#физика

Сегодня мы поговорим о свободном падении тел и прямолинейном равноускоренном движении. Математическую схему такого движения разработал ещё в XIV веке выдающийся французский учёный Николай Орем. Но только через 250 лет великий Галилео Галилей применил эту схему для описания реальных движений. Галилей соединил натурный эксперимент, мысленный эксперимент с идеальными объектами и математическое описание природных процессов, и в результате этого синтеза впервые появилась привычная нам наука Нового времени.

Свободным падением тел люди интересовались ещё в древности, и общепринятым было мнение, высказанное Аристотелем: чем тяжелее тело, тем быстрее оно падает на землю. Если одно тело в два раза тяжелее другого, оно и упадёт в два раза быстрее. Странно, что Аристотель не проверил это на опыте. А Галилей сделал такую проверку, по преданию он бросал с Пизанской башни тяжёлое ядро и небольшую пулю, и они падали на землю практически одновременно. Сейчас это легко увидеть с помощью скоростной съёмки при падении тел даже с небольшой высоты.

Так Галилей показал, что опыт опровергает теорию Аристотеля, но не остановился на этом и придумал замечательный мысленный эксперимент. Представьте себе три совершенно одинаковых тела, ясно, что с одной и той же высоты они упадут на землю одновременно. А теперь соединим два из них невесомой перемычкой, так что получилось тело двойной массы. И опять очевидно, что такая перемычка не изменит времени падения, и тела единичной и двойной массы упадут на землю одновременно.

Однако реальные тела падают всё-таки не одновременно — лёгкое пёрышко сильно отстаёт от тяжёлого ядра, и Галилей объяснил это сопротивлением воздуха, преодолевать которое лёгким телам труднее, чем тяжёлым. А мысленный эксперимент производится с идеальными, воображаемыми объектами, которые такого сопротивления не испытывают, тем самым изучаемый процесс свободного падения мысленно изолируется от внешних воздействий. Дальше эта идеальная схема воплощается в эксперименте, и в трубке Ньютона, из которой откачан воздух, лёгкое пёрышко действительно не отстаёт от тяжёлой пули. С тех пор физики занимаются тем, что строят экспериментальные установки и создают новую искусственную реальность, в которой выполняются предпосылки их теорий.

И вот Галилей установил, что в отсутствие сопротивления воздуха все тела падают на землю одинаково, но каков закон этого падения? С помощью скоростной съёмки легко установить, что расстояния, проходимые падающим телом за последовательные равные промежутки времени, относятся как последовательные нечётные числа: 1, 3, 5, 7 и так далее. Как говорил Галилей, книга природы написана языком математики! Сам он установил этот закон в опытах по скатыванию шаров по наклонному желобу, ведь в его время секундомеров ещё не было, и ему нужно было как можно сильнее замедлить изучаемое движение. И именно такой закон даёт математическая схема Орема.

А все остальные подробности описания равноускоренного движения, измерения ускорения свободного падения и замечательного способа решения задач с помощью теоремы о средней скорости, открытой Николаем Оремом, вы узнаете из нашего нового ролика «Равноускоренное движение»! Смотрите, размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Равноускоренное движение» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#закадром

На платформе Okko доступна серия наших фильмов «Физические игрушки». В этой подборке мы исследуем удивительные игрушки и раскрываем законы физики, которые заставляют их так завораживающе себя вести.

Все ролики мы выкладываем в качестве 4К. Так что даже знакомые сюжеты откроются вам с новой детализацией и ясностью. Если вы пользуетесь Okko, обязательно добавьте подборку в избранное. Приятного и вдохновляющего просмотра!

[Поддержите нас]

#рекомендуем

Где может работать инженер и любитель физики? Практически где угодно. Одно из таких неочевидных для многих мест — молочное производство.

Сегодня мы хотим поблагодарить «Узловский молочный комбинат» и лично Василия Никитовича Величковского за спонсорскую поддержку, которую мы получали ежемесячно в течение всего 2025 года.

«Узловский молочный комбинат» — эксперт в области разработки молочных продуктов и ингредиентов для HoReCa и пищевых производств.

На предприятии каждый день (среди прочего) применяют баромембранные технологии, микрофильтрацию, создают собственные мембранные установки и разрабатывают уникальные пищевые ингредиенты. Здесь производят концентрат молочных белков — высокотехнологичный продукт, который раньше приходилось импортировать. Здесь же внедрили систему контроля качества, которая в 10 раз строже СанПиНа.

А еще они спроектировали и создали гомогенизатор сверхвысокого давления (2 800 бар), а в новосибирском Академгородке изготовили важную деталь, без которой этот гомогенизатор не смог бы работать. С помощью этого гомогенизатора сотрудники «Узловского молочного комбината» проводят эксперименты по созданию наноцеллюлозного геля, способствующего снижению аллергенности молочных белков и механической дезинфекции пищевых продуктов.

А еще УМК использует численное моделирование физических и химических процессов, которые сложно (или попросту ввиду дороговизны и скоротечности) невозможно наблюдать при проведении реального эксперимента: например, расщепление частицы молочного белка, распределение температуры внутри ёмкости, диффузия растворяемого вещества или распределение микрочастиц порошка в распылительной башне.

Для «Узловского молочного комбината» инженеры, технологи и учёные — это не абстрактные профессии, а люди, которые решают реальные задачи: от правильной фильтрации белка до оптимизации производственных процессов.

Нам приятно работать с партнёром, который понимает ценность научного образования, развития критического мышления и привлекательности инженерных специальностей. Спасибо за этот год совместной работы и веру в то, что физика и математика — не только полезные науки, но и очень красивые.

#physics
#физика

Сделаем такой опыт: проткнём спицей парафиновую свечу посередине перпендикулярно её оси, положим концы спицы на два стеклянных стакана, чтобы уменьшить трение, и зажжём свечу с обоих концов. Через некоторое время она приходит в движение и начинает раскачиваться всё сильнее и сильнее! В чём же тут дело?

Пусть правый конец свечи чуть тяжелее левого и опустился вниз, при этом пламя начинает быстрее расплавлять парафин. Его капли падают вниз, масса правого конца уменьшается, и теперь левый конец перевешивает и опускается вниз. Капли стекают с левого конца, теперь перевешивает и опускается правый конец, и дальше весь цикл колебаний повторяется снова и снова.

И вот мы получили простое качественное объяснение явления, но для физика исследование здесь только начинается, и он задаёт новые вопросы: почему свеча раскачивается всё сильнее? Чем определяется амплитуда установившихся колебаний? Чем определяется их частота?

Так как мы не знаем, насколько один конец свечи перевешивает другой, и как соответствующий момент силы тяжести зависит от времени, мы решили заменить качающуюся свечу подходящей механической моделью в программе «Живая физика». В первой модели груз перемещался с одной стороны равноплечего коромысла на другую с постоянной частотой, но вместо того, чтобы колебаться, коромысло рывками медленно вращалось в одну сторону.

И тут мы заметили, что сверху на обоих концах свечи образовались глубокие выемки. За счёт этого центр тяжести свечи понизился, и теперь у неё появилась собственная частота колебаний, как у обычного маятника. Горящая свеча качается практически с той же самой частотой. Однако это не резонанс — здесь нет внешней силы, которая действует в такт с собственными колебаниями свечи. Мы имеем дело с автоколебаниями, в которых источником энергии служит сила тяжести, а клапаном являются капли парафина, срывающиеся вниз в нужной фазе колебаний.

Осознав всё это, мы придумали новую модель в «Живой физике», в которой с концов коромысла свисают грузы, а между углами их отклонения и углом наклона коромысла установлена обратная связь, чтобы центр тяжести системы колебался вправо-влево в нужной фазе. И эта простая механическая модель отлично имитирует качания свечи, которые обеспечиваются гораздо более сложными процессами горения и плавления парафина! Смотрите наш новый англоязычный ролик «Pendulum candle» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Свеча-маятник» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#математика
#закадром

Нередко самые интересные объяснения явлений рождаются в головах тех, кто сам недавно разобрался в сложной теме и помнит, где именно возникают трудности.

Сегодня мы хотим поделиться видео, которое создал Влад Степанов, студент четвертого курса механико-математического факультета НГУ. Это его проба пера в жанре научно-популярного видео, и мы рады поддержать такую творческую инициативу.

Влад готов продолжать создавать подобный контент, и ваше мнение поможет лучше понять, в каком направлении двигаться дальше, поэтому мы будем благодарны за обратную связь.

Если у вас тоже есть видео, которым вы хотели бы поделиться, присылайте его на support@getaclass.ru с пометкой «Видео для канала». Мы с удовольствием посмотрим и, возможно, опубликуем на этом канале.

#физика
#закадром

Вместо привычного разбора физических явлений сегодня мы приготовили для вас нечто иное — праздничный выпуск! В этом видео мы приглашаем вас прямо за кулисы нашего канала, чтобы вместе отпраздновать наступающий 2026 год.

От всего сердца спасибо, что были с нами этот год. Отдельную благодарность выражаем каждому, кто поддерживал нас донатами, вы были нашей опорой. И в наступающем году, желаем всем: новых векторов, колоссальных энергий и только положительных ускорений! С наступающим 2026-м!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть ролик «Как мы работаем, Или с Новым 2026 годом!» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]

#закадром
#отчет

Публикуем новый отчёт о полученных донатах и проделанной работе.

Бюджет (декабрь 2025)

В декабре регулярными платежами и разовыми донатами мы получили 46 806 рублей. Спасибо большое за поддержку!

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

Ещё 100 000 рублей составил рекламный бюджет по продвижению Физического Факультета Новосибирского Государственного Университета.

Наши затраты составили 625 000 рублей. Недостающую сумму нам предоставили основатели проекта и компания CityAir.

Результаты (декабрь 2025)

1) Шесть новых роликов по физике:

«Электромагнитная индукция»
«Шуховская башня»
«Дифракционная фольга»
«Самозапускающийся сифон»
«Равноускоренное движение»
«Как мы работаем, Или с Новым 2026 годом!»

2) Один ролик по математике:

«Эстетика формального»

3) Шесть роликов на английском языке:

«Shukhov Tower»
«Wilberforce's Pendulum»
«Wilberforce's Pendulum-2»
«Double pendulum and dynamical chaos»
«Pendulum candle»
«How we work, Or Happy New Year 2026!»

4) Подготовили к изданию «Задачник Шелеста»

5) Запустили первую версию видеоэнциклопедии по физике для учителей и учеников: school.getaclass.ru

Немного статистики (2025)

Самым популярным роликом англоязычного канала в 2025 году стал выпуск «How does thyristor work?» — его с момента публикации посмотрело более 112 000 зрителей на YouTube. Наш основной канал отметился фильмом «Парадоксы вращения» — его увидело более 128 000 зрителей. Суммарно в 2025 году наши ролики по физике набрали более 4,6 млн просмотров на основном канале YouTube!

С Новым годом! Работаем дальше!

[Поддержите нас]

#физика

Как Ньютон пришёл к своему закону всемирного тяготения? На какие открытия своих предшественников он при этом опирался? И какова роль яблока Ньютона во всей этой истории?

На следующей неделе будет опубликован ролик «Яблоко Ньютона», если вы хотите увидеть этот выпуск уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

#physics
#физика
#астрономия

Когда спутники Магеллана после почти трёх лет кругосветного плавания добрались до островов Зелёного Мыса (сам Магеллан погиб на Филиппинах), они с удивлением обнаружили, что на берегу у португальцев четверг 10 июля, а у них на корабле — среда 9 июля. Как такое могло случиться, ведь каждый день путешествия добросовестно отмечался летописцем экспедиции Антонио Пигафеттой?

Посмотрим на Землю из космоса: за время кругосветного путешествия она совершает несколько оборотов вокруг своей оси, и когда корабль плывёт на запад, против вращения Земли, он делает ровно на один оборот меньше, чем сама Земля, и теряет одни сутки по сравнению с неподвижным наблюдателем. А если корабль движется на восток, в направлении вращения Земли, он совершает на один оборот больше, чем Земля, и приобретает дополнительные сутки. Можно сказать и по-другому: с точки зрения моряков при движении на запад корабль уходит от восходящего солнца, и его солнечные сутки становятся длиннее обычных, а при движении на восток навстречу солнцу — короче.

Теперь представим, что в Новосибирске сейчас полночь. Пойдём на запад: в Москве в этот момент ещё только 8 часов вечера, а в Нью-Йорке — полдень вчерашнего дня. Пойдём на восток: на Сахалине уже 4 утра, а в Нью-Йорке — полдень завтрашнего дня! Так какой в Нью-Йорке полдень — завтрашний или вчерашний? Чтобы таких парадоксов не возникало, люди договорились ввести линию перемены дат, отделяющую завтрашний день от вчерашнего. Она проходит примерно по 180 меридиану, с некоторыми отклонениями для удобства местных жителей. При пересечении линии дат с востока на запад корабль или самолёт попадает в следующий день, а с запада на восток — в день вчерашний.

Подобный эффект возникает, когда одна шестерня обкатывается вокруг другой. А из-за вращения Земли вокруг Солнца астрономам приходится различать звёздные и солнечные сутки.

Смотрите наш новый англоязычный ролик «Rotation paradoxes» и не забывайте ставить лайки!

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

[Поддержите нас]

#задачиоценки

Не решая задачи, найдите дальность полета камня, брошенного под углом к горизонту.

Подразумевается, что вы знаете:

- Какие силы действуют на летящий камень.
- Как пользоваться методом размерностей.

Подсказка 1:

Сделайте упрощающие предположения.

Подсказка 2:

Нарисуйте чертеж и обозначьте на нем величины, которые могут влиять на ответ.

Авторское решение: [здесь]

#физика

Недавно мы прочли превосходную биографию Исаака Ньютона, написанную в 1987 году Владимиром Карцевым для серии «Жизнь замечательных людей», и немедленно решили снять ролик о том, как Ньютон открыл закон всемирного тяготения.

У Ньютона были выдающиеся предшественники: Галилей изготовил телескоп и обнаружил горы на Луне и спутники Юпитера, тем самым связав разделённые Аристотелем подлунную и надлунную сферы. Многие предшественники Ньютона высказывали догадку о том, что небесные тела взаимно притягивают друг друга, а Иоганн Кеплер считал, что сила притяжения падает обратно пропорционально квадрату расстояния, подобно интенсивности света, распределяющегося на всё большую площадь. Галилей, Декарт и Гюйгенс сформулировали принцип инерции, который теперь изучается в школе как первый закон Ньютона. А поскольку планеты движутся по орбитам, близким к круговым, на них должна действовать сила, отклоняющая их от прямолинейного движения по инерции, и такой силой может быть сила тяготения.

В 1659 году Христиан Гюйгенс рассмотрел центробежную силу, действующую на верёвку со стороны вращающегося тела, и противоположно направленную центростремительную силу, отклоняющую тело от прямолинейного движения по инерции. Ньютон на основе аналогичных рассуждений в 1655 году независимо вывел формулу для центростремительного ускорения. Если теперь применить полученный из астрономических наблюдений третий закон Кеплера, оказывается, что центростремительное ускорение планет (и спутников Юпитера) должно быть обратно пропорционально квадрату радиуса их орбит.

Но всё это дела небесные, а Ньютон сумел показать, что закон обратных квадратов выполняется и для Луны, движущейся под действием силы притяжения Земли. Ускорение свободного падения он рассчитал на основе измерений периода колебаний маятника. К тому времени было уже известно, что расстояние до Луны составляет 60 земных радиусов, так что оставалось показать, что центростремительное ускорение Луны в 602 = 3600 раз меньше ускорения свободного падения на поверхности Земли. И тут у Ньютона возникли трудности: хотя радиус Земли измерил ещё Эратосфен, с достаточной точностью его значение получил только в 1670 году Жан Пикар с помощью методов триангуляции. Но теперь всё сошлось, и земное соединилось с небесным!

А дальше оставалось развернуть научную программу и на основе исходной простой модели кругового движения точечных масс получить эллиптическое движение планет в соответствии с законами Кеплера, показать, что шары планет с неравномерной плотностью можно заменить материальными точками той же массы, и многое, многое другое. Недаром великая книга Ньютона называется «Математические начала натуральной философии»!

Смотрите наш новый ролик «Яблоко Ньютона», размышляйте вместе с нами об истории науки и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Яблоко Ньютона» на наших альтернативных платформах.

[Поддержите нас]

#орнамент
#рекомендуем

Дорогие друзья! Предлагаем вашему вниманию видеозапись доклада Андрея Ивановича Щетникова про удивительную историю исламских геометрических орнаментов: от гениальных создателей этих узоров до математических принципов, которые позволяют им оставаться совершенными спустя столетия.

#физика

На следующей неделе мы опубликуем ролик, в котором сделаем некоторые опыты с вихревой воронкой в магнитной мешалке и обсудим физику этого явления.

Если вы хотите увидеть выпуск «Вихрь в магнитной мешалке» уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]