#физика

Определяем область, до которой долетают горящие частицы фейерверка, разлетающиеся от одной точки во все стороны с одинаковыми скоростями.

Совсем скоро на наших платформах появится ролик «Парабола безопасности» и его англоязычная версия. Если у вас возникло желание посмотреть этот выпуск уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

#физика
#physics

Представьте себе, что шутиха взлетает вертикально вверх и взрывается в самой высокой точке. Пусть частицы нашего физико-математического фейерверка разлетаются по всем направлениям с одной и той же скоростью. И спрашивается: какой поверхностью ограничена зона безопасности, куда не залетит ни одна из огненных частиц? Форму зоны безопасности определяет огибающая всех траекторий этих частиц. Понятно, что каждая из них движется по параболе, и возникает подозрение, что и огибающая является параболоидом вращения. Моделирование разлёта частиц в программе «Живая физика» подкрепляет эту догадку, но как её строго доказать?

Оказывается, для этого достаточно использовать простые кинематические соображения: движение каждой частицы складывается из движения по инерции с начальной скоростью и равноускоренного падения вниз. Поэтому в каждый момент времени частицы находятся на сфере, падающей вниз с ускорением свободного падения, а радиус этой сферы растёт пропорционально времени со скоростью, равной начальной скорости частиц. В момент касания огибающей поверхности вектор скорости частицы должен развернуться на 90° по отношению к первоначальному направлению, и этого условия достаточно для получения формулы параболоида.

Смотрите наш новый ролик «Парабола безопасности» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Парабола безопасности» на наших альтернативных платформах.

P.P.S. Смотрите также англоязычную версию этого ролика «Safety parabola».

[Поддержите нас]

#задачиоценки

В вершинах равностороннего треугольника со стороной L находятся 3 черепахи. По сигналу они начинают двигаться с постоянной скоростью v, каждая в направлении своей соседки по часовой стрелке. Опишите дальнейшее движение черепах.

Подразумевается, что вы знаете:

- Как описывать равномерное движение.
- Что такое относительное движение.

Подсказка 1:

Нарисуйте взаиморасположение черепах в нескольких последовательных моментах времени.

Подсказка 2:

Как зависит расстояния между соседними черепахами от времени?

Авторское решение: [здесь]

P.S. О задачах-оценках: [здесь]

#physics
#физика

Этот ролик мы сняли по мотивам эксперимента нашего подписчика Ивана Ковалёва: он бросает стальной шарик от шарикоподшипника на большую наковальню — и шарик много раз подпрыгивает на одном месте совершенно вертикально и нисколько не отклоняется в сторону, как будто его удерживает магнит! Тем не менее магнитов здесь нет, но почему же тогда шарик не смещается в сторону?

Оказывается, такой эффект возникает из-за небольшой впадины на поверхности наковальни, которая образовалась от её долгого употребления. Мы промоделировали это явление в программе «Алгуду», давая шарику упасть на поверхность сферы с небольшим отклонением от вертикального диаметра и пренебрегая потерями энергии при ударе. Когда шарик падал с высоты больше половины радиуса сферы, его движение было хаотическим, и траектория заполняла всю область ниже начальной высоты. А вот при меньших высотах движение шарика стало регулярным, и траектория «сфокусировалась» вблизи вертикального диаметра, причем, чем меньше была начальная высота, тем в более узкой области подпрыгивал шарик.

Смотрите наш новый англоязычный ролик «Jumping on an anvil», размышляйте вместе с нами о стохастической динамике и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Прыжки на наковальне» на различных платформах.

[Поддержите нас]

#физика
#олимпиадаНГУ

Мы начинаем новую серию роликов, связанную с олимпиадой «Твой путь в настоящую науку», которую проводит физический факультет Новосибирского государственного университета. Нам это вдвойне приятно, потому что мы сами — выпускники физфака НГУ 1986 года. В списке задач этой олимпиады всегда есть одна задача, в которой требуется дать качественное объяснение демонстрируемому явлению, и это очень здорово, потому, что качественное объяснение явления — это и есть основа настоящей физики.

И вот какая задача предлагалась участникам олимпиады в 2015 году: пустой пластиковый контейнер плавает в аквариуме в горизонтальном положении, слегка погрузившись в воду. Прикрепим к стенке контейнера пару прищепок, и он продолжает устойчиво плавать, почти не изменяя своего положения и чуть-чуть наклонившись в сторону прищепок. Но нальём в контейнер воды, и теперь под весом тех же самых прищепок он сильно заваливается набок! Уберём прищепки, и контейнер с водой внутри снова устойчиво плавает в горизонтальном положении. Почему же действие прищепок столь существенно, когда в контейнер налита вода?

Этот опыт легко сделать в домашних условиях. Понаблюдайте, как всё происходит, и пробуйте объяснить это явление на основе базовых законов школьной физики. И здесь вам в помощь наши ролики — от простого «Плавание тел» до продвинутого «Устойчивость судна и равновесие на воде». А наш вариант объяснения вы увидите в новом ролике «Почему она так плавает?». Смотрите, размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Почему она так плавает?» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#физика
#тюф

К резинке, закреплённой на верхнем конце, снизу прикреплён груз, и резинка закручена на много оборотов. Когда резинка раскручивается, на ней возникают стоячие волны.

Это явление предложено исследовать участникам турнира юных физиков 2026. На следующей неделе наши платформы пополнит ролик «Центробежные стоячие волны».

Желающих посмотреть этот выпуск уже сейчас, приглашаем в Boosty.

[Поддержите нас]

#physics
#физика

У маятника с двойным подвесом верхняя часть V-образная, а снизу к ней на нити подвешен груз. Отведём груз в плоскости подвеса, и колеблется только нижняя часть конструкции. А если отклонить груз в поперечном направлении, колебаться будет вся конструкция. Эффективная длина маятника стала больше, и частота его колебаний уменьшилась. Теперь отклоним груз по диагонали, и маятник колеблется одновременно в двух перпендикулярных направлениях с разными периодами, так что при сложении колебаний получается замысловатая траектория, замыкающаяся после трёх колебаний в одном направлении и четырёх в другом.

Такие замкнутые линии в теории получаются при любом рациональном отношении частот колебаний по двум направлениям и называются фигурами Лиссажу по имени их первооткрывателя Жюля Антуана Лиссажу, занимавшегося различными вопросами оптики и акустики. Сам Лиссажу прикреплял зеркальца к ножкам двух камертонов, один из которых колебался в вертикальном направлении, а другой в горизонтальном, и в результате луч, отражавшийся от обоих зеркал, независимо колебался в обоих направлениях. В конце XIX века большую популярность приобрели гармонографы — механические устройства, которые с помощью сложения колебаний нескольких маятников рисовали фигуры Лиссажу и ещё более сложные изображения.

Отметим ещё, что из-за невозможности точного определения частоты колебаний и затухания маятников физик-экспериментатор не видит разницы между случаями, когда отношение частот иррационально и когда оно выражается отношением достаточно больших целых чисел: траектория груза не замкнётся и будет заполнять постепенно сжимающуюся область. А все остальные милые сердцу подробности вы узнаете из нашего англоязычного ролика «Lissajous figures». Смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Фигуры Лиссажу» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#задачиоценки

Астрономы планеты A видят, что все звезды и планеты (в том числе и планета B) удаляются от A со скоростями, пропорциональными их расстоянию до A. Что видят астрономы планеты B?

Подразумевается, что вы знаете:

- Как перейти из одной системы отсчета в другую.

Подсказка 1:

Покажите на чертеже, что видят астрономы планеты A.

Подсказка 2:

Перейдите в систему отсчета планеты B.

Авторское решение: [здесь]

P.S. О задачах-оценках: [здесь]

#физика
#тюф

Мы продолжаем снимать ролики по мотивам задач Международного турнира юных физиков 2026 года, и сегодня расскажем о замечательном явлении, которое предлагается исследовать в задаче «Динамика упругих волн».

Подвесим массивный груз на длинном резиновом шнуре и будем закручивать шнур до тех пор, пока на нём не образуются барашки. Отпустим груз, и он приходит во вращение. Шнур постепенно раскручивается, и в какой-то момент на нём неожиданно образуются стоячие волны. Сначала появляются пять полуволн, затем они исчезают, шнур полностью раскручивается и за счёт инерции груза закручивается уже в другую сторону. Так происходит несколько раз, и на шнуре последовательно появляются три, две и одна полуволна.

Такие стоячие волны можно возбудить и другим способом. Прикрепим нижний конец шнура к электромотору, а верхний конец вставим в подшипник так, чтобы он мог проворачиваться. Включим мотор на больших оборотах, и на шнуре раскачиваются три полуволны. Теперь выключим мотор, и число полуволн уменьшается сначала до двух, а потом и до одной по мере того, как замедляется вращение шнура.

В неинерциальной системе отсчёта, вращающейся вместе с грузом, на каждый элемент шнура действует центробежная сила, которой противостоят силы упругости. Мы записали уравнение второго закона Ньютона в приближении малых отклонений шнура от вертикали, и его решением действительно являются стоячие волны, причём длина волны обратно пропорциональна частоте вращения груза. И это предсказание теории отчасти подтверждается экспериментом: чем больше частота, тем большее число полуволн укладывается на длине шнура и тем меньше длина волны.

Но вот беда: частота вращения меняется непрерывно, а опыт показывает, что на шнуре всегда укладывается целое число полуволн. Что же ещё не учтено в нашей модели? Смотрите наш новый ролик «Центробежные стоячие волны» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Центробежные стоячие волны» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#физика

Совсем скоро на наших платформах появится ролик «Теорема Паппа-Гульдена», в котором мы доказываем физическими методами геометрическую теорему Паппа-Гульдена об объёме тора.

Если вы хотите посмотреть этот выпуск уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

#physics
#физика
#астрономия

Мы продолжаем серию астрономических роликов про измерение расстояний до недоступных объектов и сегодня отправляемся в дальний космос. Расстояния от Земли до Луны, Солнца и ближайших звёзд удалось определить, измеряя их параллактическое смещение на фоне неподвижных звёзд. Но сами неподвижные звёзды кажутся нам неподвижными только потому, что они находятся очень далеко от нас в нашей Галактике или даже в соседних галактиках, и их параллакс слишком мал. Как же тогда измерить расстояния до этих звёзд?

И здесь на помощь приходят цефеиды — переменные звёзды, получившие своё название за сходство со звездой дельта Цефея. Эта звезда меняет свою яркость почти на 1 звёздную величину, то есть примерно в 2,5 раза, с периодом всего 5 суток и 9 часов, и происходит это за счёт изменения размеров звезды! Когда звезда сжимается, её яркость увеличивается, и в максимуме яркости диаметр дельты Цефея меньше всего и составляет 40 солнечных диаметров. Затем звезда расширяется, её яркость падает, и в минимуме яркости диаметр звезды увеличивается на 4 солнечных диаметра — почти на 6 миллионов километров!

В начале ХХ века американский астроном Генриетта Ливитт изучала переменные звёзды в Малом Магеллановом Облаке и обнаружила, что между яркостью цефеид и их периодом имеется простая зависимость: как максимумы, так и минимумы яркости пропорциональны логарифму периода звезды. Поскольку Малое Магелланово Облако расположено очень далеко от нас, можно считать, что расстояние до всех его цефеид примерно одно и то же. Тем самым Ливитт получила график яркости, форма которого в первом приближении не зависит от расстояния до звёзд.

Если предположить, что эта зависимость выполняется для любой цефеиды, то по её периоду мы можем найти яркость, которой она обладала бы, находясь в Малом Магеллановом Облаке. Допустим, что реально измеренная яркость оказалась в 100 раз больше. Поскольку видимая яркость точечного источника света убывает обратно пропорционально квадрату расстояния до него, это означает, что наблюдаемая цефеида в 10 раз ближе к нам, чем Малое Магелланово Облако (конечно, если пренебречь поглощением света в межзвёздном пространстве).

Но так мы можем узнать не сами расстояния, а только их отношение, ведь расстояние до Малого Магелланова Облака было неизвестно. Поэтому теперь надо было независимо измерить расстояния до ближайших к Земле цефеид методом параллакса и по их видимой яркости с помощью графика Ливитт обратным ходом рассчитать расстояние до Малого Магелланова Облака. Первым это смог сделать американский астроном Харлоу Шепли для цефеид, находящихся от нас в пределах 1000 световых лет. А дальше этот метод уточнялся и развивался, и сегодня с помощью цефеид удаётся измерять космические расстояния порядка 20 миллионов световых лет.

Кстати, астрономы называют цефеиды, как и другие космические объекты с известной светимостью, стандартными свечами — у них прекрасное профессиональное чувство юмора! Смотрите наш новый англоязычный ролик «Cepheids — cosmic beacons» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Цефеиды — космические маяки» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

Физический факультет НГУ приглашает на «ФизФест».

Это масштабное событие, организуемое студентами и молодыми учёными Новосибирского государственного университета с целью популяризации физики среди школьников и общественности.

Приготовьтесь к ярким экспериментам и интерактивам! Вы не только увлекательно проведете время, но и пополните свои знания в области физики, приобщитесь к фундаментальной науке и познакомитесь с учёными-практиками.

На мероприятия ФизФеста ждём детей и их родителей, а также всех, кому интересна наука, НГУ и Академгородок.

Приходите 28 сентября в 11:00 в главный корпус НГУ (ул. Пирогова, 2), будет интересно!

P.S. Участвовать в фестивале науки могут все желающие, но необходимо пройти регистрацию.

#физика

Мы продолжаем серию роликов, в которых рассказываем, как физика помогает доказывать математические теоремы, и сегодня речь пойдёт о теореме Паппа-Гульдина. Представьте себе произвольную плоскую фигуру, которую вращают относительно оси, не пересекающей этой фигуры и лежащей в её плоскости. Тогда объём получившегося тора равен произведению площади фигуры на длину окружности, которую описал при вращении её центр тяжести. Эту теорему впервые сформулировал без доказательства в трактате «Математическое собрание» Папп Александрийский, живший то ли в конце III, то ли в начале IV века нашей эры. А первое известное доказательство опубликовал в 1640 году швейцарский математик Пауль Гульдин (другой вариант написания его фамилии — Гульден).

Но мы поступим как физики: мысленно превратим тор в физическую установку, выдавим из него поршнем воздух, рассчитаем произведённую при этом механическую работу двумя различными способами, и вуаля — теорема доказана! Теперь применим её для нахождения положения центра тяжести полукруга, для этого надо всего лишь вращать полукруг вокруг подходящей оси, и вы, конечно, догадались, какую ось лучше выбрать! Опыт с картонной моделью подтверждает правильность полученного решения в пределах погрешности.

Смотрите наш новый ролик «Теорема Паппа-Гульдена», размышляйте вместе с нами о глубокой взаимосвязи физики и математики и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Теорема Паппа-Гульдена» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#физика

На следующей неделе будет опубликован ролик «Поляризация света», в котором мы делаем опыты со скрещенными поляризаторами, экспериментально проверяем закон Малюса, объясняем, что происходит с поляризацией света при отражении под углом Брюстера.

Если вы хотите посмотреть этот выпуск уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

Дорогие друзья, напоминаем, что сегодня в главном корпусе НГУ проходит ФизФест!

Всем, кто не смог присутствовать на фестивале науки, мы предлагаем посмотреть видеозапись трансляции.

#задачиоценки

Диск радиуса R обкатывает неподвижный диск радиуса 2R и делает вокруг него один оборот. Сколько раз оборачивается он за это время вокруг своей оси?

Подразумевается, что вы умеете:

Описывать движение катящегося колеса.

Подсказка 1:

Поэкспериментируйте с различными монетками, обкатывая их одна вокруг другой.

Подсказка 2:

Нарисуйте положения монеток в последовательные моменты времени.

Авторское решение: [здесь]

P.S. Посмотрите ролик «Парадоксы вращения».

[Поддержите нас]

#физика

Мы сняли три новых ролика о поляризации света, и сегодня поговорим о линейно поляризованных световых волнах. Если смотреть сквозь две поляризационные плёнки и вращать одну из них относительно другой, свет то проходит через плёнки, то почти полностью перекрывается при повороте на 90°. Чтобы объяснить это явление, вспомним, что в электромагнитной волне векторы электрического и магнитного поля совершают колебания перпендикулярно направлению её распространения. Направление поляризации волны принято связывать с направлением вектора электрического поля, и в линейно поляризованной волне колебания вектора электрического поля происходят в одной плоскости.

Поляризационная плёнка пропускает свет, поляризованный вдоль некоторого направления, которое называется осью поляризации, и не пропускают свет, поляризованный поперёк этого направления. Свет обычной лампы не поляризован, и первая плёнка пропускает световые волны, поляризованные вдоль её оси. Если вторая плёнка ориентирована так же, как и первая, свет проходит и через неё. Если же повернуть вторую плёнку на 90°, свет сквозь неё не проходит.

А что будет, если оси двух плёнок повёрнуты друг относительно друга на острый угол? В этом случае вектор электрического поля линейно поляризованной волны, прошедшей через первую плёнку, надо разложить на компоненты вдоль и поперёк оси второй плёнки, и через неё пройдёт только продольная компонента. Так что с математической точки зрения поляризационная плёнка проецирует вектор электрического поля входящей волны на направление своей оси. Интенсивность света пропорциональна квадрату электрического поля, и мы получаем закон Малюса: интенсивность света, прошедшего через два поляризатора, пропорциональна квадрату косинуса угла между их осями. Этот закон прекрасно подтверждается на опыте!

Интересно, что Этьен Луи Малюс (1775-1812) был последователем Ньютона и объяснил на основе корпускулярной теории все известные к тому времени явления, связанные с поляризацией света, включая открытое ещё в XVII веке двойное лучепреломление в кристаллах и обнаруженную самим Малюсом поляризацию света при отражении и преломлении. Именно Малюс ввёл сам термин «поляризация»: он предположил по аналогии с магнитами, что у частиц света также есть полюсы. В обычном свете эти полюсы ориентированы беспорядочно, а поляризаторы пропускают частицы только с определёнными направлениями полюсов. И только в 1821 году волновую теорию поляризацию света создал Огюстен Жан Френель.

Сделаем ещё один опыт: вставим между двумя скрещенными поляризаторами, не пропускающими свет, третий поляризатор под углом 45° — и через такую систему свет проходит! Вы, конечно же, сможете объяснить это явление, последовательно рассматривая действие каждого поляризатора.

А ещё в нашем новом ролике «Поляризация света» мы рассказываем, почему свет поляризуется при отражении от прозрачной среды под углом Брюстера, как работают поляризационные очки и почему поляризован свет неба. Смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Поляризация света» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#закадром
#отчет

Публикуем новый отчёт о полученных донатах и проделанной работе.

Бюджет (сентябрь 2025)

В сентябре регулярными платежами и разовыми донатами мы получили 39 178 рублей. Спасибо вам огромное за поддержку!

100 000 рублей нам предоставил наш замечательный партнёр — Узловский молочный комбинат.

Наши затраты составили 551 696 рублей. Недостающую сумму мы попросили у основателей проекта и компании CityAir.

Результаты (сентябрь 2025)

- Семь новых роликов по физике:

«Парадоксы вращения»
«Капельный резонанс»
«Парабола безопасности»
«Почему она так плавает?»
«Центробежные стоячие волны»
«Теорема Паппа-Гульдена»
«Поляризация света»

- Шесть роликов на английском языке:

«Is sound always a wave?»
«The mysteries of Columbus' egg»
«Safety parabola»
«Jumping on an anvil»
«Lissajous figures»
«Cepheids — cosmic beacons»

Еще раз спасибо огромное всем, кто нас поддерживает донатами и вносит вклад в общее дело просвещения, образования и здравого смысла. Это очень и очень ценно!

P.S. Интересные факты. Самым популярным роликом сентября стал выпуск «Парадоксы вращения» — его в первую неделю после публикации посмотрело более 80 000 зрителей на YouTube. А наш англоязычный канал отметился шорт-роликом «Does the flame gun create a jet thrust?», набравшим более 6 500 просмотров.

[Поддержите нас]

#физика

Совсем скоро на наших платформах будет опубликован ролик, в котором мы доказываем теорему Пифагора, исходя из равновесия моментов сил, действующих на призму с сечением в виде прямоугольного треугольника.

Если вы хотите посмотреть выпуск «Теорема Пифагора и равновесие сил» прямо сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

Физический факультет НГУ приглашает старшеклассников на бесплатные онлайн-занятия для подготовки к ЕГЭ

В рамках Открытой школы Физического факультета НГУ ученики смогут глубже разобраться в физике, подготовиться к части 2 ЕГЭ. Это также шанс попробовать себя в роли студента: поработать с преподавателями факультета в мини-группах, почувствовать учебную атмосферу НГУ.

Занятия проводятся в течение учебного года. Традиционное время занятий — будни в 18:00 (новосибирское время). В мае также пройдет специальная программа «Интенсив, подготовка к ЕГЭ». Зарегистрировавшимся участникам школы в апреле присылаются приглашения.

У активных участников школы есть возможность в конце учебного года принять участие в программе «Шаг в НГУ», в которой ребята защищают конкурсное задание, и получить дополнительные баллы при поступлении на Физический и Механико-математический факультет, Факультет информационных технологий и в Институт интеллектуальной робототехники НГУ.

Чтобы записаться на занятия, зарегистрируйтесь на сайте проекта.