Это происходило при резком закрытии шарового крана или остановке циркуляционного насоса, когда давление в трубе достигало таких значений, что выбивало сами краны или просто расширяло трубу (!), часто с её последующим разрушением.

В своей работе Жуковский предложил различные способы решения проблемы, например медленное закрытие крана, замена шаровых кранов на винтовые задвижки или вентили. До сих пор по его советам во всем мире применяются демпфирующие устройства (гасители гидравлического удара), разрушаемые мембраны и обратные клапаны.

Эпилог. Ещё немного ударных волн.

Извержение вулкана Кракатау по многим данным было самым громким событием в нашей истории. Правда, слово «громкий» здесь стоит воспринимать больше как силу давления, ведь по примерным оценкам в тот момент она составила около 310 децибел, а наши перепонки могут выдержать максимальную «громкость» лишь в 140-145 дБ. Так что такие волны на самом деле воспринимаются человеком не как звук, а как удар (отсюда и название), и понятие «громкость» здесь означает силу этого удара.

Менее мощные, но не менее опасные ударные волны возникают при ядерных взрывах (280 дБ) или падении метеоритов. Например, Тунгусский взрыв оценивают в 300 дБ, что не намного меньше Кракатау, а падение метеорита в Челябинске в 2013 году вызвало ударную волну, выбившую стекла в большинстве зданий города. К тому же, помимо атмосферного фронта, крупные метеориты способны вызвать ударные волны прямо в земной коре – то есть в твёрдом теле.

Есть ещё много подобных примеров, но я все-таки хочу закончить любимой классикой - ударной волной самолёта при переходе на сверхзвук. Она вызывает вокруг интенсивное образование тумана в форме конуса, а её сила составляет обычно около 160 дБ. Так вот, разумеется, мощные ударные волны способны нанести серьёзный урон людям и постройкам, но даже небольшие скачки уплотнения бывают крайне нежелательны, особенно в таком тонком деле как авиация. Явление ударной волны, которое объяснил Мах ещё в 19 веке впоследствии сильно попортило жизнь авиаторам в веке двадцатом. Хотя… это уже совсем другая история.

В общем, любите физику и не бегайте со сверхзвуковыми скоростями.

P.S. В качестве выполнения условия конкурса хочу поздравить с днём рождения Serge Semserovich*, который не только подписан на Кэтсаенс и родился в день выхода этой заметки, но ещё и, как оказалось, мой земляк - и живёт в Иркутске (если подпись в вк не врёт). Приятное совпадение, с днём рождения!

#Грибоедов
#физика
#Авторский_челлендж

Оригинал

Если фотон с определенной длинной волны (а мы помним, что через постоянную Планка она связана с энергией) попадает в валентный электрон полупроводника, то он передает ему необходимое количество энергии, чтобы попасть на орбиталь повыше. Потусив там какое-то время, электрон возвращается обратно на более выгодный для себя энергетический уровень. Для этого ему нужно потерять энергию, что электрон и делает, испуская фотон обратно. Однако, из-за диссипации, этот фотон улетает прочь уже с меньшей энергией, а, значит, большей длиной волны. Это явление и называется Стоксовым сдвигом, про него уже было выше. Таким образом, если мы будем непрерывно облучать полупроводник светом с длиной волны Х поменьше, то он будет отвечать нам тем же, с длиной волны У побольше. Как правило люди используют Х из ультрафиолетовой части спектра, а У из видимой части спектра, и эти длины волн точны и уникальны для каждого полупроводника. А полупроводник, для которого характерны такие цыганские фокусы со светом, называют флуорофором. Класс, разобрались!

Теперь, что же такое тушение. Ну, тут как раз всё довольно просто! Тушением флуоресценции называют любые процессы, которые уменьшают интенсивность флуоресценции данного вещества. К тушению может приводить множество процессов: химические реакции, перенос энергии, образование комплексов и столкновения частиц. Главное, надо понимать, что все эти процессы так или иначе изменяют уровень энергии для электронной орбитали. Это значит, что изменяется ширина запрещенной зоны, и мало того, что меняется поведение электрона, так еще и свет, которым мы облучали полупроводник, больше не подходит. Уровень энергии, который он может сообщить электрону больше не приводит его на разрешенные уровни-орбитали, а, значит, электрон его тупо игнорирует. Ну вот и всё, не так уж это было и сложно, да? Да, ведь?..

На самом деле, применение флуорофоров в быту весьма широко, разнообразные сенсоры даже являются, пожалуй, самой неизвестной и незаметной частью. Начиная от биологии с медициной и заканчивая банальными красками и “оптическими отбеливателями ”, которые флуоресцируют светло-голубым цветом. Да-да, естественный цвет большинства тканей желтоватый, и только добавление флуоресцентного красителя заставляет их выглядеть белоснежными. Кстати, о биологии с медициной: на эффекте флуоресценции работает настолько много всего, что история о том, как ученые выжимали медуз ради секвенирования ДНК, заслуживает отдельной статьи, а то и лонга.

Если говорить честно, то годных флуорофоров я тогда в лаборатории не наварил. Растворимость страдала, к светимости были вопросики и тушились об молекулы взрывчатых веществ они как-то неубедительно. Да и с академической наукой мы как дельфин и русалка: они, если честно, не пара, не пара, не пара. Ну, как говорил Лосяш, я, по крайней мере, не притворяюсь, что у меня всё получилось, когда ничего не получилось. Однако, если, прочитав эту заметку, хоть кто-нибудь скажет: “а, так вот, что это была за хреновина!”, значит, мой диплом уже был написан не напрасно.

#Пахоуми
#физика
#химия
#Авторский_челлендж

Оригинал

15 авторов, 40 модификаторов и семь дней: завершился наш #Авторский_челлендж!

Мы очень рады его итогам — на канале стало больше текстов технических направлений, а кто-то попробовал себя в написании заметок в первый раз. Все авторы выложились на полную, и на самом деле у нас не было ни одной скучной заметки. Однако некоторые смогли раскрыть свои темы чуть интереснее, чем другие (а ещё и принесли свои работы вовремя). Вот полный список всех заметок челленджа (жирным выделены четыре победителя конкурса в нашем паблике в ВК и самая залайканная заметка в телеграме):

Пивная эвтаназия улиток — #Биология #Небаковна — 3 место
Советский офтальмолог Фёдоров и его борьба с катарактой — #Медицина #Юдин — именно эта заметка, судя по реакциям, больше всего понравилась аудитории нашего канала
Что делают с невостребованными телами после смерти — #Юриспруденция #Корнев
Золотой стандарт и почему это не лучшая идея — #Экономика #Яковлев
Криминалистическая ферма трупов — #Криминалистика #Корнев
Нецензурная заметка об этимологии женских гениталий в английском языке — #Лингвистика #Старк
Нескучная теория множеств в математике — #Математика #Деточкин
О чём на самом деле "Война и мир" — #Литература #Хайдарова — 4 место
Что ждёт вселенную в конце — #Астрофизика #Карнаухов
Звуки смерти или пара слов об ударных волнах — #Физика #Грибоедов — 1 место
Связь математики и пива, узнав о которой вы не сможете смотреть на бокал пива прежним взглядом — #Математика #Вараксин
Кратко о мемах — #Социолингвистика #Апушкина
Компульсивный шоппинг — #Психология #kleoart
Как поставить психиатрический диагноз писателю по его тексту — #Психолингвистика #Канаева — 2 место
О флуорофорах, зонной теории и пылесосах — #Физика #Химия #Пахоуми

Одна заметка прошла вне конкурса в качестве эксперимента — один из авторов решил скормить модификаторы конкурса Chat-GPT и попросить нейросеть написать научно-популярную заметку. Получилось то что получилось.

Кроме того, наши постоянные авторы хотели бы отдельно отметить нескольких участников среди новичков, чьи темы показались им интересными:
1. Юрий #Деточкин
2. Илья #Пахомов
3. Сергей #Юдин
4. Сырно #Небаковна

Спасибо всем, кто был с нами! Это не первый и уж точно не последний авторский челлендж и мы с нетерпением ждём, что принесёт нам конкурс в следующий раз.

С сегодняшнего дня мы возвращаемся к прежнему формату постинга и уже сегодня вечером вас ждёт очень интересный #лонг!

Привет, котаны и котанессы!

Ключевым эпизодом в экспериментальной проверке теории относительности Эйнштейна считается наблюдение вызванного искривлением пространства-времени возле Солнца отклонения звёздного света британскими астрономами во время солнечного затмения 1919 года. Попробую сейчас рассказать про историю этой проверки поподробнее.

https://telegra.ph/O-zatmeniyah-i-proverke-teorii-otnositelnosti-04-12

#Прихно
#Физика
#лонг

В Японии он пользуется относительной известностью, и существуют целых два профессиональных ансамбля матреминистов, исполняющих классическую и народную русскую и японскую музыку.

В России терменвокс не особо распространен, но действует Школа Терменвокса, возглавляемая правнуком Льва Термена, в которой можно научиться извлекать музыку из эфира движением рук.

#Соловьева
#физика

Оригинал

Если между волн есть видимый канал бурлящей воды, уходящей в море, то очевидно - что-то тут не то. Это рип. Но также часто в этом месте, наоборот, тихая и спокойная внешне вода. Это рип. Если видите перпендикулярно уходящую в море полосу воды, отличающейся по цвету от окружающего морюшка, лучше не лезть в это место. Скорее всего, это рип. Также, если в одном месте растительность, пена, пузыри постоянно движутся в сторону моря - нам с ними не по пути. Наконец, если между волнами, набегающими на берег, есть разрыв в несколько метров... Именно, это рип.

Муркнула вас, пользуйтесь солнцезащитными кремами!

#физика
#Зюбанова

Это было самое начало, все намного сложнее. Величина подъемной силы зависит от положения самолёта по отношению к потоку (здравствуйте, углы Эйлера), за скоростью звука и на критических режимах начинается обитель Хаоса, где привычные законы уже не работают, а над моделированием обтекания лопастей вертолета работают целые лаборатории. Аэродинамика необъятна, и вы только что к ней слегка прикоснулись.

#физика
#Гладышева

А сегодня у нас в ленте Габриэль Липпман. Заложил основы ЭКГ. Создал почти неприменимый метод цветной фотографии, за который получил аж Нобелевскую премию, предвосхитив этим голографию.

https://telegra.ph/Lippman-i-ego-fotograficheskie-izyski-12-05

#Прихно
#физика

Доброго времени суток всем!

Недавно я тут в комментариях под постом* грозился разродиться статьей с пояснениями и расшифровками того, что автор поста, по моему мнению, опустил или не упомянул. Мужик сказал – мужик делает.

Железо является основным металлом для человечества, но в чистом виде оно не используется. Существуют тысячи ̶е̶д̶и̶н̶и̶ц̶ ̶в̶о̶е̶н̶н̶о̶й̶ ̶т̶е̶х̶н̶и̶к̶и̶ марок стали: электротехнические, жаропрочные, высоко- или малоуглеродистые, нержавеющие и т.д., и т.п. Все особенности и нюансы этих металлических сплавов изучает отдельная наука - Металловедение, однако даже на базовом уровне не получится погрузиться в нее с наскока. Давайте для начала узнаем ее получше, найдем общий с ней язык, а дальше уже она сама покажет все свои прелести, не сомневайтесь.

https://telegra.ph/Kristallografiya-02-21

*сам пост

#Ножовский
#физика

Грейнахер! Именно эта мысль посещает нас каждый день возле микроволновки. И не зря, ведь именно Генрих Грейнахер в процессе своих научных изысканий создал то, благодаря чему появились СВЧ-печи! Но обо всём по порядку.

Будущий учёный родился на свет 31 мая 1880 года в семье сапожника. С раннего детства мальчишка проявил изрядное стремление к знаниям, поэтому родители не жалели средств на образование своего чада. Несмотря на неплохой уровень преподавания физики, в стенах Берлинского университета Генриху стало тесновато уже в возрасте 14 лет, поэтому он натурализовался в Швейцарии, дабы продолжить изучение любимого предмета уже в стенах Женевского ВУЗа.

Благодаря тому, что Грейнахера обучали такие светила физики того времени, как Макс Планк и Эмиль Варбург, уже в возрасте 24 лет молодой человек получает докторскую степень, а в 27 становится Профессором Цюрихского университета.

Работая здесь, он совершит самое своё известное открытие, которое, как водится, было сделано абсолютно случайно. В 1912 году Генрих всеми силами корпел над тем, как лучше вычислять массу электрона. Он собрал установку, в которой внутрь магнита был помещен электровакуумный диод с цилиндрическим анодом вокруг стержневидного катода. ЧСХ, измерить массу не получилось (были проблемы с созданием вакуума в лампе), впрочем, так, по сути, был создан первый магнетрон, с помощью которого все мы и греем свою еду.

Однако магнетрон - не единственное изобретение Грейнахера. Так, в 1920 году, обобщив опыт своих предыдущих исследований, Генрих создал каскадный умножитель напряжения, которые сейчас используются во многих областях техники, в частности, для электрической накачки лазера, в источниках высокого напряжения систем рентгеновского излучения, подсветке жидкокристаллических дисплеев, лампах бегущей волны и так далее.

Благодаря активной исследовательской деятельности, в 1924 году Генрих получает приглашение не куда-нибудь, а аж в целый Бернский университет, где Грейнахер сначала работал профессором, а позднее даже возглавил физический институт сего элитного учебного заведения. Так продолжалось вплоть до 1952 года, пока у Генриха не начались проблемы со здоровьем.

Выдающийся учёный безвременно почил 17 апреля 1974 года в возрасте 93 лет. Любопытным фактом является то, что в 1988 году был основан Фонд Грейнахера. Часть дохода этого учреждения ежегодно используется для премирования молодых и перспективных учёных - физиков. Такие дела.

#Корнев
#Рыцари_науки
#Физика

Недавно приехал домой, понял, что зажрался в столице и ощущаю острую нехватку вкусного кофе чуть выше уровня "не_с_кафе_3_в_1". Ощущаешь? - иди вари, вот тебе зёрна, вот тебе кипяточек. На мой логичный вопрос "а што, у вас турки нет?", пожали плечами и многозначительно произнесли не выпендриваться, ведь от посудины суть приготовления не меняется.

После этого, я, как самый выпендривающийся и самый умный, благородно смолчал и пошёл писать текст.

А теперь ближе к делу, почему традиционный кофе варили (и варят) именно в джезве и почему она имеет такую форму?

Кофеманы знают, что хороший кофе даже хранить надо плотно запечатанным, ведь главное в "напитке Сатаны", как его в называли в Европе - это аромат. Для этого на больших упаковках кофе очень скоро стали делать герметичные замки, и именно поэтому сатанинские задроты покупают кофе в зёрнах: заранее измельчённое сырье где-то в процессе промышленной перемолки и упаковки сто процентов теряет часть своего драгоценного запаха в большей степени, чем зёрна, которые вы перемалываете сразу перед готовкой.

В общем, главная идея - сохранить все грани аромата на всех стадиях, от обжарки до транспортировки и особенно - во время готовки.

Так вот, в этой гонке за "тем самым вкусом" джезва прошла эволюцию от небольшой кастрюльки на костре до изящного кувшинчика с раструбом и длинной ручкой, чтобы максимально сохранить этот запах. Турки-то не дураки были, и если не знали, то интуитивно догадывались, что тут работает элементарная физика:

☕️ - Широкое дно благодаря большой площади взаимодействия позволяет нагревать жидкость более быстро и равномерно;

☕️ - Узкое горлышко из-за маленькой площади снижает испарение с поверхности эфирных веществ, составляющих сложный вкус кофе;

☕️ - Наклонные стенки задерживают частицы молотого кофе внутри: когда в процессе конвекции кофе поднимается снизу горячими струйками, некоторая его часть "врезается" в стенку корпуса и отлетает обратно, продляя время своего нахождения под водой;

☕️ - Оставшаяся небольшая часть гущи (которая все же всплыла на поверхность в более узкую часть турки) и плотная пена как бы "запечатывают" жидкость под ними, не давая улетучиваться ароматическим веществам. Таким образом, под импровизированной крышечкой творится целая вакханалия, где слои жидкости перемешиваются друг с другом и носят за собой более мелкие крупинки;

Как это влияет на вкус напитка? Чем дольше зерна находятся внутри, тем больше полезных веществ они ей отдают, говоря более точно - тем выше уровень экстракции кофе.

☕️ - Последний плюс традиционной формы посуды - это быстрое оседание гущи. Время оседания частиц кофе с поверхности у джезвы в 4 раза меньше, чем у ёмкости с вертикальными стенками, благодаря чему, успевает сформироваться более чистая и густая пенка;

В общем, чем мучаться с этой лишней посудой, просто привыкайте к старому доброму растворимому кофе.

P.S. Кстати, вот этот спор насчёт "турка или джезва" (если он у кого-то ещё возникает) абсолютно бессмысленен, это одно и то же. Турецкое слово «cezve» происходит от арабского, и изначально так называли тлеющие угли, а позже — кувшин для приготовления кофе. В России прижилось слово турка, потому что ну... Турки привезли нам этот инструмент.

#Грибоедов
#физика

Симулятор «цифровой химии»

Хочу рассказать об эксперименте, целью которого было продемонстрировать, что с помощью небольшого набора правил можно создавать сложные, интересно устроенные виртуальные миры прямо в окне браузера.

Это своего рода симуляция «цифровой химии» — межатомных взаимодействий в 2D- и 3D-пространствах:

— коллизии и отскоки частиц при контакте;
— силы притяжения и отталкивания между частицами;
— связи между частицами и влияние других частиц на эти связи;
— влияние температуры и других факторов среды (макропараметров) на поведение частиц.

Частицы разных типов визуализируются разными цветами. От типа частицы зависят их свойства, представленные в конфигурации мира:

1. Матрица коэффициентов гравитации несвязанных частиц показывает, будет ли частица одного типа притягиваться или отталкиваться от частицы другого типа в случае, когда они не связаны между собой, и с какой силой.
2. Матрица коэффициентов гравитации связанных частиц показывает, будет ли частица одного типа притягиваться или отталкиваться от частицы другого типа в случае, когда они связаны между собой, и с какой силой.
3. Список лимитов связей показывает, какое максимальное количество связей могут иметь частицы каждого типа.
4. Матрица лимитов связей показывает, какое максимальное количество связей могут иметь частицы каждого типа с частицами разных типов.
5. Матрица влияния частиц на связи своих соседей.

На последнем пункте остановимся поподробнее. Без этого правила почти все сгенерированные вселенные через какое-то время застывали или приходили в вечное движение, но без регулярного образования новых связей. Для решения этой проблемы я ввел правило, по которому частица каждого типа имеет возможность повлиять на максимальную длину связей частиц разных типов в сторону увеличения или уменьшения. Таким образом получилось достичь эффекта непрекращающегося синтеза и распада сложных «молекулярных» соединений.

Всеми основными параметрами симуляции можно управлять через пользовательский интерфейс, меняя таким образом «физику» мира. Кроме того, за счет настраиваемой рандомизации можно создавать практически неограниченное количество уникальных новых «вселенных» со своими неповторимыми законами. В общем, получилась занимательная и залипательная штука.

Для высокопроизводительной обработки взаимодействий между тысячами частиц пришлось применить множество приемов оптимизации. Расти в этом направлении еще есть куда, но эту работу я уже буду продолжать на Python с использованием Numpy и Numba, потому что браузер позволяет использовать только одно ядро процессора на одну открытую вкладку, что сильно ограничивает возможности масштабирования.

Потыкать и почувствовать себя демиургом можно здесь: https://smoren.github.io/molecular-ts/
Исходный код живет на гитхабе: https://github.com/Smoren/molecular-ts
Имплементацию с параллельными вычислениями на питоне можно посмотреть здесь: https://github.com/Smoren/molecular-python3
Поделиться ссылкой на интересную конфигурацию можно здесь, в комментариях, или на гитхабе: https://github.com/Smoren/molecular-ts/issues/1

Кстати, встретив интересный набор законов, не хочется, чтобы он канул в лету после закрытия окна браузера, — поэтому я внедрил кнопку создания ссылки на запуск симуляции с заданным набором параметров. А поделиться ссылками на интересные конфигурации можно в специальном issue либо здесь, в комментариях.

Спасибо за внимание!

#Фрилайт
#химия
#физика

Я из Иркутска, родился и вырос рядом с таким знаменитым объектом всемирного наследия как озеро Байкал. Нам рассказывают про него буквально с детсада, но это настолько потрясающий и уникальный памятник природы, что даже спустя годы я порой натыкаюсь на очередной новый замечательный факт про него.

Дима уже объяснил историю возникновения озера*, и я решил, что вместо каких-то общих сведений о Байкале, которых просто неимоверное множество, я лучше расскажу вам пару интересностей про байкальский лед. Заваривайте в термосе терпкий Саган-Дайля, берите коньки и погнали!

https://telegra.ph/Salo-gvozdi-i-zvezdnye-vojny-strannyj-lyod-Bajkala-04-24

#физика
#Грибоедов
#лонг

P.S. Лонг про историю Байкала

Самолёт принял решение приземлиться

(Да, подобрать кликбейтное название для этой заметки сложно, так что берите что есть)

Итак, меня довольно давно не было, но вот я вернулась, и хочу рассказать о явлении, которое очень хорошо роняло первые поколения истребителей. Представьте: вот вы пилот, летите, никого не трогаете, примус починяете, и решаете набрать высоту. Для этого надо немного ускориться и параллельно чуть увеличить тангаж, что вы, собственно, и делаете. Увеличивая тягу РУДом, вы параллельно немного тянете рычаг управления на себя. Все идёт хорошо первые несколько минут, но тут рычаг полностью самостоятельно и с огромной силой уходит в положение "на себя" до упора и там замирает. Поздравляю вас, вы познакомились с явлением, именуемым "перекомпенсация руля высоты". Пока вы лихорадочно пытаетесь оттолкнуть рычаг в нормальное положение, а ваш самолёт переходит в устойчивый штопор, у как раз вас есть несколько минут падения до земли, так что давайте познакомимся с этим явлением поближе.

https://telegra.ph/Samolyot-prinyal-reshenie-prizemlitsya-05-10

#Гладышева
#физика