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
🔎🔥🪨 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
⚙️ Феномен и разгадка безопорного движения в конструкции, состоящей из двух маховиков
❓ Вопрос для наших подписчиков: А если раскрутить маховики в разные стороны, но поставить зеленый цилиндр-опору не на неподвижный стол, а на платформу, которая может легко ехать в любую сторону вдоль поверхности стола, то платформа будет стоять на месте или ехать? Если ехать, то в какую сторону?
#техника #наука #физика #механика #гироскоп #задачи #эксперименты #physics #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
✏️ «Не существует неталантливого и ленивого ребёнка, существует только ограниченная педагогика». ©️ Шалва Амонашвили
#математика #наука #math #лекции #видеоуроки #эксперименты #maths #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🖥 Сборка мусора (англ. garbage collection) в программировании — одна из форм автоматического управления памятью. Специальный процесс, называемый сборщиком мусора (англ. garbage collector - GC), периодически освобождает память, удаляя из неё ставшие ненужными объекты. Автоматическая сборка мусора позволяет повысить безопасность доступа к памяти. Сборка мусора была впервые применена Джоном Маккарти в 1959 году в среде программирования на разработанном им функциональном языке программирования Лисп. Впоследствии она применялась в других системах программирования и языках, преимущественно — в функциональных и логических. Необходимость сборки мусора в языках этих типов обусловлена тем, что структура таких языков делает крайне неудобным отслеживание времени жизни объектов в памяти и ручное управление ею. Широко используемые в этих языках списки и основанные на них сложные структуры данных во время работы программ постоянно создаются, надстраиваются, расширяются, копируются, и правильно определить момент удаления того или иного объекта затруднительно.
В промышленных процедурных и объектных языках сборка мусора долго не использовалась. Предпочтение отдавалось ручному управлению памятью, как более эффективному и предсказуемому. Но со второй половины 1980-х годов технология сборки мусора стала использоваться и в директивных (императивных), и в объектных языках программирования, а со второй половины 1990-х годов всё большее число создаваемых языков и сред, ориентированных на прикладное программирование, включают механизм сборки мусора либо как единственный, либо как один из доступных механизмов управления динамической памятью. В настоящее время она используется в Оберон, Java, Python, Ruby, C#, D, F#, Go и других языках.
▪️Висячая ссылка (англ. dangling pointer) — это ссылка на объект, который уже удалён из памяти. После удаления объекта все сохранившиеся в программе ссылки на него становятся «висячими». Память, занимаемая ранее объектом, может быть передана операционной системе и стать недоступной, или быть использована для размещения нового объекта в той же программе. В первом случае попытка обратиться по «повисшей» ссылке приведёт к срабатыванию механизма защиты памяти и аварийной остановке программы, а во втором — к непредсказуемым последствиям. Появление висячих ссылок обычно становится следствием неправильной оценки времени жизни объекта: программист вызывает команду удаления объекта до того, как его использование прекратится.
▪️Утечки памяти — Создав объект в динамической памяти, программист может не удалить его после завершения использования. Если ссылающейся на объект переменной будет присвоено новое значение и на объект нет других ссылок, он становится программно недоступным, но продолжает занимать память, поскольку команда его удаления не вызывалась. Такая ситуация и называется утечкой памяти (англ. memory leak). Если объекты, ссылки на которые теряются, создаются в программе постоянно, то утечка памяти проявляется в постепенном увеличении объёма используемой памяти; если программа работает долго, объём используемой ею памяти постоянно растёт, и через какое-то время ощутимо замедляется работа системы (из-за необходимости при любом выделении памяти использовать свопинг), либо программа исчерпывает доступный объём адресного пространства и завершается с ошибкой. 📱 Подробности
📱 vladimir_balun_programming/shorts">Автор видео: Владимир Балун
#программирование #архитектура #многопоточность #сборщикмусора #cpp #java #coding #programming
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Как провести новогодние каникулы с пользой? Проверить свои знания и выиграть крутые призы!🥳
Всероссийская олимпиада школьников «13-й элемент. Alхимия будущего» для учеников 8–11 классов проводит масштабный розыгрыш🎁
Среди призов:
1 игровая консоль Xbox
3 смарт-часов Xiaomi Redmi Watch 3 Active
5 наушников TWS Xiaomi Redmi
7 толстовок
10 рюкзаков
15 футболок
Розыгрыш проходит в группе олимпиады во «Вконтакте»: https://vk.com/13element_al
Для участия нужно лишь зарегистрироваться на олимпиаду по ссылке: clck.ru/3EiNbX
Победителей определит программа рандомус, их имена станут известны 13 февраля✅
Победители, призеры и финалисты олимпиады также получат ценные подарки и призы от РУСАЛ и дополнительные баллы при поступлении от ведущих вузов страны. Отборочный этап олимпиады продлится до 31 января 2025 года.
🚀 Что будет, если добавить жидкий газ в бутылку с водой
Если добавить жидкий газ в бутылку с водой и перевернуть её, она взлетит. Можно взять любую теплую жидкость: вода, кола, спрайт. Самое важное — температура жидкости. Понадобится пластиковая бутылка и перчатки, чтобы не заморозить руки. И самые важный ингредиент — жидкий газ бутан (C₄H₁₀). Температура кипения бутана -0.5 °С. Это означает, что в жидком состоянии он находится при температуре t < -0.5 °С. Достаточно будет наполнить 2/3 бутылки водой, а 1/3 наполнить жидким газом. Через несколько секунд можно будет увидеть, как на поверхности воды плавает жидкость бутанового раствора. Между ними находится газообразная прослойка. Это тот самый эффект Лейденфроста, о котором уже был пост в нашем канале.
Эффект Лейденфроста — это физическое явление, при котором жидкость при непосредственном контакте с массой, температура которой значительно выше температуры кипения жидкости, образует изолирующий слой пара, препятствующий быстрому кипению этой жидкости. Благодаря этому капля парит над поверхностью, а не вступает с ней в физический контакт. Чаще всего это наблюдается при приготовлении пищи; капельки воды капают в кастрюлю, чтобы измерить ее температуру: если температура в кастрюле равна или выше температуры точки Лейденфроста, то вода растекается по сковороде и испаряется дольше, чем в кастрюле с температурой ниже точки Лейденфроста (но все равно выше температуры кипения). Этот эффект также обусловливает способность жидкого азота распространяться по полу.
Итак, холодный бутан плавает на поверхности теплой воды на паровой прослойке. Как только мы переворачиваем бутылку, скорость реакции испарения мгновенно возрастает. Во время переворачивания бутылки теплая вода смешивается с бутаном, и бутан немедленно превращается в газ, который увеличивается в объем более чем в 10 раз. В результате он стремительно пытается выйти из бутылки, поэтом образуется реактивная тяга через узкое горлышко — наша ракета взлетает.
#механика #физика #опыты #эксперименты #динамика #кинематика #physics #лекции #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ Самое высокое передаточное число: последнюю шестерню можно прибить к стене
Передаточное число — один из параметров пары зацепления из двух зубчатых колёс, определяемый как соотношение числа зубьев большего зубчатого колеса к меньшему.
u = Zб/Zм где
Zб — число зубьев колеса (большого);
Zм — число зубьев шестерни (малой).
I₁₂ = ω₁/ω₂ = z₂/z₁ — то есть, число зубьев ведомого зубчатого колеса делится на число зубьев ведущего зубчатого колеса (не наоборот).
💥 Лазерная резка — технология резки и раскроя материалов, использующая лазер высокой мощности и обычно применяемая на промышленных производственных линиях. Сфокусированный лазерный луч, обычно управляемый компьютером, обеспечивает высокую концентрацию энергии и позволяет разрезать практически любые материалы независимо от их теплофизических свойств. В процессе резки, под воздействием лазерного луча материал разрезаемого участка плавится, возгорается, испаряется или выдувается струей газа. При этом можно получить узкие резы с минимальной зоной термического влияния. Лазерная резка отличается отсутствием механического воздействия на обрабатываемый материал, возникают минимальные деформации, как временные в процессе резки, так и остаточные после полного остывания. Вследствие этого лазерную резку, даже легкодеформируемых и нежестких заготовок и деталей, можно осуществлять с высокой степенью точности. Благодаря большой мощности лазерного излучения обеспечивается высокая производительность процесса в сочетании с высоким качеством поверхностей реза. Легкое и сравнительно простое управление лазерным излучением позволяет осуществлять лазерную резку по сложному контуру плоских и объемных деталей и заготовок с высокой степенью автоматизации процесса.
Для лазерной резки металлов применяют технологические установки на основе твердотельных, волоконных лазеров и газовых CO2-лазеров, работающих как в непрерывном, так и в импульсно-периодическом режимах излучения. Промышленное применение газо-лазерной резки с каждым годом увеличивается, но этот процесс не может полностью заменить традиционные способы разделения металлов. В сопоставлении со многими из применяемых на производстве установок стоимость лазерного оборудования для резки ещё достаточно высока, хотя в последнее время наметилась тенденция к её снижению. В связи с этим процесс лазерной резки становится эффективным только при условии обоснованного и разумного выбора области применения, когда использование традиционных способов трудоемко или вообще невозможно.
Лучше всего обрабатываются металлы с низкой теплопроводностью, так как в них энергия лазера концентрируется в меньшем объеме металла, и наоборот, при лазерной резке металлов с высокой теплопроводностью может образоваться грат. #лазер #техника #science #физика #physics #производство
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
📕 Фрактальная геометрия природы [2002] Бенуа Мандельброта
📘 The fractal geometry of nature [1982] Benoit B. Mandelbrot
💾 Скачать книги
Простой пример. Возьмите лист зеленого салата. Разложите его на столе и попробуйте разгладить так, чтобы он весь оказался в плоскости стола. Не получится. Обязательно будут части, упорно не желающие становится плоскими. Они будут топорщиться и собираться в складки. Ему (салату) будет тесно в плоскости. Он уже не плоский. Хотя еще и не объемный. Это переходная форма от плоскости к объему. Практически все природные объекты являются такими переходными формами от линии (размерность 1) к плоскости (размерность 2) или от плоскости к объему (размерность 3) и т. д., то есть имеют дробную размерность. Такие объекты Бенуа Мандельброт назвал фракталами. Этим объектам нет места геометрии, как нет места дробным числам в первом и втором классе. Слишком сложно... На наших глазах человечество переходит в третий класс. С этой книгой в руках.
👩💻 Треугольник Серпинского — фрактал, один из двумерных аналогов множества Кантора, математическое описание которого опубликовал польский математик Вацлав Серпинский в 1915 году. Также известен как «салфетка» Серпинского. На основе треугольника Серпинского могут быть изготовлены многодиапазонные фрактальные антенны. Образования, похожие на треугольник Серпинского, возникают при эволюции многих конечных автоматов, подобных игре Жизнь.
В 2024 году Международная команда исследователей сообщила об открытии белка цитратсинтазы в цианобактерии Synechococcus elongatus, который самоорганизуется в треугольник Серпинского, это первый известный молекулярный фрактал.
Середины сторон равностороннего треугольника T₀ соединяются отрезками. Получаются 4 новых треугольника. Из исходного треугольника удаляется внутренность срединного треугольника. Получается множество T₁ , состоящее из 3 оставшихся треугольников «первого ранга». Поступая точно так же с каждым из треугольников первого ранга, получим множество T₂, состоящее из 9 равносторонних треугольников второго ранга. Продолжая этот процесс бесконечно, получим бесконечную последовательность T₀ ⊃ T₁ ⊃ T₂ ⊃... ⊃Tₙ .
Если в треугольнике Паскаля все нечётные числа окрасить в чёрный цвет, а чётные — в белый, то образуется треугольник Серпинского. #gif #геометрия #математика #симметрия #geometry #maths #фракталы
Пытались ли вы запрограммировать отрисовку какого-нибудь фрактала? Напишите в комментариях, а лучше покажите что у вас получилось.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚡️ Как из двух электролитов получить один неполярный конденсатор?
Из двух полярных электролитических конденсаторов большой емкости можно сделать один неполярный конденсатор. Довольно трудно найти неполярные конденсаторы (с изоляцией из слюды, бумаги или пленки) большой ёмкости с низким рабочим напряжением (менее 25 В). Однако иногда нужны именно такие компоненты, в частности при построении импульсных генераторов на логических вентилях с очень большим периодом (например, при разработке таймера для часов). Получение большой постоянной времени RC-цепи за счёт увеличения сопротивления имеет определенный предел для каждого типа схем. Для формирования конденсатора большой емкости можно соединить два полярных (электролитических) конденсатора, чтобы получить один неполярный. При этом надо выбрать два компонента одинакового номинала и включить их последовательно, соединив между собой отрицательные электроды. Результирующая емкость будет равна половине емкости каждого конденсатора. #видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💡 Физика вокруг нас всегда. И от знания законов физики может зависеть ваша жизнь. Наглядно рассмотрим пример, в котором кроется не только простейшая школьная механика, но и сложная теория колебаний, теория устойчивости дифференциальных уравнений.
⚙️ Правильная развесовка прицепа — залог безопасности движения.
Если вы уложите самые грузные вещи в хвост, то сделаете грубую и, возможно, непоправимую ошибку. При смещении центра тяжести далеко назад прицеп начнет сильно заносить, и этот занос будет развиваться по принципу маятника. Так что погасить это раскачивание очень сложно. Опасность ситуации также в том, что занос может вынести весь автопоезд на встречную полосу со всеми вытекающими последствиями.
#physics #физика #механика #опыты #видеоуроки #научные_фильмы
👨🏻💻 Physics.Math.Code // @phjysics_lib
💨 Стеклянный паровой двигатель выглядит особенно эстетично. Но безопасно ли?
Чешский стеклодув собрал действующую модель парового двигателя Стефенсона из стекла.
Немного фактов об изобретателе Стефенсоне:
▫️ 1. Построенный в 1825 году паровоз Стефенсона «Локомоушн № 1» уцелел до настоящего времени. Он использовался по назначению до 1857 года, а сейчас экспонируется в Дарлингтонском железнодорожном музее.
▫️ 2. В 1979 году, в честь 150-летия создания паровоза «Ракета», в Англии была построена его действующая копия. Она немного отличается от оригинала укороченной дымовой трубой. Это вызвано тем, что за прошедшие полтора столетия высота насыпи в Рэйнхилле (англ. Rainhill) заметно увеличилась, оставив меньший просвет под мостом.
▫️ 3. Портрет Джорджа Стефенсона был помещён на банкнотах серии Е Государственного банка Великобритании достоинством £5. В обращении эти купюры находились с 7 июня 1990 года по 21 ноября 2003 года.
🔥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 было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году. #gif #двс #механика #термодинамика #физика #physics #теплота
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🪙 Разбираемся в пайке: Советы по соотношению олова и свинца и их влиянию
Эволюция технологий пайки в электронной промышленности ознаменовалась кардинальным переходом от традиционных припоев на основе свинца к экологически безопасным бессвинцовым альтернативам. В течение многих лет пайка на основе свинца, в основном с использованием сплавов олово-свинец, была отраслевым стандартом, ценившимся за доступность и превосходные физические свойства. Однако растущая осведомленность об опасностях для окружающей среды и здоровья, связанных со свинцом, привела к ужесточению правил, что побудило к исследованию и внедрению решений для бессвинцовой пайки. Припой на основе свинца относится к типу припоя, который содержит свинец в качестве одного из основных компонентов. Наиболее распространенной рецептурой припоя на основе свинца является сплав олово-свинец (Sn-Pb), в котором соотношение олова и свинца обычно составляет около 60:40. Это определенное соотношение часто называют эвтектическим составом, где сплав имеет определенную температуру плавления, что позволяет ему напрямую переходить из твердого состояния в жидкое и наоборот.
Бессвинцовый припой — это тип припоя, который не содержит свинца в качестве одного из своих основных компонентов. Переход к бессвинцовой пайке вызван проблемами окружающей среды и здоровья, связанными с использованием припоев на основе свинца. Различные бессвинцовые припои были разработаны в качестве альтернативы традиционному припою олово-свинец (Sn-Pb) с целью сохранить рабочие характеристики и надежность паяных соединений, одновременно устраняя токсичное воздействие свинца. Температура плавления бессвинцового припоя может находиться в диапазоне от 50 до 200 °C и выше. Для достаточной смачивающей способности бессвинцового припоя требуется примерно 2% флюса по массе.
Доступно несколько бессвинцовых припоев, и производители могут выбрать тот, который лучше всего соответствует их конкретным требованиям. Некоторые распространенные бессвинцовые припои включают в себя:
▪️ Олово-Висмут (Sn-Bi): Этот сплав имеет более низкую температуру плавления по сравнению с другими бессвинцовыми альтернативами, что делает его пригодным для применений, где желательны более низкие температуры пайки.
▪️ Олово-Серебро (Sn-Ag): Этот сплав без меди является еще одним популярным бессвинцовым сплавом. Он обеспечивает хорошую стойкость к термической усталости и широко используется в производстве электроники.
▪️ Олово-Цинк (Sn-Zn): Этот сплав используется в некоторых составах бессвинцовых припоев, предлагая альтернативу без использования серебра или меди.
#пайка #химия #схемотехника #физика #physics #видеоуроки #научные_фильмы #опыты
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
От подарка мечты вас отделяет только один шаг… Но обо всем по порядку!
Всероссийская олимпиада школьников «13-й элемент. Alхимия будущего» для учеников 8–11 классов проводит масштабный розыгрыш🎁
Среди призов:
1 игровая консоль Xbox
3 смарт-часов Xiaomi Redmi Watch 3 Active
5 наушников TWS Xiaomi Redmi
7 толстовок
10 рюкзаков
15 футболок
Розыгрыш проходит в группе олимпиады во «Вконтакте»: https://vk.com/13element_al
Впечатляет, правда? Один из подарков может стать вашим!🙌🏻 Для этого нужно зарегистрироваться на сайте и стать участником олимпиады: clck.ru/3EiNbX
Организаторы выберут победителей при помощи программы рандомус. Их имена назовут 13 февраля 2025 года❗️
Кстати, победители, призеры и финалисты олимпиады получат ценные подарки и призы от РУСАЛ и дополнительные баллы при поступлении от ведущих вузов страны. Отборочный этап олимпиады продлится до 31 января 2025 года.
Присоединяйтесь!
🧲 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
🗜Британский изобретатель Джозеф Брама в конце XVIII века изобрёл винтовой водопроводный кран (вентиль). В 1778 году он получил патент на ватерклозет с поплавковым клапаном, а спустя пять лет запустил производство вентиля, который с небольшими изменениями дошёл до нашего времени.
Также односторонний водяной клапан без движущихся частей в 1920 году запатентовал Никола Тесла. Благодаря сложной внутренней геометрии трубы, жидкость течёт по ней свободно в одном направлении и гораздо медленнее — в обратном.
Ещё одним изобретателем вентилей считается Нахум Вентиль, который в середине XIX века запатентовал вентиль-клапан в трубопроводах и аппаратах для запора потока жидкости, пара, газа.
#техника #наука #физика #изобретения #gif #эксперименты #maths #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⚙️ Авиационный гироскоп
✈️ Гироскопы в авиации позволяют стабилизировать полёт и контролировать положение самолёта относительно горизонта.
Гирокомпасы (роторные гироскопы) используются для определения координат самолёта в пространстве при отсутствии ориентиров (например, в условиях высокой облачности). Без гирокомпасов невозможна работа систем автоматического пилотирования. Отдельно установленные гироскопы применяют для определения отклонений курса, крена и тангажа: если воздушное судно начнёт отклоняться от курса, а также крениться в продольной или поперечной плоскости, датчик это зафиксирует. Также в авиации используются лазерные гироскопы в составе инерциальных навигационных систем, позволяющих определять местоположение самолёта без опоры на внешние источники информации.
История гироскопа берет свое начало в первой половине XIX века, когда физики и инженеры стали пытаться понять и контролировать движение объектов. Однако основоположником современного гироскопа по праву можно считать Жана Бернара Леона Фуко — французского физика и изобретателя, который в 1852 году поставил эксперимент, доказывающий вращение Земли вокруг своей оси. Фуко показал, что объект, свободно подвешенный и способный вращаться, будет сохранять свою ориентацию в пространстве, даже если окружающая среда движется.
Принцип работы гироскопа основан на законе сохранения углового момента: если вращающийся объект не испытывает внешних воздействий, его ориентация будет оставаться постоянной. При включении ротор начинает вращаться, создавая эффект гироскопической устойчивости. Этот эффект означает, что гироскоп, начав вращаться, будет сопротивляться изменениям угловой ориентации. Это свойство позволяет гироскопу оставаться стабильным, и даже при изменении положения основы, его ось будет сохранять своё направление в пространстве.
Главный принцип, лежащий в основе работы гироскопа, заключается в явлении, которое называется угловым моментом. Когда ротор начинает вращаться с высокой скоростью, он накапливает значительный угловой момент, и эта величина становится устойчивой. Если на гироскоп не воздействуют внешние силы, то он будет сохранять своё направление, независимо от движения окружающей его платформы. Другой важный эффект, связанный с гироскопами, — это прецессия. Она проявляется, когда на ротор гироскопа оказывается внешняя сила, что вызывает движение его оси вращения в перпендикулярной плоскости. Это свойство нашло применение в инерциальных системах навигации, где гироскопы помогают определить изменение ориентации и положения транспортного средства.
В начале XX века гироскоп получил широкое применение в морской навигации благодаря немецкому инженеру Герману Аншютцу-Кемпе. В 1908 году он разработал первый рабочий гирокомпас, который использовал гироскоп для определения направления. Этот компас оказался особенно полезным в условиях, где традиционные магнитные компасы были подвержены ошибкам, например, вблизи крупных металлических объектов или полюсов Земли. Благодаря гирокомпасу корабли могли двигаться с точной ориентацией, независимо от магнитных аномалий. С этого момента началась настоящая эра применения гироскопов в навигации. #физика #physics #авиация #факты #опыты #эксперименты #механика #кинематика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🟡 Демонстрация того, как кривые на первый взгляд фигуры оказываются построены исключительно из прямых линий. Здесь речь идет о гиперболоиде вращения. В геометрии гиперболоид вращения, иногда называемый круговым гиперболоидом, представляет собой поверхность, образованную вращением гиперболы вокруг одной из ее главных осей. Гиперболоидные конструкции — сооружения в форме однополостного гиперболоида или гиперболического параболоида. Такие конструкции, несмотря на свою кривизну, строятся из прямых балок. Однополостный гиперболоид и гиперболический параболоид — дважды линейчатые поверхности, то есть через любую точку такой поверхности можно провести две пересекающиеся прямые, которые будут целиком принадлежать поверхности. Вдоль этих прямых и устанавливаются балки, образующие характерную решётку. Такая конструкция является жёсткой: если балки соединить шарнирно, гиперболоидная конструкция всё равно будет сохранять свою форму под действием внешних сил. Для высоких сооружений основную опасность несёт ветровая нагрузка, а у решётчатой конструкции она невелика. Эти особенности делают гиперболоидные конструкции прочными, несмотря на невысокую материалоёмкость. #gif #геометрия #физика #математика #math #geometry #алгебра #maths
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
⌛ Задача для наших подписчиков
🧲 При вращении магнита на отвертке, магнит постоянно поднимается вверх. Объясните с точки зрения физики почему так происходит?
How Do Magnets Climb This Screwdriver?
#механика #физика #опыты #эксперименты #задачи #physics #science #наука #магнетизм
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🌕 Цвет звезды в зависимости от её температуры 🪐
Цвет звезд обусловлен их химическим составом, температурой, возрастом и относительным движением относительно Земли. Из-за земной атмосферы мы видим наше Солнце желтым, а иногда красным или даже оранжевым! Однако на самом деле оно белого или близкого к белому цвету. Самые горячие звезды кажутся голубыми, поскольку их излучение больше склоняется к синей части спектра. Эта связь между температурой и излучаемым излучением является настолько важной и особенной характеристикой звезд, что астрономы Эйнар Герцшпрунг и Генри Норрис Рассел в 1900-х годах независимо друг от друга придумали классификацию звезд на основе этой переменной. Эта зависимость изображена на графике, который они назвали диаграммой Герцшпрунга-Рассела, где температура отображается в зависимости от светимости или цвета звезды. Более горячие звезды находятся в синей части диаграммы, а более холодные - в красной. Этот график не только помог классифицировать звезды, но и помог понять их эволюцию, поэтому он очень важен. Если звезда удаляется от нас, то излучаемый ею свет смещается в красную часть спектра, а если она движется к нам, то ее свет смещается в синюю часть спектра. Этот эффект называется эффектом Доплера и очень важен при обработке изображений, полученных с помощью телескопов. #факты #астрономия #физика #physics #видеоуроки #научные_фильмы #gif
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👩🏻💻А вы знали, что участвовать во Всероссийской олимпиады школьников «13-й элемент. Alхимия будущего» для учеников 8–11 классов можно не только онлайн?
Да-да! В течение всего января на площадках партнеров будут проходить очные этапы олимпиады.
Каждый участник выбирает подходящий ему формат: пройти комплексный тест онлайн или среди других юных ученых🧑🏻🔬
Узнать расписание и локацию площадок можно в официальной группе: https://vk.com/13element_al
Регистрация на олимпиаду уже идет по ссылке: clck.ru/3EiNbX
Отборочный этап продлится до 31 января 2025 года. Его результаты объявят до 17 февраля.
Финальные испытания пройдут 13 марта, а торжественное подведение итогов – 4 апреля.
Лауреаты и финалисты олимпиады получат призы от РУСАЛ и дополнительные баллы при поступлении от ведущих вузов и техникумов страны🎁
Официальный сайт проекта: clck.ru/3EiNbX
Контактные номера: 8(913)569-68-48, 8(929)333-07-22
📕 Фрактальная геометрия природы [2002] Бенуа Мандельброта
Классическая книга основателя теории фракталов, известного американского математика Б. Мандельброта, которая выдержала за рубежом несколько изданий и была переведена на многие языки. Перевод на русский язык выходит с большим опозданием (первое английское издание вышло в 1977 г.). За прошедший период книга совсем не устарела и остается лучшим и основным введением в теорию фракталов и фрактальную геометрию. Написанная в живой и яркой манере, она содержит множество иллюстраций (в том числе и цветных), а также примеров из различных областей науки.
Москва: Институт компьютерных исследований, 2002, 656 стр.
⚡️ Задачка по электронике для наших подписчиков
▪️ Схема какого электронного элемента (полупроводникового устройства) показана на рисунке?
▪️ В чем основные преимущества и недостатки?
▪️ В чем был смысл усложнять более простую версию такого же радиоэлемента?
#задачи #электроника #схемотехника #физика #physisc #electronics #science
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥 Печь из снега ❄️ Почему снег не тает? Пластиковый снег — фейк
Задумывались ли вы над тем, что «таежную свечу», которую делают из бревна, можно сделать из снега. И она будет работать по такому же принципу. При этом снег мгновенно не растает, как это может показаться. Почему так происходит? Есть даже видео в интернете, как возмущенный мужчина греет зажигалкой плотный снежок, он не тает, а мужчина говорит: «Из самолетов распыляют химтрейлы, дораспылялись, снег стал пластиковым...». Вот так незнание физики приводит людей в узы магии, конспирологии, астрологии и прочего лукавого.
🤓 А теперь давайте разбираться. Когда снег плотно скомкан, его теплопроводность повышается, такой плотный снег легко передает нагрев с верхних слоев в более глубокие. Получается, что, пока весь снег не приблизиться к температуре таяния, ни одной капли с него не упадет. В нашем же эксперименте снег еще и покрывается чёрным нагаром. Это связано со сгоранием самого топлива. Газ от зажигалки нечистый, дерево при сгорании тоже выделяет смолы. Вот эти черные оксиды (выделения углерода, сажа) также замедляют процесс плавления снежной печки, распределяя тепло равномерно. На том же эффекте увеличения теплопроводности основано устройство труб и вытяжных отверстий в снежных жилищах иглу. Можно увидеть, как огонь касается снежной конструкции, но она не тает, потому что тепло эффективно передается через плотный снег и рассеивается. На том же самом эффекте теплопроводности воды основан известный опыт, появлявшийся еще в «Занимательной физике» Перельмана. Автор книги предлагал вскипятить воду на открытом огне в плотной бумажной посуде. Огонь лижет бумагу, но избыточное тепло передается в воду и бумага не загорается. Загорится она только тогда, когда из емкости выкипит вся вода. Также можно вскипятить воду в целлофановом пакете.
📱 PhysicsMathCode">Автор видео: PhysicsMathCode">Physics.Math.Code
#physics #физика #механика #опыты #видеоуроки #теплота #эксперименты #образование
👨🏻💻 Physics.Math.Code // @phjysics_lib
👩💻 Почему полигоны в компьютерной графике всегда треугольники? 🔺
Задумывались над этим вопросом хоть раз? Полигоны в компьютерной графике состоят из треугольников, потому что треугольник — это минимальное количество точек для создания полигона, который может загрузить видеокарта. Также треугольники всегда лежат в одной плоскости, что упрощает обработку. Если изменить расположение одной из точек квадратного плоского полигона, он перестанет быть плоским и выйдет из полигональной сетки. У треугольников такой проблемы нет, так как через три любые точки можно провести плоскость.
Некоторые из вас, кто занимается 3D-дизайном могут возразить и сказать, что на самом деле всё состоит из прямоугольников. Тут важно отметить, что в 3D-графике ещё есть такое понятие как прямоугольный полигон, или же квад. Квады практически всегда используют при создании 3D-объектов. Причиной этому служит тот факт, что квады гораздо легче делить. При делении треугольников, могут возникнуть искажения на кривых поверхностях. Поэтому при в моделинге 3D-текстур, треугольники стараются избегать. Но, когда 3D-модель (или ассет) создан, все квады превращаются в треугольники, так как точек меньше и математика с ними гораздо проще.
Смотрите, плоские полигоны гораздо проще рендерить, по этому они более предпочтительны. Если мы возьмем квадратный плоский полигон и изменим расположение одной точки, он перестанет быть плоским и выйдет из так называемой полигонной сетки. Из-за этой фичи, нужно проводить дополнительные вычисления, чтобы проверить плоский ли полигон или нет. Треугольники от этого не страдают, так как какую точку не перемести, треугольный полигон останется плоским. #physics #физика #графика #математика #видеоуроки #3D #моделирование #геометрия
👨🏻💻 Physics.Math.Code // @phjysics_lib
⛓️💥 Биметалл — сплав, который представляет собой полосу двух металлов с разным тепловым расширением . Металлы прочно соединены друг с другом (например, спрессованы или соединены поверхностной сваркой). При нагреве или охлаждении металлы по-разному расширяются на разных сторонах ленты. Это приведет к заметному изгибу двухслойной ленты. Слой металла, изготовленный из материала с большим тепловым расширением, называют активным , а слой с меньшим тепловым расширением — пассивным . По материалу активной части различают две основные группы биметаллов:
▪️ из чистого металла или из сплава цветных металлов ( стали и бронзы ).
▪️ из сплава железа с другим цветным металлом.
Видеофильм: Биметаллический листовой прокат [1983]
🔍 Биметалл используется или использовался, например, в следующих устройствах:
▪️ Электромеханический термостат — регулирует температуру, например, в утюге , в комнате, в аквариуме, в бойлере, в кухонной духовке.
▪️ термостатический клапан — механическое регулирование расхода среды в зависимости от температуры (например, поддерживает заданную температуру воды в душе)
▪️ электрический выключатель — нагревается при прохождении электрического тока и размыкает цепь при незначительном превышении номинального значения тока в течение длительного времени
▪️ термоэлектрический предохранитель — состоит из биметаллического контакта, размещенного, например, в обмотке двигателя, который разъединяет и защищает его от повреждения при перегреве.
▪️ термометр — изгиб ленты механически преобразуется в движение руки прибора
▪️ таймер — нагрев проходящим током размыкает электрическую цепь, охлаждение снова замыкает ее; Раньше он в основном использовался для генерации электрических импульсов (например, в классическом выключателе указателей поворота автомобиля)
▪️ реле — биметаллическое, нагревается нагревательной проволокой или элементом и управляет контактом.
▪️ светящийся в темноте стартер люминесцентной лампы — обеспечивает нагрев электродов люминесцентной лампы и вместе с дросселем создает высоковольтный импульс, необходимый для зажигания разряда в люминесцентной лампе
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Муравьи против людей: задача по переносу объекта через лабиринт
📝 Подробнее здесь
#физика #наука #science #physics #геометрия #искусственный_интеллект
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🎈 Резиновый шарик в тепловизоре 🔥
Что же происходит в резине, когда мы её растягиваем? В обычном состоянии цепочки полимера находятся в слегка изогнутом, свернутом состоянии. Это объясняется тем, что звенья и атомы не закреплены жёстко как на каком-то каркасе или проволоке – происходит их тепловое движение и конформация полимера, то есть его пространственная форма и положение цепочек непрерывно меняются. Более того, сами цепи способны соударяться друг о друга. Когда мы начинаем растягивать резину, цепочки начинают вытягиваться вдоль одной линии. А, значит, число соударений цепочек друг о друга увеличивается. Что приводит к росту скорости молекул и увеличению внутренней энергии – резина нагревается. Как только мы прекращаем растягивать резину, тепловое движение начинает стремиться вновь «запутать» цепочки, позволить им стать изогнутыми и сократить их длину. В результате резина сжимается. Такие «расслабленные» цепочки, с которых сняли приложенное напряжение, наоборот будут терять энергию: из-за этого резина будет охлаждаться.
Чтобы убедиться в этом, вы можете проделать опыт самостоятельно: вам нужно всего лишь приложить, например, резиновую ленту (подойдут даже канцелярские резинки) к губам в момент растяжения и затем отпустить её, позволив сжаться. Таким образом вы сможете почувствовать разницу в температуре растягиваемого участка.
💥 Зная молекулярный механизм, как работают резиновые ленты, можно пользоваться таким лайфхаком: нагретая резина может поднять больший груз! При большей температуре натянутые цепочки будут подвергаться более сильной бомбардировке соседних молекул, а значит, будут стремиться сильнее сжаться обратно. Поэтому в целом резиновую ленту будет сложнее растянуть и ее грузоподъемность увеличится! #физика #механика #видеоуроки #science #термодинамика #МКТ #physics #опыты #эксперименты
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👨🎓Информация для тех, кто хочет развиваться в Data Science
В этом году Центральный университет, созданный при поддержке 50 крупнейших компаний страны, стал одним из самых заметных образовательных проектов - подготовил школьную сборную к безоговорочной победе на первой международной Олимпиаде по ИИ в Болгарии, студенты вуза победили на AI Challenge, известный на весь мир ученый, профессор Горбань, вернулся для работы именно в этом вузе и др.
Недавно магистрант Центрального университета опубликовал статью, где рассказал, как проходит обучение в вузе. Генрих работает lead data scientist и специализируется на компьютерном зрении и 3D. Поступая в вуз, он хотел получить знания по NLP, поэтому выбрал для себя курсы: основы математики для DS, основы баз данных и SQL, продуктовая студия, основы статистики, Machine Learning, основы Python и Soft Skills Lab.
Автор отмечает, основы математики для DS для него оказался довольно непростым, несмотря на опыт с нейросетями и решением математических задач. Особенно полезной для него оказалась Продуктовая студия, в которой студенты проходят все этапы создания продукта: от генерации идеи до презентации инвесторам. Также, в статье студент выделил Soft Skills Lab, который помогает учащимся научиться работать в команде.
По мнению студента, через несколько лет университет будет фигурировать в вакансиях наряду с другими топовыми вузами по направлению DS.
#программирование #python #IT #математика #math #лекции #разработка
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib