Physics.Math.Code
147K subscribers
5.34K photos
2.52K videos
5.8K files
4.92K links
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
Download Telegram
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🌈 Наглядно об изменении цвета предметов при погружении на глубину — обратите внимание на красный цвет, который пропадает быстрее всех. Опыт показывает, что глубоководным рыбам выгодно иметь красную окраску, ведь так они будут казаться менее заметными для хищников и добычи. Удивительная адаптация и естественный камуфляж. По той же причине самые глубоководные водоросли выглядят красными: они не приспособлены поглощать красный свет, которого на глубине вовсе нет.
Красный цвет имеет максимальную длину волны из видимого спектра и, следовательно, несёт наименьшее количество энергии. По мере увеличения глубины поглощаются красные, оранжевые, затем жёлтые, а иногда и зелёные волны, поэтому оставшийся видимый свет состоит из синего и фиолетового цветов с более короткой длиной волны. Вот почему океан на подводных съёмках мы видим в оттенках синего. А на глубину порядка двухсот метров (конкретика сильно зависит от условий) уже не проникает никакой видимый свет.

Вода представляет собой синий светофильтр, тем более густой, чем толще слой воды. Все краски с увеличением глубины меняются. Так, например, красный цвет на глубине около 5 м становится бордовым, затем с погружением постепенно превращается в коричневый, а за пределами 12 м красные цвета все более превращаются в темно-зеленые. На глубине 20-30 м все цвета сизо-серые, они однотонны и тусклы.

Чем короче длина волны у света, тем энергичнее фотоны, и наоборот. Отличным примером служит рентгеновское излучение. Оно находится вне видимо спектра, так как длина его волны чрезвычайно мала, что и позволяет фотонами проходить насквозь некоторые предметы. Аналогично, чем больше длина волны, тем меньшей способностью к сквозному прохождению сквозь предметы обладают фотоны. Как уже упоминалось выше, у красного света самая большая длина волны из видимого спектра, поэтому красный свет поглощается лучше остальных. Другими словами, красный свет просто рассеивается в воде.

Если красный предмет постепенно погружать под воду, его цвет будет меняться: на небольшой глубине это незаметно; приблизительно на глубине 5 метров предмет станет бордовым; затем с увеличением глубины он сперва начнет казаться коричневым, потом зелёным, а на глубине около 30 метров станет чёрным. Это связано с тем, что цвет какого-либо тела определяется цветом, отражаемым этим телом. Например, красный предмет поглощает все цвета, кроме красного. Чем глубже погружается предмет, тем меньше света на него падает и тем меньше он отражает; а значит, на большой глубине, любой цвет будет казаться чёрным. #оптика #физика #science #physics #волны #квантовая_физика #опыты #эксперименты #видеоуроки #научные_фильмы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍53❤29🔥10🤯2😱2✍1🤩1
💥 Зоопарк нейтронных звезд [2008] [Россия] С. Б. Попов

Научно-популярная лекция о нейтронных звёздах: об истории их обнаружения, их видах, строении, способах изучения и т.п.
Сергей Борисович Попов — кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Государственного Астрономического института имени Штернберга.
Специализируется в области астрофизики компактных объектов (нейтронных звезд, черных дыр).
Автор около ста научных и множества научно-популярных публикаций.

💥 Астрофизика - Нейтронные звезды Попов С. Б.

0:00:00 1. Массы белых карликов и нейтронных звезд
0:06:39 2. Экстремальные источники
0:08:32 3. Предсказание нейтронных звезд
0:13:04 4. Рождение нейтронных звезд. Рентгеновские источники
0:15:44 5. Ракетные эксперименты
0:17:39 6. Тесные двойные системы
0:21:39 7. Открытие нейтронных звезд. Пульсары
0:32:14 8. Оценка параметров нейтронных звезд
0:41:00 9. Новый зоопарк нейтронных звезд. Магнитары
0:47:22 10. Центральные компактные объекты в остатках сверхновых
0:52:19 11. Чем важны нейтронные звезды
0:54:54 12. Внутреннее строение нейтронных звезд
1:08:35 13. Измерение массы
1:16:48 14. Кварковые звезды
1:20:29 15. Остывание нейтронных звезд. Кинематический возраст
#физика #астрономия #оптика #космос #космология #cosmos #Astronomy #physics #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥33❤18👍9⚡5🙈1
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥14❤9⚡4👍4
📚 Как решать задачи [20+ книг]

💾 Скачать книги

🔵 Физика – это основа всего естествознания, она необходима для изучения химии, биологии, географии, геологии, астрономии. В свою очередь для понимания самой физики большие познания в других естественных дисциплинах не требуются, однако нужны знания и навыки из такой науки, как математика. Считается, что физика на сегодня является самой развитой и формализованной (то есть описываемой с помощью математических инструментов) естественной наукой.

💡 Сделаем подборку книг о том как научиться решать физико-математические задачи? В комментариях обязательно напишите какие книги по физике ваши любимые!

#подборка_книг #физика #техника #physics #задачи #наука #science

🍩 Для донатов на кофе ☕️: +79616572047 (ВТБ / OZON / АЛЬФА)

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥27❤12👍12⚡1🤩1
📚 Как решать задачи [20+ книг].7z
147.2 MB
📚 Как решать задачи [20+ книг]

📗 Как научиться решать задачи. Книга для учащихся старших классов средней школы [1989] Фридман
📕 Как решают нестандартные задачи [2008] Канель-Белов, Ковальджи
📘 Учимся решать задачи по геометрии [1996] Полонский, Рабинович, Якир
📙 Как решать задачу [1961] Пойа Дж.
📒 Как решать задачи по физике [1967] Сперанский Н.М
📗 Как решать задачи по теоретической механике [2008] Антонов
📔 Как решать задачи по физике [1998] Гринченко
📓 Траблшутинг: Как решать нерешаемые задачи, посмотрев на проблему с другой стороны [2018] Фаер
📕 Как решать задачи по математике на вступительных экзаменах [1990] Мельников, Сергеев
📘 Математика и правдоподобные рассуждения [1953] Пойа Дж.
📙 Как решать задачи по физике, и почему их надо решать [2009] Варгин
📒Учитесь решать задачи по физике [1997] Ефашкин, Романовская, Тарасова
📗 Экспериментальные физические задачи на смекалку [1974] Ланге
📔 Физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи [1967] Ланге
📓 Сто задач по физике

и
другие... #подборка_книг #физика #математика #геометрия #наука #physics #math #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥42❤29👍11😍2🌚2
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
⚙️ Модель устройства главной части вертолёта 🚁

Несущий винт вертолёта состоит из лопастей, втулки и механизма управления. Лопасти крепятся к втулке через шарниры: горизонтальный (маховый — позволяет взмахивать вверх-вниз), вертикальный (для отклонения в плоскости вращения) и осевой (для поворота вокруг продольной оси, т.е. изменения угла установки). Ключевой механизм управления наклоном лопастей — автомат перекоса. Это два кольца: нижнее неподвижное и верхнее вращающееся вместе с винтом. Нижнее связано тягами с рычагами в кабине, верхнее — тягами с осевыми шарнирами каждой лопасти.

▪️ Общий шаг: при вертикальном перемещении колец все лопасти одновременно меняют угол установки — меняется общая подъёмная сила (взлёт/спуск).

▪️ Циклический шаг: при наклоне колец (например, вперёд) тяги при вращении по-разному изменяют угол установки в зависимости от азимута: над хвостом лопасть увеличивает угол, над носом — уменьшает. Возникает асимметрия подъёмной силы, которая наклоняет плоскость вращения винта и вертолёт летит в нужную сторону.

Таким образом, «наклон лопастей» — это периодическое изменение угла атаки (установки) лопастей, создающее управляющий момент. Маховый шарнир при этом компенсирует неравномерность подъёмной силы на разных азимутах. #техника #механика #изобретения #физика #physics #математика #геометрия #science #наука #аэродинамика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥49👍23❤17❤‍🔥2🤩1
🔸 Нобелевская премия по физике за 2026 год была присуждена бельгийскому астрофизику Фрэнсису Хальцену (Francis Halzen), работающему в Университете Висконсина-Мэдисона (США)

🏆 Премия вручена «за решающий вклад в работу нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения». Объявление состоялось 6 октября 2026 года в Стокгольме.

Нейтрино — это элементарные частицы, которые почти не взаимодействуют с материей. Они образуются в экстремальных условиях далёкого космоса, например, вблизи огромных чёрных дыр. Ключевое преимущество нейтрино перед другими частицами (например, космическими лучами) в том, что они не имеют заряда и поэтому не отклоняются магнитными полями на своём пути. Это позволяет им долетать до Земли, сохраняя информацию о направлении на источник своего рождения — в отличие от заряженных частиц, которые «петляют» в космических магнитных полях. Таким образом, нейтрино служат уникальными частицами, позволяющими заглянуть в самые энергетически мощные и скрытые процессы во Вселенной.

Для регистрации этих неуловимых частиц Хальцен ещё в конце 1980-х годов предложил использовать лёд Антарктиды. Так появилась нейтринная обсерватория IceCube — установка объёмом в один кубический километр льда, оснащённая 5160 световыми датчиками, погружёнными на глубину до 2450 метров.

Когда нейтрино сверхвысокой энергии сталкивается с нуклоном (протоном или нейтроном) в составе ядра атома льда, образуется слабая вспышка света, которую и фиксируют датчики. Именно эти вспышки позволяют учёным восстанавливать траекторию частицы и определять её космическое происхождение.

🔻 Открытие высокоэнергетических космических нейтрино положило начало новому направлению в науке — астрофизике высоких энергий. Оно дало человечеству принципиально новый «канал» информации о Вселенной, который невозможно получить никакими другими способами. Кстати, размер Нобелевской премии в 2026 году составил 12 миллионов шведских крон (около 1,2 млн долларов США).

#квантовая_физика #квантовая_механика #изобретения #физика #physics #космос #астрономия #science #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍58🔥34❤15🤩4⚡3👏2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🎈 Резиновый шарик в тепловизоре 🔥

Ранее на канале был уже такой опыт. Кратко о происходящем: Резиновый шарик растягивают ➜ Он нагревается (это видно в тепловизоре) ➜ Ждут пока температура выровняется ➜ Резко отпускают, шарик принимает обратно свою форму, но в тепловизоре заметно сильно охлаждение. Этот опыт демонстрирует обратный (или аномальный) термоупругий эффект Гоу-Джуля в резине. Это фундаментальное свойство каучуков и эластомеров, и внутренние напряжения здесь играют ключевую роль.

1. Растяжение шарика (Нагревание): Вы прикладываете силу, чтобы растянуть сетку полимерных цепей, из которых состоит резина. В нерастянутом состоянии длинные, хаотично свернутые полимерные молекулы находятся в состоянии с максимальной энтропией (максимальным беспорядком). При растяжении вы вынуждаете эти цепи выпрямляться и ориентироваться вдоль направления растяжения. Система становится более упорядоченной — её энтропия уменьшается. С термодинамической точки зрения, резиновая деформация — это в первую очередь энтропийный процесс. Внутренняя энергия цепи почти не меняется при растяжении. Согласно уравнению состояния идеального эластомера (аналог уравнения Клапейрона-Менделеева для газов): σ ~ T, где σ — напряжение, T — температура. При постоянной длине растяжения увеличение температуры повышает напряжение. Когда вы растягиваете шарик быстро (адиабатически), системе не хватает времени для теплообмена. Уменьшение энтропии (увеличение упорядоченности) при постоянной внутренней энергии должно сопровождаться выделением тепла, чтобы выполнялись законы термодинамики. Работа, совершаемая вами над резиной, переходит не в увеличение потенциальной энергии межмолекулярных связей (как в металле), а в уменьшение энтропии и, как следствие, в повышение температуры. Внутренние напряжения здесь — прямое следствие вынужденного снижения энтропии цепей.

2. Ожидание (Теплообмен): Растянутый шарик остывает до температуры окружающей среды, отдавая избыточное тепло. Теперь он находится в равновесном растянутом состоянии при комнатной температуре, но с высоким уровнем внутренних (энтропийных) напряжений. Цепи остаются в вытянутом, неестественном для них состоянии.

3. Резкое отпускание (Сильное охлаждение): Вы убираете внешнюю силу. Внутренние напряжения, запасенные в выпрямленных полимерных цепях, теперь выполняют работу. Цепи начинают стремительно сворачиваться обратно в хаотичные клубки, чтобы вернуться в состояние с максимальной энтропией (максимальным беспорядком). Этот процесс быстрого сворачивания (сжатия) является энтропийно-двигательной силой. Цепи совершают работу по сворачиванию, преодолевая внутреннее трение (вязкое сопротивление). Для совершения этой работы им нужна энергия. Поскольку процесс быстрый (адиабатический), эта энергия берется из их собственной тепловой (кинетической) энергии. В результате температура полимерной сетки резко падает. Это прямое следствие преобразования внутренней тепловой энергии в механическую работу, совершаемую против вязких сил при сворачивании.

❓ А теперь пара вопросов по опыту:

1. Почему шарик сильнее охлаждается в той части, где есть переход в более широкий участок резины?

2. С железной пружиной будет точно такие же результаты? Если мы растянем пружину, потом подождем и дадим ей вернуться в исходное состояние, то она охладится?


#физика #механика #видеоуроки #science #термодинамика #МКТ #physics #опыты #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍28❤13🔥6⚡1🤩1
🔴 ЗАДАЧА ДНЯ: Геомеханика и теория упругости

Представьте, что вы проектируете горный тоннель. Перед вами три варианта поперечного сечения (A, B и C).

❓Вопрос: Какая форма тоннеля является наиболее устойчивой к давлению со стороны камней скалы?

Горные породы оказывают на тоннель колоссальное литостатическое давление (сжимающее со всех сторон). Ключевая проблема здесь — как материал (бетон, камень) реагирует на нагрузку. В механике горных пород тоннель обычно рассматривают как отверстие в бесконечной упругой среде (массиве горных пород), находящемся в состоянии гидростатического сжатия.

Хотите интересный факт для размышлений? Напряжения затухают очень быстро. Основная нагрузка ложится на породу в радиусе примерно 3-х радиусов тоннеля. Дальше скала «не знает» о том, что внутри есть пустота. #physics #science #сопротивление_материалов #механика #физика #сопромат

📊 Какой вариант выбрали бы вы?
🔤 Форма A
🔤 Форма B
🔤 Форма C

📙 Почему мы не проваливаемся сквозь пол [1971] Гордон Джеймс Эдвард
📘 Конструкции, или почему не ломаются вещи [1980] Гордон Джеймс Эдвард


📚 Механика разрушений [12 книг]

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍37❤13🔥6🤔5🤩3🤯1😱1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🟥 Эксперимент с маслом и водой в вакуумной камере

Вода в вакууме кипит, потому что при низком давлении её давление насыщенного пара становится больше остаточного давления. Масло при комнатной температуре имеет очень низкое давление насыщенного пара, поэтому в таком вакууме не кипит.

Но самое интересное происходит в конце видео. Почему переворачивается стакан с водой? Дело в том, что при запуске воздуха обратно у нас происходит резкое схлопывание пузырьков водяного пара в воде. Пока вода кипит в вакууме, в ней и на стенках образуются пузырьки, заполненные водяным паром. Когда в камеру впускают воздух, давление над жидкостью резко возрастает до атмосферного. Температура воды не успевает измениться, а для неё при этой температуре давление насыщенного пара остаётся очень низким. Поэтому пузырьки пара становятся неустойчивыми: пар внутри них конденсируется, объём резко уменьшается — пар превращается в жидкость, а это уменьшение объёма примерно в тысячу раз.

Пузырьки начинают схлопываться. Жидкость устремляется в образующиеся пустоты, возникают микроструи, ударные волны и турбулентность. Это называется кавитацией. Если такие схлопывания происходят у поверхности, они могут выбросить воду вверх в виде резкого всплеска. Множество схлопываний даёт достаточно сильный гидродинамический удар, который может опрокинуть стакан. А в масле таких пузырьков пара нет — оно не кипело. Поэтому при впуске воздуха оно ведёт себя спокойно.

Да и в целом процесс кавитации очень интересен с точки зрения физики, потому что большая энергия концентрируется в небольшом объеме и у нас могу возникать:
▪️локальные давления порядка сотен и тысяч атмосфер;
▪️локальные температуры до тысяч кельвинов (в акустической кавитации — до ~5000 K);
▪️ударные волны, кумулятивные микроструи, шум;
▪️ сонолюминесценция (свечение).
#physics #science #физика #наука #термодинамика #мкт #кипение #опыты #эксперименты

☕️ Поведение воды в вакуумной камере

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥41👍27❤16😨3❤‍🔥1🤯1😍1
📝 Как бы вы решали второе уравнение, если бы у вас под рукой не было бы компьютера ?

#задача #математика #алгоритмы #численные_методы #math #physics #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍35🤔16❤8🔥7😱5👨‍💻3🤯2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🔻 Поверхностное натяжение — сила, которая позволяет водомерке скользить по пруду и формирует идеальные сферы капель. Монетку, натертую воском можно тоже положить на поверхность воды, и она не будет тонуть, не смотря на то, что её плотность больше, чем плотность воды.

Вопреки расхожему мнению, фундамент количественного изучения поверхностного натяжения заложила не группа мужчин-академиков, а немецкая домохозяйка Агнес Покельс. В конце XIX века, не имея права на университетское образование, 19-летняя Агнес наблюдала за поверхностью мыльной воды во время мытья посуды. Используя подручные средства она в 1882 году сконструировала «раздвижной желоб» (предшественник современных ванн Ленгмюра), позволявший точно менять площадь поверхности жидкости и измерять натяжение. Покельс в 1891 году написала письмо лорду Рэлею. Он отправил перевод её заметок в журнал Nature.

🔸 Физика процесса. Поверхностное натяжение возникает из-за асимметрии сил, действующих на молекулы. Если молекула внутри объема окружена соседями со всех сторон и силы взаимно компенсируются, то молекула на границе раздела фаз испытывает результирующую силу, направленную внутрь жидкости. Это создает энергетически выгодное состояние, при котором поверхность стремится сократиться, ведя себя как растянутая упругая мембрана.

Математически строгую теорию капиллярности дал Томас Юнг и позже Пьер-Симон Лаплас. Краеугольный камень статики поверхностных явлений — формула Лапласа, определяющая скачок давления на искривленной границе раздела: ∆P = γ (1/R₁ + 1/R₂).
∆P — разность давлений внутри и снаружи жидкости (капиллярное давление); γ — коэффициент поверхностного натяжения (Н/м); R₁, R₂ — главные радиусы кривизны поверхности.

Для практических измерений гораздо удобнее частный случай — закон Жюрена, описывающий подъем жидкости в капилляре. Высоту столба можно найти так: h = (2γ cosθ) / (ρgr).
h — высота подъема; θ — краевой угол смачивания; ρ — плотность жидкости; g — ускорение свободного падения; r — радиус капилляра

Обратите внимание: из этой формулы видно, что для воды (θ < 90°, cosθ > 0) высота положительна (мениск вогнутый, жидкость поднимается), а для ртути (θ > 90°, cosθ < 0) — отрицательна (мениск выпуклый, уровень в капилляре ниже).

▪️ 1. Сложная природа «винных слез»: Эффект Марангони, вызывающий стекание «ножек» по бокалу, стандартно объясняют градиентом поверхностного натяжения между пленкой вина и мениском из-за преимущественного испарения спирта. Однако детальные исследования показывают, что традиционная модель не объясняет, почему эффект сильнее при высокой концентрации алкоголя, где зависимость натяжения от концентрации почти исчезает. Ряд физиков настаивают, что ключевым агентом, индуцирующим поток, выступает градиент на границе раздела «жидкость–твердое тело» (стенка бокала), а не только поверхность «жидкость–воздух»

▪️ 2. Несимметричные токи Покельс: В своих ранних опытах Агнес Покельс обнаружила любопытный факт: если привести две области поверхности к одинаковому относительному загрязнению, но разными веществами (например, стеклом и металлом), то при снятии перегородки между ними возникает мощное течение от стекла к металлу. Это указывает на то, что поверхности, имеющие совершенно одинаковое численное значение натяжения, могут обладать разным «поверхностным давлением» из-за растворения микроскопических количеств вещества в поверхностном слое. Стандартный «коэффициент поверхностного натяжения» (γ) — это усредненный макропараметр. Два совершенно разных вещества могут создавать пленки с одной и той же геометрией изгиба.

▪️ Капля против гравитации: Поверхностное натяжение способно не только удерживать предметы, но и транспортировать их против силы тяжести. Если каплю поместить на наклонную поверхность, совершающую строго вертикальные вибрации, капля может поползти вверх. При ускорении пластины вниз капля принимает «мешкообразную» форму, и силы натяжения толкают её в гору даже при наклоне 85 градусов. #физика #магнетизм #электродинамика #опыты #эксперименты #physics #видеоуроки #электроника #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤23👍19🔥8🤯2❤‍🔥1😱1🤩1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
⚡️ Задачка для наших подписчиков: почему перемычка двигается и почему при смене контактов ➕➖ она меняет направление движения?

#электродинамика #электричество #магнетизм #физика #physics #задачи #опыты #эксперименты #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🤓17👍11⚡7❤5🔥4🤯2👏1
👑 Геометрическая задачка для наших подписчиков

Попробуйте решить самостоятельно и написать ваш ответ в комментариях.

📝 Полный разбор и решение здесь 🔍

#математика #math #наука #science #геометрия #задачи

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥15❤9👍5🤔4😱2🤯1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
«Нет никакого особого дара или волшебства в изучении квантовой механики — только практика, чтение, обучение и исследование». 
— Ричарду Фейнман

Фейнман не считал себя исключительно одарённым человеком. Он полагал, что его успехи — результат упорного труда и целеустремлённости, а не врождённого таланта. Его подход к обучению и пониманию сложных концепций основывался на идее, что истинное понимание предмета проявляется в способности объяснить его простыми словами. Фейнман часто говорил:
«Если я не могу объяснить это первокурснику, значит, я сам этого не понимаю».

#physics #science #квантовая_механика #физика #научные_фильмы #видеоуроки

👩‍💻 Ричард Фейнман: Fun to Imagine. Полная версия [FHD качество]

Это интервью было снято у Ричарда Фейнмана дома и показано на канале BBC2, в виде нескольких коротких серий, в период с 8 июля по 12 августа 1983.
0:00:50 Колеблющиеся атомы
0:07:18 Огонь
0:12:08 Резиновые жгуты
0:14:54 Магниты
0:22:29 Электричество
0:32:06 Загадки о зеркале и поезде
0:37:46 Чудо зрения
0:43:40 Большие числа
0:55:01 Способы думать

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤45🔥26👍14😍3⚡2❤‍🔥1🤩1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
#️⃣ Волны Фарадея — это один из самых красивых и наглядных примеров параметрической неустойчивости в физике. Это нелинейные стоячие волны, которые возникают на поверхности жидкости, находящейся в сосуде, совершающем вертикальные колебания. Впервые их описал Майкл Фарадей в 1831 году. Ключевое отличие от обычных волн (например, от брошенного камня) в том, что здесь нет движущегося источника. Жидкость равномерно трясут вверх-вниз, и при превышении критической частоты колебаний плоская поверхность теряет устойчивость, покрываясь рябью. Это явление называется неустойчивостью Фарадея.

Главная причина наблюдаемого эффекта — параметрический резонанс. Представьте себе качели. Обычный резонанс — это когда вы толкаете их в такт. Параметрический резонанс — это когда вы приседаете и встаете в определенные моменты, меняя саму длину подвеса. В случае с жидкостью мы «меняем» эффективную силу тяжести, периодически ускоряя сосуд вверх и вниз.

Самое интересное: рябь на поверхности колеблется ровно в два раза медленнее, чем вы трясете сосуд. Это классический признак параметрического резонанса (субгармонический отклик). Если вы трясете стакан с водой с частотой 10 Гц, волны на поверхности будут «дышать» с частотой 5 Гц. Волны Фарадея — это не хаотичная рябь, а упорядоченные структуры. В зависимости от частоты и амплитуды колебаний, а также свойств жидкости, на поверхности формируются удивительные паттерны:

🟡 Квадратная решетка: Исторически первый и самый известный узор, который наблюдал сам Фарадей.
🟡 Шестиугольники (соты): Часто возникают при определенных условиях.
🟡 Полосы и линии: Более простые, но не менее эффектные структуры.
🟡 Квазикристаллы: При большом размере сосуда и определенных параметрах могут возникать узоры с симметрией, не свойственной обычным кристаллам (например, 8- или 10-лучевая симметрия).

Строгое описание волн Фарадея приводит к уравнению Матьё. Это дифференциальное уравнение с периодически меняющимся коэффициентом, которое как раз и описывает параметрический резонанс.
Порог возникновения неустойчивости зависит от вязкости
жидкости и поверхностного натяжения. Чем более вязкая жидкость (например, мед), тем большую амплитуду вибрации нужно приложить, чтобы «раскачать» волны. В идеальной (невязкой) жидкости волны возникли бы при сколь угодно малой амплитуде вибрации на резонансной частоте, но реальная диссипация «съедает» часть энергии, создавая порог.

Фарадей проводил эксперименты с разными жидкостями: ртутью, водой, чернилами, молоком и даже яичным белком. Наблюдая за ртутью на оловянной пластине, вибрирующей на солнце, он отметил «очень красивые эффекты отражения». Долгое время считалось, что волны Фарадея всегда образуют квадратную решетку, и только спустя столетие были обнаружены другие симметрии. #волны #колебания #механика #гидродинамика #резонанс #физика #science #physics #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍44🔥21❤12🤔3❤‍🔥2🤩2🤯1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
⚡️ Как из 1.5 Вольт сделать 5 Вольт? Разбираем Boost Converter (Повышающий DC/DC)

Как получить большее напряжение из меньшего? (Закон сохранения энергии еще никто не отменял). Секрет в хитрой схеме и одном важном компоненте — дросселе (катушке индуктивности). Он выступает в роли «маховика», который запасает энергию.
Состав схемы: Батарейка (источник), Дроссель (накопитель), Транзистор (ключ), Диод (клапан), Конденсатор (сглаживатель), ШИМ-контроллер (мозг)

▪️Такт 1: Накопление (Транзистор открыт)
ШИМ-контроллер открывает транзистор. Ток от батарейки бежит через катушку на землю. В этот момент катушка «заряжается» — создает магнитное поле. Диод в этот момент закрыт, нагрузка питается от конденсатора.

▪️Такт 2: Выброс (Транзистор закрыт)
Транзистор резко закрывается. Ток через катушку не может мгновенно остановиться! Магнитное поле резко схлопывается, и катушка создает мощный импульс напряжения (ЭДС самоиндукции). Этот импульс складывается с напряжением батарейки, пробивает диод и заряжает конденсатор. Напряжение на выходе становится выше, чем на входе!

▪️Зачем нужен ШИМ? ШИМ (Широтно-Импульсная Модуляция) — это «дирижер». Он очень быстро (десятки/сотни тысяч раз в секунду) открывает и закрывает транзистор. Чем дольше транзистор открыт — тем больше энергии запасает катушка — тем выше напряжение на выходе. Меняя «скважность» импульсов, мы регулируем выходное напряжение.

Мы не создаем энергию из воздуха. Мы берем ток из батарейки, «нарезаем» его на куски, запасаем в магнитном поле катушки и «выстреливаем» в нагрузку под высоким давлением (напряжением).

❓А вы знали, что простой диод в такой схеме может заменить синхронный выпрямитель (второй транзистор) для повышения КПД? #электродинамика #электричество #магнетизм #физика #physics #задачи #опыты #эксперименты #science

⚡️ Задачка для наших подписчиков

🥺 Plasma Vortex in a Magnetic Field ⚡️

⚡️ Магнитные электроды

💨 Интересный эксперимент с жидким кислородом

🐸 Живая лягушка левитирует в магнитном поле ~16 Тесла

🧲 Электромагнит Биттера или соленоид Биттера

⚡️ Задача по электродинамике для наших подписчиков. Будет ли вращаться диск

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍53❤49🔥17⚡3✍1👏1💯1👾1
⚛️ Законы Вселенной:уравнения, которые изменили всё 💤

1. Уравнение Эйнштейна: Общая теория относительности : G_μν = 8πG/c⁴ * T_μν
Что оно значит: Материя и энергия говорят пространству-времени, как искривляться, а искривлённое пространство-время говорит материи, как двигаться.
Почему это красиво: Оно связывает геометрию Вселенной с её содержимым. Без него не работали бы GPS, и мы не знали бы о чёрных дырах. Это уравнение — квинтэссенция идеи «геометрия как физика».

2. Стандартная модель (Лагранжиан)
Что он значит: Это полная теория трёх из четырёх фундаментальных взаимодействий (электромагнитного, сильного и слабого) и всех известных элементарных частиц.
Почему это красиво: Это вершина человеческого понимания микромира. Оно с пугающей точностью предсказывает поведение квантовой вселенной. Его экспериментальное подтверждение на БАКе — триумф человеческого разума.

3. Второй закон Ньютона: F = ma
Что он значит: Сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение.
Почему это красиво: Гениальная простота. Это основа всей классической механики. От полёта ракет до качения мяча — всё описывается этим лаконичным уравнением. Оно научило нас предсказывать движение.

4. Уравнения Максвелла:
∇·E = ρ/ε₀, ∇×E = -∂B/∂t, ∇·B = 0, ∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t
Что они значат: Эти четыре уравнения — полное описание всего электричества и магнетизма. Они объединили их в единое явление — электромагнетизм.
Почему это красиво: Из них, как следствие, вытекает существование электромагнитных волн (свет, радиоволны, рентген). Мы поняли, что свет — это и есть колебания электромагнитного поля. Фундамент современной цивилизации.

5. Уравнение Шрёдингера: iℏ ∂/∂t |Ψ> = Ĥ |Ψ>
Что оно значит: Оно описывает, как со временем изменяется квантовая состояние частицы (волновая функция Ψ).
Почему это красиво: Это сердце квантовой механики. Оно отбросило детерминизм Ньютона и ввело нас в мир вероятностей и фундаментальной неопределённости. Мир на самом маленьком уровне устроен именно так, как диктует это уравнение.

Эти уравнения — архитектура нашей реальности. Они являются доказательствами того, что человеческий разум способен постигать самые сокровенные секреты Вселенной. ✨

А какое уравнение нравится больше всего вам? Какое самое сложное для вас? #science #physics #физика #опыты #наука #квантовая_физика #квантовая_механика #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤47👍15🔥13🤩2⚡1🤔1💯1🤓1
🔊 Узоры стоячих волн — фигуры Хладни 〰️

В данном эксперименте мы наблюдаем визуализацию звука по конфигурации стоячих волн, в узлы которых попадают кристаллики соли, вырисовывая картину колебания. С увеличением частоты геометрические узоры из соли меняют свою форму и становятся более сложными.

Предлагаем посмотреть на современную реализацию эксперимента, который повторяет «открытие» немецкого ученого Эрнеста Хладни. Он исследовал влияние вибраций разных частот на механические поверхности, водя смычком вдоль края пластины (пластины Хладни), покрытой мукой, заметил как изменяется ее форма. Свои наблюдения изложил в книге «Теория Звука». В 1960-х Ханс Дженни расширил работы Хладни, используя различные жидкости и электронные усилители для генерирования различных звуковых частот. Он же заодно и ввел термин «киматика».

Если вы пропустите обычную синусоидную волну через тарелку с водой, то вы увидите узор прямо на воде. В зависимости от частоты волн будут появляться различные изображения пульсаций. Чем выше частота, тем более сложными становятся узоры. Эти формы являются повторяющимися и отнюдь не случайными. Вибрация организует материю в сложные формы, получаемые из простых и повторяющихся волн. #механика #физика #наука #physics #колебания #science #волны #physics

CYMATICS׃ Science Vs Music — Nigel Stanford

Воздействие звуковых волн различных частот на соль

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👍18❤10🔥10🤩2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
⚡️ Большая разность потенциалов вызывает электрический разряд (плазму) яркого светло-голубого оттенка. Воздух ионизируется и образуются микроплазменные каналы, которые излучают свечение. По сути это свечение ионизированного азота и кислорода.

А вот кристалл, который лежит между электродами на видео, может обладать и электролюминесцентными свойствами (например сульфид цинка ZnS). Тогда может быть и дополнительное свечение, которое связано с рекомбинацией электронов и дырок под действием сильного электрического поля.

🟡 Плазменный разряд — это физическое явление ионизации газа. Именно он даёт ту самую яркую, часто нестабильную «искру» или дугу, которую мы видим на фото.

🟡 Люминесценция — это свечение самого твёрдого тела (кристалла) под действием электрического поля (электролюминесценция) или других факторов. В данном случае она может присутствовать как менее яркий фон, но основной свет исходит от плазмы.

💎 Какой это может быть кристалл?

1. Кварц (SiO₂): Часто используется в подобных демонстрациях из-за пьезоэлектрических свойств.

2. Флюорит (CaF₂): Природный минерал, который, как известно, обладает сильной флуоресценцией и фосфоресценцией под воздействием электрических разрядов.

3. Каменная соль (NaCl) или другие галогениды: Щелочно-галоидные кристаллы являются классическими объектами для изучения электролюминесценции.

4. Синтетические сцинтилляторы (например, на основе ZnS): Если это подготовленный эксперимент, то кристалл может быть специально выращен для усиления эффекта свечения.
#пьезокерамика #пьезоэлектричество #электричество #электродинамика #физика #наука #science #physics

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍27❤10🔥7❤‍🔥3⚡3🤩1