцем. Его изучение — ключ к пониманию космической погоды и физики плазмы. #электродинамика #physics #оптика #наука #физика #магнетизм #science #опыты #видеоуроки #астрофизика #геомагнетизм
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🟣 Станок, который обрабатывает камень до идеального шарообразного состояния
💡 Математический вопрос для наших самых мыслящих подписчиков:
В любом ли случае, при любой начальной форме камня, в конце будет получаться шар? Или существуют другие геометрические объемные формы, которые уложатся между 3 цилиндрических коронок?
📝 Ваши мысли, ответы, решения и рисунки в комментариях здесь.
#физика #physics #science #механика #наука #опыты #задачи #математика #геометрия
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 «Необыкновенная физика обыкновенных явлений» — книга Кл. Э. Суорца (перевод с английского — Е. И. Бутикова и А. С. Кондратьева). Вышла в двух томах [1986–1987]
💾 Скачать книги
Предназначена для учащихся общеобразовательных и профессиональной школ, а также для лиц, занимающихся самообразованием. В русском издании книга разделена на два тома:
▪️ Первый том — главы, посвящённые механике и термодинамике.
▪️ Второй том — главы, посвящённые волнам, оптике, электромагнетизму, физике микромира.
Некоторые положительные стороны, отмеченные читателями:
✅ удачный подбор опытов и наблюдений, которые, не заменяя лабораторные работы, позволяют «прочувствовать» важные стороны изучаемых явлений;
✅ лаконичность и конспективность, которые создают условия для лучшего усвоения и запоминания изученного.
Есть и негативные отзывы:
❌ некоторые читатели отмечают, что автор иногда ограничивается рассмотрением некоторых частных случаев, что может спровоцировать читателя на неверные обобщения. физика #physics #science #подборка_книг #наука #опыты #задачи
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 Математика. Пособия для учителей и поступающих [34 книги]
📙 Математическая смекалка [1956] Кордемский Б. А.
📗 История арифметики. Пособие для учителей [1965] Депман И.Я.
📕 Основы математического анализа. Книга для учителей математики [1997] Лихтарников Л.М., Поволоцкий А.И.
📘 Подготовка к вступительным экзаменам в МГУ. Алгебра [2000] Разгулин А.В., Федотов М.В.
📙 Задачи вступительных экзаменов по математике [2006] Белоносов В.С., Фокин М.В.
📗 Задачи вступительных экзаменов по математике [2005] Белоносов В.С., Фокин М.В.
📕 Задачи, решения, итоги. Пособие для учащихся [1976]
📘Элементы высшей математики для школьников [1987] Фаддеев Д.К., Никулин М.С., Соколовский И.Ф.
📔 Элементарная математика в современном изложении [1967] Люсьенн Феликс
📙 Сборник олимпиадных задач по математике [2004] Горбачев Н.В.
📗 Решение уравнений в целых числах [2010] Власова А.П., Латанова Н.И., Евсеева Н.В.
📕 Решение задач по планиметрии. Технология алгоритмического подхода на основе задач-теорем [2008] Зеленяк
и другие книги...
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📈 Изохорный (изохорический) процесс (от др.-греч. ἴσος — «равный» и χώρος — «место») — термодинамический изопроцесс, который происходит при постоянном объёме. Для осуществления изохорного процесса в газе или жидкости достаточно нагревать или охлаждать вещество в сосуде неизменного объёма. При изохорическом процессе давление идеального газа прямо пропорционально его температуре (см. Закон Шарля). В реальных газах закон Шарля выполняется приближённо.
Наиболее часто первые исследования изохорного процесса связывают с Гийомом Амонтоном. В своей работе «Парижские мемуары» в 1702 году он описал поведение газа в фиксированном объёме внутри так называемого «воздушного термометра». Жидкость в нём находится в равновесии под воздействием давления газа в резервуаре и атмосферным давлением. При нагревании давление в резервуаре увеличивается, и жидкость вытесняется в выступающую трубку. Зависимость между температурой и давлением была установлена в виде: p₁/p₂ = (1 + α⋅t₁) / (1 + α⋅t₂) .
В 1801 году Джон Дальтон в двух своих эссе опубликовал эксперимент, в котором установил, что все газы и пары, исследованные им при постоянном давлении, одинаково расширяются при изменении температуры, если начальная и конечная температура одинакова. Данный закон получил название закона Гей-Люссака, так как Гей-Люссак вскоре провёл самостоятельные эксперименты и подтвердил одинаковое расширение различных газов, причём получив практически тот же самый коэффициент, что и Дальтон. Впоследствии он же объединил свой закон с законом Бойля — Мариотта, что позволило описывать в том числе и изохорный процесс.
🔥Практическое применение: При идеальном цикле Отто, который приближённо воспроизведён в бензиновом двигателе внутреннего сгорания, такты 2—3 и 4—1 являются изохорными процессами. Работа, совершаемая на выходе двигателя, равна разности работ, которую произведёт газ над поршнем во время третьего такта (то есть рабочего хода), и работы, которую затрачивает поршень на сжатие газа во время второго такта. Так как в двигателе, работающем по циклу Отто используется система принудительного зажигания смеси, то происходит сжатие газа в 7—12 раз.
В цикле Стирлинга также присутствуют два изохорных такта. Для его осуществления в двигателе Стирлинга добавлен регенератор. Газ, проходя через наполнитель в одну сторону, отдаёт тепло от рабочего тела к регенератору, а при движении в другую сторону отдаёт его обратно рабочему телу. Идеальный цикл Стирлинга достигает обратимости и тех же величин КПД что и цикл Карно. Изохорный процесс — также процесс, протекающий в автоклавах и пьезометрах. #физика #термодинамика #опыты #мкт #теплота #нагрев #лекции #physics #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🧲 Насос без подвижных частей может перекачивать жидкость, но как? ⚡️
Электромагнитный насос [ магнитогидродинамический насос] — насос, предназначенный для перекачки расплавленных металлов, растворов солей и других электропроводящих жидкостей. Принцип действия электромагнитного насоса следующий. Внешнее магнитное поле устанавливается под прямым углом к нужному направлению движения жидкого вещества, через вещество пропускается ток. Вызванная таким образом сила Ампера перемещает жидкость.
Электромагнитные насосы используются для перемещения расплавленного припоя во многих машинах для пайки волной, для перекачки жидкометаллического теплоносителя в ядерных реакторах (например в реакторе БН-800, а также на ЯЭУ "Бук" и "Топаз") и в магнитогидродинамическом приводе.
Эйнштейном и Силардом была разработана модель холодильника, в котором электромагнитный насос приводил в движение расплавленный металл, который сжимал рабочий газ, пентан. #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ Физика передаточных чисел: как работают шестерни ?
История редуктора началась задолго до нашей эры. Первые подобия зубчатых передач применялись ещё в водяных и ветряных мельницах . Имя изобретателя точно неизвестно, но пальму первенства часто отдают Архимеду. Представьте себе: никакого металла и точных станков. Первый редуктор представлял собой два деревянных диска, а роль зубьев выполняли обычные деревянные колышки (пальцы), вбитые по краям . Это была так называемая цевочная передача — прадедушка современных коробок передач . Леонардо да Винчи позже значительно усовершенствовал форму зубьев в своих чертежах и даже придумал червячную передачу, а математическую теорию зацепления разработал знаменитый математик Леонард Эйлер.
Главная задача редуктора — изменить «силу» (крутящий момент) и скорость вращения. И здесь в игру вступает физика, а точнее — правило рычага. Правило механики: сколько выигрываем в силе, столько проигрываем в расстоянии (и скорости).
Пусть передаточное число (i) — это отношение количества зубьев ведомой шестерни к ведущей. Если на ведущей шестерне 20 зубьев, а на ведомой 60, то i = 3. Это значит, что для одного поворота ведомой шестерни ведущая должна крутануться 3 раза. Зато крутящий момент на выходе вырастет втрое! Именно поэтому мощный мотор не нужен, чтобы сдвинуть с места многотонный грузовик.
А теперь интересный факт: КПД цилиндрического редуктора может достигать 98% . Это один из самых эффективных механизмов передачи энергии, придуманных человеком. Для сравнения, червячные редукторы (там, где винт цепляет шестерню) из-за трения скольжения теряют больше — их КПД часто ниже 90%.
Существует легенда, что числа зубьев в паре шестерён должны быть взаимно простыми (не иметь общих делителей). Но так ли это на самом деле? Это правило особенно актуально для пар, которые работают долго и без значительных перепадов нагрузки.
Поговорим о физике износа. Если ведущая шестерня (Z1) и ведомая (Z2) имеют общий делитель, то каждый конкретный зуб шестерни будет контактировать с одними и теми же зубями парного колеса через каждый цикл. Если где-то есть микроскопическая неровность (а она есть всегда), этот дефект будет постоянно тереться об одни и те же ответные места, усиливая скол или выкрашивание. Если сделать так, чтобы число зубьев одной шестерни не делилось нацело на число зубьев другой (например, 23 и 47, а не 20 и 40), то каждый зуб ведущей шестерни будет контактировать со всеми зубями ведомой по очереди и в разное время. Это позволяет «притереться» паре равномерно и значительно увеличивает срок службы передачи. Зубья как бы притираются друг к другу всей совокупностью, а не набивают дефекты в одних и тех же точках.
⚙️ Самый мощный редуктор в мире: Немецкий монстр RENK TA..XI. Имеет выходную мощность: 140 мегаватт (МВт). Это сопоставимо с мощностью, необходимой для движения небольшого круизного лайнера или обеспечения электричеством города с населением под 200 000 человек. Основные «места обитания» этих редукторов — нефтегазовая отрасль и энергетика. Они являются ключевым звеном в приводах мощных компрессоров, которые перекачивают газ по трубопроводам. Работают в составе газовых и паровых турбин на электростанциях, преобразуя колоссальную энергию вращения в полезную работу. #динамика #физика #механика #изобретения #кинематика #physics #наука #опыты #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
➰ Гармонограф (Harmonograph) — это механическое устройство, которое использует маятники для создания геометрического изображения. Создаваемые чертежи обычно представляют собой кривые Лиссажу или связанные с ними чертежи большей сложности. Устройства, которые начали появляться в середине 19 века и достигли пика популярности в 1890-х годах, нельзя однозначно отнести к одному человеку, хотя Хью Блэкберн, профессор математики в Университете Глазго, обычно считается официальным изобретателем.
Простой, так называемый "боковой" гармонограф использует два маятника для управления движением пера относительно поверхности для рисования. Один маятник перемещает перо взад и вперед вдоль одной оси, а другой маятник перемещает поверхность для рисования взад и вперед вдоль перпендикулярной оси. Изменяя частоту и фазу маятников относительно друг друга, создаются различные узоры. Даже простой гармонограф, как описано, может создавать эллипсы, спирали, восьмерки и другие фигуры Лиссажу.
Более сложные гармонографы включают в себя три или более маятников или соединенных маятников вместе (например, подвешивание одного маятника к другому), или включают вращательное движение, при котором один или несколько маятников установлены на подвесках для обеспечения движения в любом направлении. #gif #physics #физика #механика #колебания
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 Теоретическая физика (в 10 томах) [2001 - 2005] Ландау, Лифшиц
Включает последние издания на русском, некоторые издания на английском, полное собрание трудов Ландау и учебник общей физики их же и Ахиезера. Курс теоретической физики — цикл учебников по теоретической физике, написанных в соавторстве Ландау, Лифшицем и другими авторами. Основные тома написаны Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшицем.
💾 Скачать книги
Наибольшие издаваемость и востребованность в студенческих массах — у томов I—III, V, VIII—X. Том IV в своём первом издании публиковался в двух частях под названием «Релятивистская квантовая теория». Тома VI и VII подолгу не переиздавались, поскольку авторы не являлись главными специалистами в механике сред. #подборка_книг #физика #physics #наука #scoence #книги #механика #оптика #термодинамика #электричество #магнетизм
💡 Прежде чем читать 10 томов Ландау
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔴 Физика и анимация 🟢
Величайшим достижением человеческого гения является то, что человек может понять вещи, которые он уже не в силах вообразить. — Лев Ландау
#физика #наука #science #видеоуроки #gif #научные_фильмы #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👻 Держите фотографию замечательного Ричарда Фейнмана, а также несколько интересных задачек по физике (школьных знаний для их решения достаточно). Все ваши мысли/соображения пишите в комментариях)
📝 Обсуждаем задачи здесь
📚 Фейнмановские лекции по физике [1976-1978] 💫
#physics #math #математика #задачи #геометрия #разбор_задач #физика #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📜 Подборка задач от Ричарда Фейнмана
Читали «Фейнмановские лекции по физике» ? Вам понравились эти книги?
📝 Обсуждаем задачи здесь
#physics #math #математика #задачи #геометрия #разбор_задач #физика #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 Фейнмановские лекции по физике [1976-1978] 💫
💾 Скачать книги
Это попытка одного из величайших умов XX века не просто изложить физику, но и передать особый, «фейнмановский» способ мышления о природе.
▪️ Не для абсолютных новичков. Несмотря на все старания Фейнмана сделать материал доступным, это очень плотный и сложный курс. Человеку без какой-либо базовой подготовки по математике и физике (на уровне старших классов физмат-школы или 1-2 курса вуза) будет крайне тяжело.
▪️ Не лучший выбор для «натаскивания» на экзамены. Если ваша цель — быстро решить сотню типовых задач для зачета, «Фейнмановские лекции» — не ваш инструмент. Они дают глубокое понимание, но не отрабатывают навык решения стандартных упражнений. Для этого лучше подходят классические задачники (вроде Иродова или Савельева).
▪️ Некоторые темы изложены нестандартно. Подход Фейнмана часто уникален и может расходиться с каноническим изложением в других учебниках. С одной стороны, это гениально, с другой — может вызвать путаницу у студента, который готовится к экзамену по конкретной программе.
▪️ Физика своего времени. Лекции были прочитаны в 1960-х годах. С тех пор физика ушла далеко вперед (например, в области физики элементарных частиц, космологии). Хотя фундамент остался неизменным, современному читателю важно это учитывать.
☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ: +79616572047 (СБП)
📚Книжная серия. Курс общей физики [2007-2020] Иродов, Покровский
📚 Сборник задач по общему курсу физики [3 книги] [1998-2000]
📚 Курс общей физики в 5 томах [2021] Савельев И.В.
📚 Наука. Величайшие теории [50 выпусков] + Спец. выпуск
📚 Курс теоретической физики [2 тома] [1972] А. С. Компанеец
#физика #математика #задачи #геометрия #physics #math #science #наука #подборка_книг
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👨🏻💻 Блог с заметками преподавателя по математике, физике, информатике и IT:
💡 Репетитор IT men // @mentor_it
Автор рассказывает о задачах и способах их решения. Пишет заметки о применении математики в жизни и как сквозь неудачи и вопросы идти к физико-математическому просветлению.
☺️ Труба Кундта — это экспериментальный акустический прибор, изобретённый в 1866 немецким физиком Августом Кундтом для измерения скорости звука в газах или твердом цилиндре. На сегодняшний день прибор используется для демонстрации акустической стоячей волны.
🔴Труба состоит из прозрачного цилиндра, заполненного небольшим количеством мелкого лёгкого порошка (из пробки, ликоподия, талька, частичек пенопласта). На одном конце трубы установлен источник звука стабильной частоты. Кундт использовал металлический резонатор, который "пел" при его натирании. Современные демонстрации используют в качестве источника звука динамики, подключённые к генератору сигналов, дающим синусоидальный сигнал стабильной частоты. Другой конец трубы заглушен или содержит перемещаемый поршень для настройки длины трубы. Когда источник звука включён, длину трубы изменяют поршнем с противоположного конца, пока звук не станет резко громким — это показывает наличие в трубе акустического резонанса. Это означает, что на пути звука умещается кратное число длин волн звука, длина волны обозначается буквой λ. В то же время длина трубы кратна целому числу полуволн. В трубе образуется стоячая волна. Амплитуда вибраций, вследствие сложения волн, равна нулю через периодические расстояния вдоль трубы, образуя "узлы", в которых порошок не шевелится, и пучности, в которых амплитуда максимальна и порошок шевелится. Порошок захватывается движениями воздуха, созданными акустической волной в трубе, и формирует горки в местах узлов, которые остаются и после выключения звука. Расстояние между горками равно половине длины волны звука λ/2. Если измерить расстояние между горками - можно найти длину волны звука λ, и если частота звука, обозначаемая буквой f известна, то можно найти скорость звука в воздухе. Взаимосвязь описывается формулой: c = λ•f. Перемещение частиц порошка вызывается акустическим потоком, вызванным пограничным слоем у стенок трубы.
Заполняя трубу различными газами, а также откачивая газ из трубы насосом Кундт смог измерить скорость звука в различных газах и при различных давлениях. Источником колебаний служил металлический стержень, закрепленный в центре пробки с одного из концов трубы. Когда Кундт тёр стержень куском кожи, покрытом канифолью, стержень резонировал на своей резонансной частоте. Так как скорость звука в воздухе уже была известна, Кундт смог рассчитать скорость звука в металле стержня. Длина стержня L была равна длине полуволны звука в металле, а расстояние между горками порошка в трубе равно половине длины волны звука в воздухе d. Соответственно скорости звука в этих средах относились между собой как длины волн. #физика #наука #science #physics #акустика #волны #опыты #эксперименты #видеоуроки
Акустическая левитация
〰️ Воздействие звуковой волны 24 Гц на струю воды 🔉
➰ Кнут способен преодолеть звуковой барьер
〰️ Воздействие звуковых волн различных частот на соль 🔉
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ DIY: Сварка от конденсаторной батареи — физика для гаражных самоделок
На видео экстремальный DIY: самодельный сварочный аппарат, чье сердце — не трансформатор, а мощная батарея конденсаторов. Идея проста до гениальности: мы накапливаем в конденсаторах огромное количество энергии, а затем разряжаем ее за доли секунды на металл, который нужно сварить.
Физика процесса:
1. Накопление энергии: По формуле E = (C ⋅ U²) / 2, где E — энергия в Джоулях, C — емкость в Фарадах, U — напряжение в Вольтах. К примеру, батарея на 100 000 мкФ (0,1 Ф), заряженная до 50 В, запасает (0.1 ⋅ 50²)/2 = 125 Дж. Это сравнимо с ударом молотка, но сосредоточено в крошечной точке!
2. Мгновенный разряд: Вся эта энергия высвобождается почти мгновенно. Сила тока при коротком замыкании может достигать сотен и даже тысяч Ампер! Здесь вступает в дело Закон Джоуля-Ленца: Q = I² ⋅ R ⋅ t. Мощность нагрева (I²⋅R) колоссальна из-за гигантского тока I и мизерного времени t.
3. Почему металл плавится? В точке контакта сопротивление R максимально. Огромный ток, проходя через него, вызывает интенсивный нагрев, мгновенно расплавляя металл и создавая сварочную точку.
⚠️ Предупреждение: Это опасный эксперимент! Конденсаторы на высокое напряжение могут сохранять заряд и убить разрядом тока. Короткое замыкание приводит к ослепительной вспышке, ультрафиолетовому излучению и разбрызгиванию металла. Не повторяйте без глубоких знаний и мер защиты.
💥 Этот метод — кустарная реализация промышленной контактной сварки, изобретенной в далеком 1877 году американцем Элиху Томсоном. Любопытно, что Томсон изначально поспорил с коллегой, что сможет сварить два куска металла. Он пропустил через них ток от динамо-машины и, сдвинув их, получил прочное соединение. Его установка была прямым предком нашего сегодняшнего эксперимента.
▪️Конденсаторы: Идеальны — электролитические, с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением), рассчитанные на высокое напряжение (например, от компьютерных блоков питания, но лучше — специальные мощные).
▪️Зарядное устройство: Нужен источник питания, способный безопасно зарядить батарею до нужного напряжения.
▪️Электроды: Обычно используют мощные медные щупы или стержни. Медь обладает низким сопротивлением и не прилипает к свариваемому металлу.
▪️Управление: Вся система должна управляться через реле или мощный ключ (например, MOSFET/IGBT) для безопасности оператора.
Собрать такой аппарат — это как провести урок электродинамики у себя в гараже. Это наглядная демонстрация того, как потенциальная энергия электрического поля превращается в тепловую мощь, способную плавить сталь. А вы пробовали такое изобретать? #видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
⚡️ Опыты Фарадея
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 «Необыкновенная физика обыкновенных явлений» — книга Кл. Э. Суорца (перевод с английского — Е. И. Бутикова и А. С. Кондратьева). Вышла в двух томах [1986–1987]
В книге дано современное изложение начал физики. Каждая графа начинается разделом "Знакомство с явлениями", в котором читателю предлагается проделать простейшие опыты и наблюдения с помощью легкодоступных подручных средств. Подобранные примеры с минимальным использованием математических средств позволяют развить физическую интуицию и умение применять знание физики в практической деятельности. В русском издании книга разделена на два тома. В первый том вошли главы, посвященные механике и термодинамике. Во второй том вошли главы, посвященные волнам, оптике, электромагнетизму, физике микромира. Для учащихся общеобразовательных и профессиональной школ, а также для лиц, занимающихся самообразованием.
▪️ Каждая глава начинается разделом «Знакомство с явлениями», в котором читателю предлагается проделать простейшие опыты и наблюдения с помощью легкодоступных подручных средств.
▪️ Изложение теоретического материала с минимальным использованием математических средств.
▪️ Текст сопровождается многочисленными рисунками, схемами, диаграммами и графиками, а зачастую — лаконичными простыми оценками и расчётами. #физика #physics #science #подборка_книг #наука #опыты #задачи
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💻 12 игр, которые научат программировать лучше любого курса
Собрал для вас подборку, где код — это не скучная теория, а главный инструмент в игре. От логики для новичков до хардкора для профи. Сохраняйте, пригодится.
▪️ Human Resource Machine
Ты — офисный клерк, программирующий поручения босса. Отлично объясняет алгоритмы, циклы и оптимизацию мышления.
▪️ 7 Billion Humans
Продолжение HRM, но сложнее: ты пишешь один алгоритм сразу для толпы людей. Учит параллельному мышлению и масштабированию логики.
▪️ while True: learn()
Игра про программирование, нейросети и автоматизацию, но без скучной математики. Показывает, как код решает реальные задачи (и как понять своего кота-гения).
▪️ CodeCombat
Настоящий код в формате RPG. Проходишь подземелья, пишешь скрипты на Python, JavaScript и других языках.
▪️ Lightbot
Минималистичная головоломка про команды и функции. Отлична для абсолютных новичков и даже детей.
▪️ TIS-100
Очень хардкорный симулятор ремонта древнего компьютера от создателей Shenzhen I/O. Прокачивает понимание низкоуровневой логики и архитектуры.
▪️ SHENZHEN I/O
Игра про программирование микроконтроллеров с нуля. Для тех, кому интересно, как код работает с железом.
▪️ Screeps
MMO-стратегия, где ты программируешь свою армию на JavaScript. Учит писать долгоживущий, поддерживаемый код, который будет работать без тебя 24/7.
▪️ Else Heart.Break()
Сюжетная игра, где ты буквально переписываешь код реальности. Очень хорошо развивает понимание логики систем.
▪️ The Farmer Was Replaced
Автоматизация фермы с помощью настоящего языка программирования. Идеально для понимания циклов и оптимизации процессов.
▪️ Bitburner
Программирование взломов и автоматизации в киберпанк-сеттинге. Максимально приближено к реальному кодингу (пишем скрипты на упрощенном JS/Netscript).
▪️ Autonauts
Программируешь роботов для выполнения задач. Очень наглядно показывает ценность алгоритмов: сначала ты делаешь всё руками, потом учишь роботов, а они делают за тебя.
А вы играли в какие-то из этих игр? Делитесь впечатлениями в комментариях... #gamedev #игры #game #разработка
🔵 Эпсилон // @epsilon_h
📚 Математика. Пособия для учителей и поступающих [34 книги]
💡 Сегодня мы подготовили для вас очень большую и качественную подборку книг по математике. Здесь вы найдете пособия для учителей математики, многочисленные примеры билетов с заданиями для подготовки к поступлению в МГУ и МФТИ. Также в подборке есть книги для подготовки к математическим олимпиадам МФТИ и МГУ.
💾 Скачать книги
✏️ Еще стоит отметить, что есть пара книг по истории арифметики, алгебры и математики в целом. Парочки книг о том, как преподавать математику. И еще парочка книг о том, как войти в математический анализ школьнику.
👨🏻💻 Будет очень здорово, если вы поделитесь этой подборкой с друзьями-единомышленниками. Всем мира и математического просветления!
#подборка_книг #математика #алгебра #олимпиады #math #maths #mathematics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚫️ Танцы на грани тьмы: это конец физики? // In Search of the Dark: The End of Physics? [2015] 💥
С 1929 года, когда Эдвин Хаббл открыл расширение Вселенной, наука постоянно узнает всё более мелкие детали событий далекого прошлого. Выяснилось, что нынешний мир родился 13.8 млрд. лет назад из очень горячей материи после Большого Взрыва. Так же выяснилось, что элементы, из которых сформирована Вселенная, атомы, фотоны, нейтроны, в свою очередь, состоят из кварков, бозонов и лептонов. Космология и физика элементарных частиц, казалось, все нам объяснят. Но... у них не получается. Некая энергия ставит под сомнение самые незыблемые основы физики. Получается, что 95% Вселенной состоит из невидимого и непонятного вещества. Эти сущности наука называет тёмной материей и тёмной энергией. Миллиарды долларов! Тысячи предположений и теорий! И все ради одной цели - узнать, что же такое чёрная материя! Ответ на этот вопрос позволит разгадать космические головоломки и решить ряд острых проблем в физике. Но что если ученые не найдут то, что ищут? Что если это конец физики?
Великобритания, США
BBC Science Production, Science Channel
Документальный, космология
Иван Павлов: физиология как точная наука
Когда мы говорим о научном методе в физиологии, мы неизбежно возвращаемся к работам Ивана Петровича Павлова. Первый российский нобелевский лауреат в этой области подошёл к изучению живых систем с требовательностью физика-экспериментатора. Его исследования пищеварения, нервной регуляции сердца и высшей нервной деятельности заложили основу для понимания механизмов поведения животных и человека.
Но Павлов был не только лабораторным учёным. В жизни он спорил с Гербертом Уэллсом, конфликтовал с Бехтеревым, критиковал Николая II и даже шантажировал Ленина ради развития науки. Его «фабрика» по производству желудочного сока и опыты в «башне молчания» — примеры нестандартного подхода к исследованию рефлексов. Всё это покажут на РЕН ТВ в новом документальном фильме «ПАВЛОВ» от НМГ ДОК.
Смотрите научный детектив о том, как великий учёный искал физиологические основы поведения и каким был за пределами лаборатории. 1 марта в 23:55 на РЕН ТВ.
⚡️ Электроэрозионная резка ( часто называемая проволочной резкой ) — это процесс, в котором металл «разрезается» не за счет механического трения, а с помощью серии контролируемых электрических разрядов (искр). Если говорить совсем просто: это резка металла «молнией», запертой внутри водяной ванны. В основе метода лежат законы электродинамики и теплофизики. Вот как это происходит на микроуровне:
Проволока (обычно латунная) выступает в роли одного электрода (катода), а деталь — в роли другого (анода). Они находятся очень близко, но не касаются друг друга. Пространство между ними заполнено диэлектриком (обычно это деионизированная вода).
Когда напряжение достигает критической отметки, диэлектрик в узком зазоре «пробивается». Формируется канал плазмы. Температура в этой точке мгновенно взлетает до 8 000°C — 12 000°C.
Под воздействием экстремального тепла микроскопическая частица металла на поверхности детали плавится и даже испаряется. В этот момент подача тока прекращается, плазменный канал схлопывается, вызывая гидравлический микровзрыв, который выбрасывает расплавленный металл в окружающую воду.
Роль диэлектрика? Вода выполняет три критические функции:
— Не дает току течь постоянно (нужны именно импульсы).
— Не дает детали деформироваться от перегрева.
— Вымывает продукты эрозии (микроскопические шарики металла) из зоны реза.
💥 Электроэрозионная обработка [7 видео]
#physics #техника #электродинамика #физика #видеоуроки #производство #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 Теоретическая физика (в 10 томах) [2001 - 2005] Ландау, Лифшиц
Несмотря на обширность курса, а также его популярность, следует отметить, что он рассчитан на хорошо образованного читателя с сильной математической подготовкой. Многие нетривиальные выкладки пропущены, нередки выражения «откуда очевидно…» и «легко находим, что…», а подробное объяснение физического смысла зачастую оставлено «за кадром». Кроме того, курс квантовой механики дан очень неформально с математической точки зрения.
📜 Содержание:
📚 Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика (10 томов)
📚 Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Краткий курс теоретической физики (2 тома)
📚 Ландау Л.Д. - Собрание трудов (2 тома)
📚 Ландау Л.Д., Ахиезер А.И., Лифшиц Е.М. - Курс общей физики. Механика и молекулярная физика.
📚 L.D.Landau and E.M.Lifshitz - Course of Theoretical Physics (10 томов)
📗Том 1. Механика. Ландау, Лифшиц (2004)
📗Том 2. Теория поля. Ландау, Лифшиц (2003)
📗Том 3. Квантовая механика. Ландау, Лифшиц (2004)
📗Том 4. Квантовая электродинамика. Ландау, Лифшиц (2002)
📗Том 5. Статистическая физика. Ч.1. Ландау, Лифшиц (2002)
📗Том 6. Гидродинамика. Ландау, Лифшиц (2001)
📗Том 7. Теория упругости. Ландау, Лифшиц (2003)
📗Том 8. Электродинамика сплошных сред. Ландау, Лифшиц (2005)
📗Том 9. Статистическая физика. Ч.2. Ландау, Лифшиц (2004)
📗Том 10. Физическая кинетика. Ландау, Лифшиц (2002)
📕 Физика для всех [том 1] Физические тела Китайгородский, Ландау
📗 Физика для всех [том 2] Молекулы Ландау, Китайгородский
📒 Физика для всех [том 3] Электроны Китайгородски
📘 Физика для всех [том 4] Фотоны и ядра Китайгородский
📕Том 1. Левич - Теория электромагнитного поля. Теория относительности. Статистическая физика. Электромагнитные процессы в веществе - 1969.
📘Том 2. Левич, Вдовин, Мямлин - Квантовая механика. Квантовая статистика и физическая кинетика - 1971
#физика #physics #подборка_книг #наука #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ Скин-эффект: Почему высокочастотный ток течет по поверхности проводника?
Когда мы рассчитываем сопротивление провода, обычно вспоминаем простую формулу: R = ρl/S. И для постоянного тока она работает идеально. Но стоит перейти к переменному току, как вступают в силу неожиданные эффекты — ток начинает «выталкиваться» к поверхности проводника.
📜 В 1880-х годах Оливер Хевисайд (тот самый, который придал уравнениям Максвелла современный вид) разбирался с задачами телеграфии. Он заметил: переменный ток распределяется по сечению провода неравномерно. Причина — вихревые токи, возникающие из-за переменного магнитного поля самого проводника. В центре провода магнитное поле максимально, оно создает встречную ЭДС, которая вытесняет ток наружу.
📝 Немного математики для понимания. Главная характеристика скин-эффекта — глубина скин-слоя δ. Это расстояние от поверхности, на котором плотность тока падает в e раз (примерно в 2.73). Для меди формула выглядит так: δ ≈ 66 / √f (в миллиметрах). где f — частота в герцах. Посчитаем для наглядности:
• Для сети 50 Гц: δ ≈ 9.5 мм
• Для звуковой частоты 10 кГц: δ ≈ 0.66 мм
• Для радиосигнала 100 МГц: δ ≈ 0.0066 мм (6.6 микрона)
Чем выше частота — тем тоньше «рабочий» слой проводника.
Инженерный смысл? Из-за скин-эффекта внутренность толстого провода на высоких частотах оказывается бесполезной — ток по ней просто не течет. Сопротивление переменному току становится выше, чем постоянному. Для медного провода диаметром больше 2 см на частоте 50 Гц уже заметен рост сопротивления — сердцевина работает вхолостую.
Малоизвестные факты:
▪️ 1. Фазовый сдвиг вглубь. На глубине, равной трем скин-слоям, ток может течь уже в противоположном направлении относительно поверхностного. Это не ошибка, а следствие волновой природы процесса.
▪️ 2. Ошибка с никелированием. В 1930-х инженеры заметили, что никелирование катушек для УКВ-диапазона резко ухудшает их добротность. Никель — ферромагнетик, его сопротивление велико. Ток течет по тонкому слою никеля, и потери растут. Серебрение же (даже микроны) работает отлично — ток течет по серебру, а прочность дает медная основа.
▪️ 3. Стальные тросы ЛЭП. В линиях электропередач внутри стальной сердечник для прочности, снаружи — алюминий. Это не только экономия металла: на 50 Гц ток все равно течет по поверхности, то есть по алюминию.
📝 Как борются и где используют:
▫️ Лицендрат (Litz wire). Для звуковой техники и преобразователей провода скручивают из множества тонких изолированных жил. Это заставляет ток распределяться по всему сечению равномерно.
▫️ Волноводы. На сверхвысоких частотах (СВЧ) глубина скин-слоя — микроны. Волноводы делают полыми: стенки все равно работают как проводник.
▫️ Закалка металлов. Токами высокой частоты греют только поверхность детали, оставляя сердцевину вязкой. Это дает твердую корку и упругую середину.
Скин-эффект — отличный пример того, как электродинамика вмешивается в, казалось бы, простые инженерные расчеты и заставляет пересматривать очевидные решения. #физика #электродинамика #скинэффект #электроника #электричество #магнетизм #physics #science #electronics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib