135519
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
⚙️ Накатывание (накатка) — процесс получение резьбы, насечки или более плотной поверхности в результате пластической деформации металлической заготовки накатным инструментом. Профиль накатываемой резьбы образуется за счет вдавливания инструмента в материал заготовки и выдавливание части материала во впадины инструмента. При накатке резьбы металл упрочняется за счет уплотнения и наклепа. При нарезании резьбы возможны концентраторы напряжений, сколы и другие виды дефектов. Накатка резьбы происходит на заготовках с отрицательным припуском. Т.е. используются стержни меньшего размера. Например, берется стержень 72 мм, а резьба получается М 76, что позволяет получить экономию до 30 %.
Накатка — это обработка наружных слоёв металлических заготовок или деталей холодной пластичной деформацией при помощи специальных инструментов — роликов, накатников, плашек и пр.
Упрочняющее накатывание (поверхностное деформирование валов, осей, втулок, дисков, зубьев зубчатых колёс, плоских деталей и др.) приводит к повышению усталостной прочности, износостойкости и других свойств. #механика #техника #физика #наука #science #видеоуроки #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ График, который получается в результате таких манипуляций — трохоида, у которой опорная поверхность не плоская, а имеет переменный радиус кривизны. По сути это совокупность эпитрохоид, построенных на поверхности с переменным радиусом кривизны.
Для понимания процесса нужно записать на черновике два параметрических уравнения, которые получаются, когда кругл «катится» по плоскости:
x = r⋅t - h⋅sin(t)
y = r - h⋅cos(t)
x = R⋅(m+1)⋅cos(m⋅t) - h⋅cos((m+1)⋅t)
y = R⋅(m+1)⋅sin(m⋅t) - h⋅sin((m+1)⋅t)
m = r/R , R — радиус неподвижной окружности (опорная поверхность), r — радиус катящейся окружности. h — расстояние от центра катящейся окружности до точки маркера (за которой мы следим, точка, которая рисует). R → ∞ и h → R , то мы получаем уравнения классической циклоиды, график которой описывает крайняя точка на колесе машины, которая едет с постоянной скоростью и без проскальзывания.
📕 Алгоритмы решения задач по механике в средней школе [1988] Гутман В.И., Мощанский В.Н.
В книге сформулированы дидактические обоснованные требования к конструированию алгоритмов решения задач по механике и даны методические рекомендации по использованию алгоритмического подхода к решению задач на уроках физики.
Использование алгоритмов во многом рационализирует и облегчает процесс формирования у школьников умений решать физические задачи. Может быть, использование алгоритмов в обучении физике будет даже способствовать осознанию школьниками важного в современной науке понятия «алгоритм» и тем самым содействовать решению задачи всеобщей компьютерной грамотности, которая поставлена перед системой народного образования. Издательство: Просвещение. #механика #динамика #физика #кинематика #разбор_задач #наука #science #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥💨 Паровой или реактивный двигатель ?
Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу, таким образом к паровым машинам можно было бы отнести и паровую турбину, имеющую до сих пор широкое применение во многих областях техники.
Первый паровой двигатель был создан и использован Фердинандом Вербистом в 1672 году в его изобретении - игрушкой на паровом двигателе, сделанной для китайского императора. Вторая паровая машина была построена в XVII веке французским физиком Дени Папеном и представляла собой цилиндр с поршнем, который поднимался под действием пара, а опускался давлением атмосферы после сгущения отработавшего пара. На этом же принципе были построены в 1705 году вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена для выкачивания воды из копей.
Значительные усовершенствования в вакуумной паровой машине были сделаны Джеймсом Уаттом в 1769 году. Дальнейшее значительное усовершенствование парового двигателя (применение на рабочем ходу пара высокого давления вместо вакуума) было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году.
В России первая действующая паровая машина была построена в 1766 году по проекту Ивана Ползунова, предложенному им в 1763 году. Машина Ползунова имела два цилиндра с поршнями, работала непрерывно, и все действия в ней проходили автоматически. Но увидеть своё изобретение в работе И. И. Ползунову не пришлось: он умер 27 мая 1766 года, а его машина пущена в эксплуатацию на Барнаульском заводе только летом. Через пару месяцев из-за поломки она перестала действовать и впоследствии была демонтирована. #опыты #научные_фильмы #физика #термодинамика #мкт #видеоуроки #gif #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ Падение потенциала вдоль проводника
Падение потенциала вдоль проводника происходит, когда электрический ток протекает по цепи и происходит уменьшение электрического потенциала носителей заряда вдоль пути прохождения тока.
При равновесии зарядов, то есть при отсутствии тока, потенциал всех точек проводника имеет одно и то же значение, а напряжённость электрического поля внутри него равна нулю. При наличии тока электрическое поле внутри проводника отлично от нуля, и вдоль проводника с током имеет место падение потенциала.
Между падением потенциала (напряжением U) и силой тока в проводнике I существует функциональная зависимость, называемая вольтамперной характеристикой данного проводника. Для многих проводящих материалов выполняется зависимость, получившая название закона Ома для однородного участка цепи: U = IR, где коэффициент пропорциональности R называется сопротивлением проводника.
Видеопримеры по теме:
🔥 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 🧲
⚡️ Опыты Фарадея 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔒 Как можно разломать замок голыми руками: опыт с галлием 🪙
Реакция галлия и алюминия в природе маловероятна. Но вместе с тем, именно она, может разрушить даже самый крепкий замок, сделанный из металла. Интересно то, что для подобного трюка требуется ничтожное количество галлия — достаточно просто капнуть расплавом и слегка поцарапать замок, чтобы снять оксидную пленку и обеспечить протекание реакции. Спустя 5 часов после начала реакции алюминия и галлия замок станет настолько хрупким, что с ним справится и ребенок. Галлий — жидкий металл с чрезвычайно низкой температурой плавления, который можно расплавить, просто взяв в руки. Он не встречается в природе в чистом виде и обладает рядом интересных свойств. Галлий разрушает алюминий, но абсолютно «безвреден» для олова или индия, с которыми часто вступает в различные сплавы, которые применяют в качестве различных термоинтерфейсов в электронике.
Разрушение в данном конкретном случае проявляется из-за образования после реакции галлия и алюминия небольшого оксидного слоя на поверхности сплава двух металлов. Из-за неравномерности этого слоя образуются трещины. Благодаря своеобразной кристаллической структуре металлического галлия он не просто окисляет алюминий, буквально на глазах, но и проникает в эти трещины, пропитывая поверхность насквозь. Именно поэтому мы можем наблюдать что после реакции галлий фактически разрушает алюминий, и последний крошится в руках легче лёгкого. #физика #факты #химия #опыты #эксперименты #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ Опыты Фарадея 🧲
29 августа 1831 года знаменитый английский физик Майкл Фарадей после 10 лет экспериментов открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в возникновении ЭДС индукции в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Некоторые опыты Майкла Фарадея, которые имеют наибольшее значение для теории электромагнетизма:
🔸 Опыт с катушкой и магнитом. Взаимодействие движущегося магнита и катушки, намотанной из проводника, порождает электрический ток. При введении магнита в катушку в цепи возникает электрический ток одного направления (стрелка гальванометра отклоняется, например, вправо), при выведении магнита из катушки стрелка отклоняется в противоположную сторону.
🔸 Опыт с двумя катушками. По одной из них пропускали ток, к другой был подключён гальванометр. В момент начала или окончания пропускания тока по первой катушке стрелка гальванометра, подключённого ко второй, колебалась. Этот опыт показывал, что не только магнетизм можно превратить в электричество, но и электричество в магнетизм.
Видеопримеры по теме:
🔥 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 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ Паровая вертушка 💨
Простой опыт, позволяющий наблюдать взаимодействие тел — вращение латунной трубки под воздействием паровой струи. Подобное устройство используется для полива газонов, только вместо паровой струи там используется давление воды. Взаимодействие тел легко наблюдать на таком простом опыте. На нити висит латунная трубка, запаянная снизу, которая может вращаться вокруг подвеса, вокруг нити. Мы нальем в эту трубку небольшое количество воды и заткнем эту трубку резиновой пробкой, в которую вставлен стеклянный тройник. При этом концы тройника, изогнутые в противоположные стороны, имеют маленькие отверстия на концах. И когда мы будем нагревать воду в трубке, она закипит, после чего пар начнет вырываться из этих отверстий — возникнет реакция паровой струи.
Зажжем спиртовку и будем кипятить воду в трубке. Трубка придет во вращение за счет отдачи. Такое устройство, вернее, подобное этому, вы можете увидеть в садах, на газонах, где происходит разбрызгивание воды, только не за счет паровой струи, а за счет вытекающей под давлением воды.
🌀 Спринклер Фейнмана — предмет споров физиков о поведении разбрызгивателя
#видеоуроки #physics #физика #опыты #теплота #оптика #science #эксперименты #горение
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🧬 Трюк с поясом Дирака, топология и частицы со спином ½
В математике и физике трюк с тарелкой, также известный как трюк с струной Дирака (в честь Поля Дирака, который его ввел и популяризировал), трюк с поясом или трюк с балийской чашкой (он появляется в балийском танце со свечами ), является одной из нескольких демонстраций идеи о том, что вращение объекта с прикрепленными к нему струнами на 360 градусов не возвращает систему в исходное состояние, в то время как второе вращение на 360 градусов, общий поворот на 720 градусов, возвращает. Математически это демонстрация теоремы о том, что SU(2) (которая дважды покрывает SO(3) ) односвязна . Сказать, что SU(2) дважды покрывает SO(3), по сути, означает, что единичные кватернионы представляют группу вращений дважды.
☕️ Демонстрации: Положив небольшую пластину на ладонь, можно выполнить два вращения руки, удерживая пластину вертикально. После первого вращения руки рука будет скручена, но после второго вращения она окажется в исходном положении. Для этого рука делает одно вращение, проходя над локтем, скручивая руку, а затем еще одно вращение, проходя под локтем, раскручивает ее.
В математической физике этот трюк иллюстрирует кватернионную математику, лежащую в основе спина спиноров. Как и в случае с трюком с пластиной, спины этих частиц возвращаются в исходное состояние только после двух полных оборотов, а не после одного.
Dirac's Belt Trick: Why a 2π rotation twists space but a 4π rotation fixes it: When you twist your arm or a belt by 360 degrees, the hand or endpoint is back to where it started but the rest of your arm or belt is still twisted. But if you do a 720 degree twist, you can manage to untwist your arm or belt! This is known as Dirac's Belt Trick or the Balinese Cup Trick. This crazy fact is even connected to physics with spin 1/2 particles, so let's try and figure out why! We will study rotations in 2 and 3 dimensions, and specifically study them topologically as opposed to algebraically as you might have seen before with rotation matrices. For a 2D rotation this is identified with points on a circle S^1. For a 3D rotation we need both an axis or rotation and an angle of rotation and we identify this with the solid ball of radius π where a point in the ball gives a vector from the origin to the point that is our axis of rotation and the length of this vector is the angle. There is a catch: we have a double counting along the boundary so we have to identify antipodal points as the same. If you eliminate the origin (ie no rotation) this is sometimes called the Special Orthogonal Group SO(3) which is topologically the same as 3D Real Projective Space RP(3). A belt is then a path and I show an explicit way I can continuously deform the 4π rotation path back to the identity. #топология #математика #физика #math #science
🔴 Кватернионы, повороты пространства и правильные многогранники
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📕 Прикладная физика [1989] Резников З.М.
💾 Скачать книгу
Прикладная физика — комплекс научных дисциплин, разделов и направлений физики, ставящих своей целью решение физических проблем для конкретных технологических и практических применений. Их важнейшей характеристикой является то, что конкретное физическое явление рассматривается не ради изучения, а в контексте технических и междисциплинарных проблем. «Прикладная» физика отличается от «чистой», которая концентрирует своё внимание на фундаментальных исследованиях. Прикладная физика базируется на открытиях, сделанных при фундаментальных исследованиях, и сосредоточивается на решении проблем, стоящих перед технологами, с тем чтобы наиболее эффективно использовать эти открытия на практике. Иными словами, прикладная физика уходит корнями в основополагающие истины и основные понятия физической науки, но связана с использованием этих научных принципов в практических устройствах и системах. Прикладные физики могут быть заинтересованы также в решении проблем для научных исследований. Например, люди, работающие в области физики ускорителей, совершенствуют их для проведения исследований в области строения материи.
#прикладная_физика #physics #физика #опыты #механика #электричество #магнетизм #книги
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ Маятник Максвелла — это устройство, состоящее из массивного диска, симметрично и жёстко закреплённого на горизонтальной оси, подвешенной на двух нерастяжимых нитях. Назван так в честь великого физика Джеймса Максвелла.
Принцип работы: если, намотав нити на концы стержня, поднять маятник повыше и отпустить, то он начнёт двигаться вниз, а диск будет вращаться вместе с осью, к которой он прикреплён. Запасённая при подъёме потенциальная энергия будет переходить в другой вид энергии — кинетическую энергию поступательного и вращательного движения. Достигнув положения равновесия, маятник не остановится. Он по инерции будет продолжать вращение, нити начнут наматываться на стержень (уже с другой стороны), и маятник вновь поднимется вверх.
Маятник Максвелла создан для демонстрации превращений энергии — перехода потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.
Обычно при падении тела с высоты потенциальная энергия целиком преобразуется в кинетическую энергию поступательного движения. В случае же маятника Максвелла часть потенциальной энергии переходит в кинетическую энергию вращательного движения, поэтому кинетическая энергия и скорость поступательного движения оказываются меньше. Следовательно, линейное ускорение маятника Максвелла a также будет меньше, чем ускорение свободного падения g.
#видеоуроки #physics #физика #опыты #механика #кинематика #динамика #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🖥 Помните предыдущие два поста про примитивные callback-функции и фильтрующие функции? Может возникнуть вопрос, а можно ли, реализовать свой аналог reduce() ?
Давайте сразу напишем такой пример:
numbers = [1, 11, 12, 13, 18, 9, 8, 6]
from functools import reduce
func = lambda acc, cur : acc + cur
total = reduce(func, numbers, 0)
print('Встроенная reduce: ',total)
def _reduce(callback, collection, init = 0):
acc = init
for k in collection:
acc = callback(acc, k)
return acc
_total = _reduce(func, numbers)
print('Моя reduce: ',_total)
result = reduce( function, iterable[, initializer] ) :function — функция, применяемая к элементам итерации. Она должна принимать два аргумента.iterable — итерируемый объект, элементы которого вы хотите уменьшить. Это может быть список, кортеж или любой другой итерируемый объект.initializer — (необязательно): начальное значение аккумулятора (накопителя). Оно используется в качестве первого аргумента при первом вызове функции, если оно предусмотрено.reduce() является обработка пустых итераций. Передача пустой итерации в reduce() без инициализатора вызывает Ошибку типа поскольку нет начального значения для запуска процесса сокращения. Чтобы избежать этого, всегда указывайте инициализатор, когда итерируемый объект может быть пустым.reduce() по сравнению с циклами: Функция reduce() может быть более эффективной, чем явные циклы, потому что она реализована на C, что может обеспечить преимущества в производительности. Однако это преимущество часто незначительно и зависит от сложности применяемой функции.sum(), min(), и max() высоко оптимизированы с точки зрения производительности. Они реализованы на C и могут выполнять операции быстрее, чем эквивалентный код Python с использованием reduce().reduce() ? Функция reduce() полезна при итеративной обработке данных, избегая явных циклов и делая код более читаемым и кратким. Некоторые распространенные варианты использования включают:
📚 3 книги по высшей математике
📕Курс математического анализа [Том 1] изд 2-е. [2001] Камынин Л. И.
Учебник написан на основе лекций, читаемых автором на механико-математическом факультете Московского университета. В книге отражены следующие темы: теория пределов и дифференциальное исчисление функций одного переменного, интегральное исчисление функций одного переменного, дифференциальное исчисление функций многих переменных, ряды, бесконечные произведения и несобственные интегралы, кратные интегралы Римана и интегрирование дифференциальных форм. Материал излагается на современном уровне, теоретические положения иллюстрируются примерами, допускающими простое наглядное истолкование.
📗 Курс математического анализа [Том 2] [1995] Камынин Л. И.
Учебник написан на основе лекций, читаемых автором на механико-математическом факультете Московского университета. В книге отражены следующие темы: теория пределов и дифференциальное исчисление функций одного переменного, интегральное исчисление функций одного переменного, дифференциальное исчисление функций многих переменных, ряды, бесконечные произведения и несобственные интегралы, кратные интегралы Римана и интегрирование дифференциальных форм. Материал излагается на современном уровне, теоретические положения иллюстрируются примерами, допускающими простое наглядное истолкование.
📘 Курс лекций по обыкновенным дифференциальным уравнениям [2011] Бухарова, Камынин, Костин, Ткаченко
Учебное пособие создано на основе курса лекций, читаемого авторами в Московском инженерно-физическом институте на протяжении многих лет. Предназначено для студентов НИЯУ МИФИ всех факультетов, а также для студентов вузов с повышенной математической подготовкой. Пособие подготовлено в рамках Программы создания и развития НИЯУ МИФИ. #math #наука #science #высшая_математика #математический_анализ #дифференциальное_исчисление #математика #подборка_книг
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🧲 Из магнита невозможно получить монополь. Если мы предположим, что четко распилили магнит по линии, разделяющей его полюса, то мы не получим два монополя: (N) и (S). Что происходит в магните на атомном уровне?
Магнитные свойства имеют не так уж много веществ. К ним относятся никель, кобальт, гадолиний, соединения хрома и марганца и безусловно железо. Так как оно играет основополагающую роль, то эти вещества нарекли ферромагнетиками.
Природа ферромагнетиков объясняется наличием атомов располагающих магнитным моментом спинового происхождения при доменном строении. Домены имеют размеры порядка 0,01 мм и намагничены до насыщения. Все атомы домена располагаются параллельно своими магнитными моментами.
Нетрудно посчитать, сколько таких мини магнитиков (доменов) в составе магнита размером 10х20х100 мм. Разделим объем магнита на объем домена: 20 000/0,000001 = 20 000 000 000 шт.
Если сломать такой магнит пополам, то получим два магнита по 10 миллиардов доменов. А максимальное количество магнитов, которое можно получить при дальнейшем делении, ограничено числом доменов.
❓ Задача для наших подписчиков:
Итак, если разломать магнит до атомного уровня, даже до уровня отдельных электронов, — всё равно у каждого обломка будут два полюса. Значит обломки должны магнититься друг к другу в месте их разлома. Но в реальности, если мы разломим магнит на практике, будет очень трудно обратно соединить обломки. Почему так происходит?
#магнетизм #physics #физика #опыты #задачи #оптика #техника #эксперименты #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔎🔥🪨 Плавление вулканического камня с помощью солнечного света, сфокусированного большой линзой Френеля
Лавовый камень — это застывшая магма, продукт деятельности вулканов. Иначе его называют «базальт». Такое название он получил в Эфиопии, оно происходит от слова «базал», что означает «кипячёный».
Лавовый камень считается уникальным, так как в нём сосредоточены почти все микроэлементы, необходимые живым организмам. Неслучайно окрестности даже спящих вулканов плотно «заселены» всеми формами земной жизни. Вулканическая лава, вышедшая при извержении вулкана, застывает и превращается в черный камень с многочисленными порами. Существует несколько видов лавы:
▪️карбонатная — Говоря о том, что такое лава, многие учёные до сих пор не могут определить принцип образования её карбонатной разновидности. В состав данного вещества входят карбонаты калия и натрия. Оно извергается только одним вулканом на планете – Олдоиньо-Ленгаи, что находится на территории Северной Танзании. Карбонатная лава является самой жидкой и холодной из всех существующих видов. Её температура равняется примерно 510 градусам.
▪️кремниевая — В том случае, когда в составе вещества имеется 63% и более кремнезёма, оно называется кремниевой лавой. Раскалённый материал является очень вязким и практически неспособен течь. Скорость движения потока зачастую не достигает даже отметки в несколько метров за день. Температура вещества при этом находится в диапазоне от 800 до 900 градусов.
▪️базальтовая — Наиболее распространённым видом на нашей планете является базальтовая лава. Большинство из всех геологических процессов, которые происходили на Земле много тысяч лет назад, сопровождались многочисленными извержениями именно этого типа раскалённого вещества. После его застывания образовывалась одноименная горная порода чёрного цвета. Половина состава базальтовых лав представляет собой оксид алюминия, магния, железа и некоторых других металлов. За счёт них температура расплава достигает отметки около 1200 градусов. #химия #physics #физика #опыты #теплота #оптика #солнце #эксперименты #горение
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚖️ Равновесие нарушится или нет? Как это объяснить?
⏳ Задача: Почему опрокинулась кювета? Кювета с водой стоит на бруске. На воде плавает коробочка с гирей. Кювета находится в равновесии. Если вынуть гирю из коробочки и поставить на дно кюветы под тем местом, где плавала коробочка, то равновесие нарушится, хотя вес левой части кюветы как будто бы не изменился. Объясните ошибку рассуждений.
📝 Решение: Коробка с гирей весит столько же, сколько и вытесненная ею вода. Поэтому перемещение коробки с гирей не нарушает равновесие кюветы. Если же в левой части кюветы вынуть гирю и поставить на дно кюветы, то коробочка всплывает, освободившаяся полость заполняется водой, левая часть становится тяжелее и равновесие нарушается.
Альтернативное рассуждение: Когда гиря плавает в коробке, то коробка вытесняет объем воды, который весит как гиря + коробка. Эта вода равномерно распределяется в поле силы тяжести. Мы можем считать, что в нашем крупном тазу (кювете) только равномерно распределенная вода, масса которой равна = масса реальной воды + масса воды, равная лодке и коробке. Когда мы вытаскиваем гирю, то вода уравнивает только плавающую коробку. А вот сама гиря уже вытесняет своим объемом количество воды, которое в этом вытесненном объеме весит меньше чем гиря. И не смотря на то, что вода распределяется равномерно, гиря всё равно является локальной областью повышенной плотности, поэтому силы перестают быть скомпенсированными и кювета опрокидывается.
#механика #динамика #физика #кинематика #гидростатика #наука #science #physics #гидродинамика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🟠 Принцип работы моторного масла заключается в том, что оно обеспечивает подачу смазки на все трущиеся детали двигателя.
Когда машина не заведена, масло размещается в поддоне картера. Сразу после запуска мотора включается насос, который забирает жидкость из картера и заполняет ей всю систему, прогоняя масло через фильтр.
Далее масло поступает к коренным и шатунным подшипникам коленвала, а также опорным подшипникам и кулачкам распредвала ГРМ. Из переднего коренного подшипника коленчатого вала масло идёт на привод ГРМ и в головку блока цилиндров, где образуется масляная ванна, благодаря чему смазываются коромысла, толкатели, клапаны и другие детали.
Из ГБЦ моторное масло уходит в поддон по сливным каналам. Также масло подаётся в каналы в шатунах и разбрызгивается на стенки цилиндров и поверхности поршней: с помощью смазки происходит их охлаждение, плюс снижается трение поршневых колец о стенки цилиндра.
В некоторых типах двигателей смазку поршневых пальцев и цилиндров обеспечивает масляный туман, который образуют мелкие частицы жидкости, распылённые в воздухе. Он создаётся тем, что капли стекающей вниз смазочной жидкости разбиваются деталями кривошипно-шатунного механизма.
Если мотор оснащён системой турбонаддува, то масло подаётся и на турбокомпрессор: с учётом высокой скорости вращения компрессор, лишённый смазки, быстро выйдет из строя. #механика #динамика #физика #кинематика #техника #наука #science #physics #вязкость
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📕 Алгоритмы решения задач по механике в средней школе [1988] Гутман В.И., Мощанский В.Н.
💾 Скачать книгу
Гутман Владимир Иосифович — в 1964 году защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук на тему «Чужеродные ионы в процессах аддитивного и фотохимического окрашивания кристаллов щелочно-галоидных солей».
Мощанский Владимир Николаевич (1932 — 1997) — кандидат педагогических наук, профессор, специалист в области преподавания методики физики.
Для тех, кто захочет задонать на кофе ☕️:
ВТБ: +79616572047 (СБП)
Сбер: +79026552832 (СБП)
ЮMoney: 410012169999048
#механика #динамика #физика #кинематика #разбор_задач #наука #science #physics
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🧲 Почему магнитная подвеска на постоянных магнитах невозможна?
Неодимовые магниты очень мощные и опыты с ними интересные. Но давайте мысленно разберем почему они не подходят для создания автомобильной подвески.
1. Неодимовые магниты хрупкие, потому что это естественное свойство сильных магнитов. Они могут сломаться или расколоться от удара или давления. Внешне магниты выглядят очень твёрдыми и цельными, но это лишь тонкая обработка поверхности никелем, цинком, медью, а для водонепроницаемых магнитов — тефлоном, пластиком или резиной. Покрытие защищает магнит от воздействия внешней среды, но не от повышенного давления или удара. Например, если неодимовый магнит упадёт на землю или произойдёт сильный удар другим магнитом или опорным основанием, он может легко треснуть. Чтобы предотвратить разрушение, магниты покрываются защитными материалами, такими как никель, цинк, медь или даже золото.
2. Точка Кюри. В случае локального перегрева у нас исчезают магнитные свойства. Температура Кюри для неодимовых магнитов составляет около 310–400 градусов Цельсия. При достижении этой температуры структура магнита необратимо повреждается и его невозможно снова намагничивать. А это не такая уж большая температура в технике.
3. По сути вы не сможете настроить скорость сжатия и отбоя, как это делается на стандартных подвесках (даже у велосипедов).
4. Подвеска из постоянных магнитов невозможна, потому что с их помощью нельзя достичь конфигурации магнитного поля с потенциальной ямой. Это следует из теоремы Ирншоу. Для создания магнитного подвеса используют управляемые поля и обратную связь.
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🌔 Трассировка лучей на языке C / Си
[Coding Ray Tracing in C]
Трассировка лучей (англ. Ray tracing; рейтрейсинг) — один из методов геометрической оптики — исследование оптических систем путём отслеживания взаимодействия отдельных лучей с поверхностями. В узком смысле — технология построения изображения трёхмерных моделей в компьютерных программах, при которых отслеживается обратная траектория распространения луча (от экрана к источнику).
Трассировка лучей в компьютерных играх — это решение для создания реалистичного освещения, отражений и теней, обеспечивающее более высокий уровень реализма по сравнению с традиционными способами рендеринга. Turing от Nvidia стала первой архитектурой (лето 2018), позволяющей проводить трассировку лучей в реальном времени на GPU.
До того как была разработана трассировка лучей, молодая область трехмерной компьютерной графики, по существу, состояла из серии «программных приёмов», имитирующих затенение освещённых объектов. Трассировка лучей была первым алгоритмом в этой области, имевшим физический смысл.
Первое изображение с трассировкой лучей было отображено на экране, подобном осциллографу, в Университете Мэриленда в 1963 году. В качестве разработчиков алгоритма трассировки лучей часто упоминают Артура Аппеля, Роберта Голдштейна и Роджера Нагеля, опубликовавших в конце 1960-х годов алгоритм. Другими исследователями, которые в то время занимались методами трассировки лучей, были Херб Стейнберг, Марти Коэн и Юджин Трубецкой.
Трассировка лучей основана на геометрической оптике, где под светом понимается группа лучей. Методы, используемые при трассировке лучей, использовались гораздо раньше, в том числе производителями оптических систем. Сегодня многие средства визуализации (компьютерные программы для создания изображений из 3D-сцен) используют трассировку лучей, возможно, в сочетании с другими процессами.
Простые формы трассировки лучей рассчитывают только прямое освещение, то есть свет, поступающий непосредственно от источников света. Однако трассировка лучей значительно расширилась в несколько раз с тех пор, как впервые была использована в компьютерной графике. Более развитые формы также учитывают непрямой свет, отражённый от других объектов; затем говорят о методе глобального освещения.
Термин Raycasting в основном описывает упрощённую форму трассировки лучей, но иногда также используется как синоним.
📱 HirschDaniel">Источник: HirschDaniel
#физика #оптика #программирование #разработка_игр #raytracing #physics #моделирование
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ В сети начали массово сливать курсы и книги известных онлайн школ по айти
Вот отсортированная база с тонной материала(постепенно пополняется):
БАЗА (4687 видео/книг):
(363 видео, 87 книги) — Python
(415 видео, 68 книги) — Frontend
(143 видео, 33 книги) — ИБ/Хакинг
(352 видео, 89 книги) — С/С++
(343 видео, 87 книги) — Java
(176 видео, 32 книги) — Git
(293 видео, 63 книги) — C#
(174 видео, 91 книги) — DevOps
(167 видео, 53 книги) — PHP
(227 видео, 83 книги) — SQL/БД
(163 видео, 29 книги) — Linux
(114 видео, 77 книги) — Сисадмин
(107 видео, 43 книги) — BA/SA
(181 видео, 32 книги) — Go
(167 видео, 43 книги) — Kotlin/Swift
(112 видео, 24 книги) — Flutter
(137 видео, 93 книги) — DS/ML
(113 видео, 82 книги) — GameDev
(183 видео, 37 книги) — Дизайн
(129 видео, 73 книги) — QA
(213 видео, 63 книги) — Rust
(121 видео, 24 книги) — 1С
(136 видео, 33 книги) — PM/HR
Скачивать ничего не нужно — все выложили в Telegram
🪙 Вольфрам (химический символ — W, от лат. Wolframium) — химический элемент 6-й группы шестого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с атомным номером 74. При нормальных условиях вольфрам — твёрдый, тяжёлый блестящий металл серебристо-серого цвета. Обладает немного более высокой плотностью, чем металлический уран.
Вольфрам — самый тугоплавкий из металлов. Относится к переходным металлам. Вольфрам — блестящий светло-серый металл, имеющий самые высокие доказанные температуры плавления и кипения. Вольфрам имеет твёрдость по Моосу 7,5 и является вторым после хрома (твёрдость по Моосу 8,5) по твёрдости среди чистых металлов. Температура плавления — 3695 K (3422 °C), кипит при 5828 K (5555 °C). Плотность чистого вольфрама при нормальных условиях составляет 19,25 г/см³. Обладает парамагнитными свойствами. Твёрдость по Бринеллю 488 кг/мм².
Вольфрам является одним из наиболее тяжёлых, твёрдых и самых тугоплавких металлов. В чистом виде представляет собой металл серебристо-белого цвета, похожий на платину, при температуре около 1600 °C хорошо поддаётся ковке и может быть вытянут в тонкую нить. Металл обладает высокой устойчивостью в вакууме. Коэффициент сжимаемости наименьший среди всех металлов (соответственно, объёмный модуль упругости наибольший среди металлов). Вольфрам имеет высокую коррозионную стойкость: при комнатной температуре не изменяется на воздухе; при температуре красного каления медленно окисляется в оксид вольфрама(VI). Однако восстановленный тонкодисперсный порошок вольфрама пирофорен. Вольфрам в ряду напряжений стоит сразу после водорода, и в соляной, разбавленной серной и плавиковой кислотах почти нерастворим. В азотной кислоте и царской водке окисляется с поверхности. Растворяется в перекиси водорода.
До середины XIX века вольфрам применялся только в виде соединений, например в качестве красителей. В металлическом состоянии вольфрам был впервые получен братьями Элюар в Испании в 1783 году. В 1868 году Роберт Мюшет предлагает применять вольфрамовую сталь для изготовления металлорежущего инструмента.
#физика #сопромат #physics #термодинамика #механика #опыты #химия #эксперименты #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🥺 Трюк с ремнем
Тот же феномен можно продемонстрировать, используя кожаный ремень с обычной рамочной пряжкой , зубец которой служит указателем. Конец, противоположный пряжке, зажат, так что он не может двигаться. Ремень растягивается без скручивания, а пряжка удерживается в горизонтальном положении, поворачиваясь по часовой стрелке на один полный оборот (360°), о чем свидетельствует наблюдение за зубцом. Ремень затем будет казаться скрученным, и никакое маневрирование пряжкой, которая удерживает его в горизонтальном положении и указывает в том же направлении, не может отменить скручивание. Очевидно, что поворот на 360° против часовой стрелки разрушит скручивание. Элемент неожиданности трюка заключается в том, что второй поворот на 360° по часовой стрелке, хотя и делает ремень еще более скрученным, позволяет вернуть ремень в его раскрученное состояние, маневрируя пряжкой под зажатым концом, всегда сохраняя пряжку горизонтальной и направленной в том же направлении.
Математически ремень служит записью, по мере того как кто-то движется по нему, того, как пряжка была преобразована из своего исходного положения, когда ремень не был скручен, в свое конечное повернутое положение. Зажатый конец всегда представляет нулевое вращение. Трюк показывает, что путь в пространстве вращения (SO(3)), который производит вращение на 360 градусов, не гомотопен нулевому вращению, но путь, который производит двойное вращение (720°), является нуль-гомотопным. Трюк с поясом был теоретически построен в одномерной классической модели Гейзенберга как бризерное решение. #топология #математика #физика #math #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🪙 Задача про монетку для наших подписчиков
Монета, лежащая решкой, без толчка сбрасывается с края горизонтальной поверхности. На какой высоте «орел» или «решка» имеют одинаковые вероятности?
📝 Из олимпиады в предыдущем посте
#задачи #физика #олимпиады #статистика #physics #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📕 Прикладная физика [1989] Резников З.М.
В пособии приведен материал для факультативных занятий в 10 классе по курсу «Прикладная физика», где описываются физические основы автоматических устройств и их элементов. Книга содержит практические работы и варианты конструкторских задач.
К этой книге обратятся те, кто особенно интересуется физикой и использованием ее достижений в практической деятельности людей. Никто не может считать, что знает физику, если его знания сводятся лишь к умению излагать сущность физических явлений и закономерностей. Этого далеко не достаточно. Знать физику — значит уметь применять усвоенные на уроках сведения о физических явлениях и закономерностях для решения практических проблем.
Современная практическая деятельность людей очень разнообразна. Изучать в школе все многообразные практические применения физических знаний не представляется возможным хотя бы из-за ограниченности учебного времени. Поэтому в данном факультативном курсе вы ознакомитесь с применениями физических знаний лишь в двух самых современных областях техники — автоматике и вычислительной технике. Эти области являются вместе с тем наиболее универсальными. Автоматические устройства и вычислительные машины в настоящее время применяются везде — в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в науке и в быту.
Наблюдая за работой автоматов, даже самых простых, каждый, независимо от уровня его образования — от рядового рабочего до академика, всегда испытывает чувство удивления и восторга. Автомат совершает разнообразные трудовые операции весьма искусно, часто превосходя возможности человека. Еще большее восхищение вызывает работа электронной вычислительной машины (ЭВМ), действие которой как бы напоминает процесс мышления. Естественно, при этом всегда возникают вопросы:
как устроены автоматы и ЭВМ и каким образом они выполняют свои сложные функции? Ответы на эти вопросы в доступной форме вы найдете в данной книге.
#прикладная_физика #physics #физика #опыты #механика #электричество #магнетизм #книги
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🛸 Международный турнир юных физиков [Прага, 1997] [ X International young physicists tournament ] 🔤
▪️1. «Изобрети сам». Сконструируйте и продемонстрируйте устройство, которое движется в определенном направлении под действием какого-либо хаотического влияния.
▪️2. «Монета». Монета, лежащая решкой, без толчка сбрасывается с края горизонтальной поверхности. На какой высоте «орел» или «решка» имеют одинаковые вероятности?
▪️3. «Бумага». Как предел прочности бумаги зависит от ее влажности?
▪️4. «Электронный пучок». Электронный пучок падает на плоскопараллельную пластину однородного материала. Некоторые из электронов проходят сквозь нее, некоторые нет. Попытайтесь промоделировать происходящие процессы, используя метод Монте-Карло, и сравните полученные данные с литературой.
▪️5. «Голубая кровь». Человеческая кровь, как известно, красная, однако венозная кровь кажется синей. Объясните явление и проиллюстрируйте ваше объяснение моделью.
▪️6. «Волшебная труба Рангуа». Поток сжатого воздуха под давлением 0,5 МПа (5Р) или выше попадает в трубу Рангуа Т-образной формы, в результате чего она начинает вращаться. В этом случае горячий воздух выходит с одной стороны трубы, а холодный – с другой. Определите, какой конец трубы будет горячим, и объясните получаемую температурную разность. Исследуйте также параметры, от которых, по вашему мнению, она зависит.
▪️7.«Водяная струя». Струя воды падает из трубки вертикально вниз и разделяется на капли на некотором расстоянии от нее. Добейтесь максимальной длины неразделенной части струи. Какую максимальную длину вам удалось получить и при каких условиях это произошло?
▪️8. «Флотация». Кусочек шоколада, брошенный в стакан с газированной водой, периодически тонет и всплывает на поверхность. Исследуйте зависимость периода этих колебаний от различных параметров.
▪️9. «Струя и расширение». Струя воды падает на горизонтальную плоскость и распространяется далее радиально. На некотором расстоянии от центра толщина слоя резко увеличивается. Объясните это явление.
▪️10. «Охлаждение Земли». Оцените, как будет меняться температура Земли со временем, если Солнце внезапно погаснет.
▪️11. «Свеча-генератор». Сконструируйте устройство для зарядки электрического конденсатора с использованием только энергии горящей свечи. Зарядите конденсатор (100 мкФ/100 v), используя свечу, горящую в течение одной минуты.
▪️12. «Статическое трение». Как известно, трение скольжения не зависит от площади поверхности соприкосновения предмета и поверхности. Что вы можете сказать о зависимости максимальной силы трения покоя от указанной площади?
▪️13. «Чашка чая». Если наполнить чашку горячим чаем (60-80 °С), то тонкий слой пара будет подниматься над поверхностью. Вы можете заметить, что некоторые участки паровой струйки внезапно исчезают и появляются вновь через несколько секунд. Исследуйте и объясните это явление.
▪️14. «Дождь». На фотографии ночного дождя, сделанной методом длительной экспозиции в лучах прожектора, следы капель кажутся прерывистыми. Объясните это явление.
▪️15. «Элемент и аккумулятор». Каким образом вольт-амперная характеристика (ВАХ) элемента питания и аккумулятора изменяется в процессе их разрядки?
▪️16. «Спираль Роже». Спираль Роже представляет собой устройство, в котором источник тока соединен с вертикально подвешенной пружинкой, нижний конец которой касается поверхности ртути. Учитывая, что работа со ртутью опасна и запрещена, исследуйте поведение этого устройства, заменив ртуть чем-либо другим.
▪️17. «Прыжок». Для того чтобы подпрыгнуть, сначала необходимо присесть. Исследуйте, как высота прыжка зависит от глубины приседания перед ним?
#олимпиады #physics #физика #опыты #наука #science #задачи #эксперименты
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
😖 Спираль Роже — автоколебательная система, показывающая магнитное притяжение проводников с током. Спираль Роже демонстрирует, что между двумя параллельными проводами, проводящими электрический ток в одном направлении, существует сила притяжения. В изначальном изобретении нижний конец спирали содержал заостренный шарик, который погружался в ванночку со ртутью. Верхний конец спирали и ртуть подключались к источнику ЭДС. Ток через спираль заставляет ее сжиматься, разрывая цепь и устраняя силу между витками. Затем шарик падает в ртуть, и цикл начинается снова. Аппарат был изобретен Питером Марком Роже (1789-1868), который был врачом, основателем медицинских клиник, неутомимым автором научных статей и книг, изобретателем логарифмической линейки, экспертом по шахматам, секретарем Королевского института и, после 1840 года, составителем Тезауруса, носящего его имя. Около 1835 года он опубликовал описание сокращающейся спирали.
🧲 Электромагнитное торможение колебаний маятника
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📚 3 книги по высшей математике
💾 Скачать книги
👤 Леонид Иванович Камынин — Советский и российский математик, специалист в области математического анализа и дифференциальных уравнений, педагог высшей школы. Заслуженный профессор Московского университета. Автор и соавтор 160 научных работ. С 1949 года преподавал на механико-математическом факультете МГУ. Профессор кафедры математического анализа механико-математического факультета (1970—2004). В 1971 году присвоено звание профессор. амынин был основным лектором по курсу математического анализа на отделении математики механико-математического факультета в течение очень долгого времени.
Для тех, кто захочет задонать на кофе☕️:
ВТБ: +79616572047 (СБП)
Сбер: +79026552832 (СБП)
ЮMoney: 410012169999048
#math #наука #science #высшая_математика #математический_анализ #дифференциальное_исчисление #математика #подборка_книг
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💦На что способен перегретый водяной пар
▫️Температура пламени спички составляет 750–850 °С. При этом в момент вспышки спичечной головки температура может подняться до 1000 °С.
▫️Температура самовоспламенения хлопкового волокна составляет 430–470 °С.
▫️Температура горения бенгальского огня составляет 1100 °C.
❓ Но до какой максимальной температуры можно разогреть водяной пар?
Предельную температуру, до которой можно нагреть водяной пар, учёные пока не определили. Она способна увеличиваться в зависимости от атмосферного давления. Чем выше давление, тем выше температура пара.
При нагреве до 1500 °С начинается процесс термической диссоциации воды — её распада на кислород и водород. Но примерно до температуры 2500 °С масштабы диссоциации невелики, распадается всего несколько процентов молекул воды.
Наиболее активно этот процесс начинает идти при температуре более 3000 °С и завершается при температуре около 4000 °С, при которой вода полностью превращается в смесь кислорода и водорода.
При дальнейшем нагреве, при температурах более 5000–6000 °С, кислород и водород начинают ионизироваться и превращаться в плазму. #химия #physics #физика #опыты #теплота #оптика #солнце #эксперименты #горение
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🧲 Электромагнитное торможение колебаний маятника
Вихревые токи (токи Фуко) — индукционные токи, возникающие в массивных сплошных проводниках, помещённых в переменное магнитное поле. В отличие от линейных проводников, в массивных проводниках токи замкнуты в объёме, поэтому они называются вихревыми.
Они подчиняются правилу Ленца: их магнитное поле направлено таким образом, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, индуцирующего вихревые токи.
Впервые вихревые токи были обнаружены французским учёным Д. Ф. Араго (1786—1853) в 1824 г. в медном диске, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. За счёт вихревых токов диск приходил во вращение. Это явление, названное явлением Араго, было объяснено несколько лет спустя M. Фарадеем с позиций открытого им закона электромагнитной индукции: вращаемое магнитное поле наводит в медном диске вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитной стрелкой.
Вихревые токи были подробно исследованы французским физиком Фуко (1819—1868) и названы его именем. Фуко также открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами ― в сентябре 1855 года он обнаружил, что сила, необходимая для вращения медного диска, становится больше, когда его заставляют вращаться своим ободом между полюсами магнита, при этом диск самопроизвольно нагревается вихревым током, индуцированным в металле диска.
Видеопримеры по теме:
🔥 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 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib