#закадром
#события

Сегодня свой день рождения отмечает Алексей Колчин — автор и ведущий роликов по физике и математике, постоянный член жюри Турниров юных физиков, замечательный педагог и надежный коллега.

Алексей, от все души поздравляем вас! Спасибо за неоценимый вклад в развитие проекта, за умение вдохновлять на изучение нового и за ту энергию и любопытство, которые вы вкладываете в каждый ролик.

Желаем вам здоровья, счастья, новых интересных с профессиональной точки зрения задач, благодарных зрителей. С Днём рождения!

#закадром

На пересечении дня рождения Алексея и работы с разными AI агентами для генерации видео мы сталкивались и со смешными галлюцинациями - на видео один из таких фрагментов ))

#physics
#физика

Сделаем такой опыт: поместим в пластиковую бутылку с водой спичку, один из концов которой утяжелён кусочком пластилина или проволоки так, что спичка почти полностью погружена под воду. Плотно закроем бутылку крышкой и надавим на её стенки, и спичка начинает тонуть, снимем давление — и спичка снова поднимается на поверхность.

Эта замечательная игрушка называется «картезианский водолаз» в честь великого французского учёного и философа Рене Декарта — на латыни его имя звучит как Ренатус Картезиус. И здесь проявил своё неотвратимое действие принцип Арнольда, сформулированный им в блестящей статье «Новый обскурантизм и российское просвещение». Согласно этому принципу «если какой-либо объект носит чьё-либо имя, то это не имя первооткрывателя», — впервые такой водолаз был описан Рафаэлло Маджотти в книге «Сопротивление воды сжатию» в 1648 году, а в работах Декарта он вообще не упоминается.

Заменим спичку пипеткой, частично заполненной водой, или прозрачным флакончиком. Наблюдая за тем, что происходит с воздухом внутри пипетки, когда мы сжимаем и снова отпускаем стенки бутылки, нетрудно объяснить принцип действия картезианского водолаза с помощью законов Паскаля и Архимеда. Но что же происходит со спичкой? Неужели в ней тоже есть воздух? И ещё: заставим погрузиться водолаза на дно достаточно высокой бутылки и снимем давление — а водолаз не всплывает и так и остаётся на дне! В чём же тут дело?

Смотрите наш новый англоязычный ролик Cartesian diver, размышляйте и экспериментируйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Картезианский водолаз» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]

#физика
#тюф

Зажмём один конец линейки и ударим по другому её концу — слышно какое-то глухое дребезжание. Этот звук предлагалось исследовать участникам Турнира юных физиков 2026 года в задаче, которая почему-то называется «Поющая линейка». Так и вспоминается бессмертная басня Крылова: «Спой, светик, не стыдись...». Но почему же линейка издаёт такой странный звук? Присмотримся внимательнее, и оказывается, что линейка бьёт по креплениям, между которыми она зажата, поэтому слышно характерное «дрррр». Хорошо, зажмём линейку между металлическими щёчками, и звук становится чище, но не намного.

Частоты собственных колебаний балки, зажатой на одном конце, нашли ещё в XVIII веке Даниил Бернулли и Леонард Эйлер, составив и решив дифференциальное уравнение с соответствующими граничными условиями. Казалось бы, задача решена, — мы должны слышать звук именно на этих частотах, ведь он возникает за счёт ударов по воздуху колеблющегося конца линейки, который движется с большой скоростью. Но вот беда: когда длина свободного конца равна десяти сантиметрам, частота основной моды колебаний линейки составляет всего 40 герц, и этому соответствует очень низкий звук на пределе слышимости человеческого уха. Однако мы прекрасно слышим гораздо более высокий звук, и на спектрограмме выделяются характерные полосы на частотах 700 и 4500 Гц.

Сделаем ещё один опыт и запустим колебания другим способом: оттянем конец линейки ниткой, а затем пережжём её. И спектр звука немедленно изменяется, теперь в нём присутствуют полосы на частотах 4400, 2000 и 350 Гц, причём для этой последней частоты нет никаких соответствий среди собственных колебаний линейки! Задача оказалась совсем не простой, и мы попали в ситуацию, которую описывает девиз Сибирского турнира юных физиков: от неполного знания к полному непониманию! Как же всё это можно объяснить?

И здесь нас ждут разнообразные сюрпризы, о которых вы узнаете из нашего нового ролика «Загадки поющей линейки». Смотрите, размышляйте, экспериментируйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Загадки поющей линейки» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]

#физика
#тюф

Когда плоская металлическая шайба падает плашмя на поверхность воды, из центрального отверстия шайбы бьёт вверх тонкая кумулятивная струя. Как говорит мастер, даже в падении скрыт путь к возвышению. Исследовать образование этой струи предложено участникам Турнира юных физиков 2026.

На следующей неделе мы опубликуем ролик «Кольцевой фонтан». Если вы хотите посмотреть этот выпуск уже сейчас, приглашаем на нашу платформу в Boosty.

[Поддержите нас]

#physics
#физика

Сегодня мы расскажем о загадочном появлении удивительно точных навигационных карт в XIII веке — в самые настоящие Средние века.

Античные карты до наших дней не сохранились, известны лишь их описания, и по этим текстам уже в Новое время были сделаны различные реконструкции. Первую карту обитаемой части Земли составил в первой половине VI века до нашей эры древнегреческий философ Анаксимандр, и в её центре, конечно же, находился священный храм в греческих Дельфах. Более поздние карты Гекатея и Эратосфена составлены по описаниям путешественников и достаточно правдоподобно изображают окрестности Средиземного и Чёрного морей. Расстояния тогда измерялись днями пути, так что точности от таких карт требовать было нельзя. Только во II веке нашей эры Клавдий Птолемей в своей «Географии» предложил привязывать пункты местности к сетке параллелей и меридианов. Но если широту измерить достаточно просто, то с определением долготы были большие трудности.

Средневековые карты земного круга, составленные в XIII-XIV веках, мало отличаются от античных, только теперь в их центре изображен Иерусалим. И вот внезапно во второй половине XIII века появляются портуланы — подробнейшие и очень точные морские карты побережий Средиземного и Чёрного морей, Бискайского залива и даже Фландрии, которые мало отличаются от современных: на расстояниях порядка 4000 км средние отклонения составляют всего несколько десятков километров! В XIV-XV веках точность морских карт не улучшается, и это означает, что картографическая съёмка была произведена в XIII веке, а затем с этого оригинала по крайней мере на протяжении двухсот лет снимались многочисленные копии.

Но кто, как и когда это сделал? Никаких свидетельств об этом не сохранилось, ясно только, что такие масштабные экспедиции могли организовать богатые и могущественные государства — Венеция и Генуя. В те времена они контролировали всю средиземноморскую торговлю, и каждый год оттуда отправлялись в дальние плавания караваны из нескольких десятков судов, каждое из которых перевозило до 200 тонн товаров.

А все остальные подробности этой загадочной истории смотрите в нашем новом англоязычном ролике The mystery of portulans remains unsolved и не забывайте ставить лайки!

P.S. По данной ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Тайна портуланов до сих пор не раскрыта» на удобной платформе.

[Поддержите нас]

#физика
#тюф

Задача «Кольцевой фонтан» одна из самых интересных и красивых в сезоне Турнира юных физиков 2026 года: когда массивное кольцо падает плашмя на поверхность воды, из его центра поднимается высокая струя, затем воздушный колодец, пробитый в воде кольцом, схлопывается, и образуется вторая струя. Мы уже сняли ролик по этой задаче прошлым летом, в самом начале Турнира, а затем приложили много усилий, чтобы продвинуться в её решении, и вот наконец предлагаем вашему вниманию совершенно новый ролик.

Первая фаза формирования струи — это быстрый удар кольца о воду. В идеальном случае горизонтального падения на поверхность воды удар длится порядка 10 микросекунд, а реально из-за небольшого перекоса кольца время удара составляет порядка 1 миллисекунды — всё происходит в пределах одного кадра доступной нам скоростной съёмки, и подробности этой фазы мы разглядеть не можем. Кольцо передаёт воде часть своего импульса, его скорость уменьшается, но за это время кольцо проходит расстояние всего лишь порядка 1 мм, так что частицы воды во всём объёме сосуда уже приобретают некоторую скорость, однако практически не успевают сместиться.

Самое интересное, что при этом формируется поле скоростей, которое получается в модели идеальной несжимаемой жидкости при безотрывном (!) безвихревом обтекании кольца однородным потоком, хотя при реальном обтекании при таких скоростях за кольцом всегда образуются вихри и зона турбулентности. И конечно, при ударе никакой воды за кольцом вообще нет!

Во второй фазе вода вылетает из-под кромки кольца, и образуется пелена — тонкая водяная плёнка, которая снаружи расходится от кольца, а внутри сходится к его оси и формирует самую быструю вершину струи. Эта фаза длится уже миллисекунды и фиксируется на нескольких кадрах. В то же самое время кольцо продолжает погружаться и выдавливать воду, так что в его центре поднимается сплошная струя.

Мы исследовали зависимость скорости вылета этой струи от диаметра отверстия кольца и глубины воды в сосуде и получили весьма интересные результаты, некоторые из которых мы так и не смогли объяснить. Может быть, это удастся сделать вам? Смотрите наш новый ролик «Кольцевой фонтан» с фантастически красивыми съёмками струйных течений, размышляйте и экспериментируйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Кольцевой фонтан» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]

#физика

На следующей неделе мы опубликуем ролик, в котором рассматриваются эффекты поверхностного натяжения: образование капли и смачивание поверхности, подъём воды по капиллярам, плавание лёгких тел с плотностью больше плотности воды. Также мы измеряем коэффициент поверхностного натяжения воды двумя разными способами.

Для немедленного просмотра выпуска «Поверхностное натяжение» приглашаем зарегистрироваться на нашей платформе Boosty.

[Поддержите нас]

#закадром

Друзья, мы все знаем, как это бывает. Заходишь в очередной Telegram-чат, а там… ну, скажем так, люди с альтернативным пониманием законов природы. Кто-то уверен, что Земля плоская, кто-то изобрёл вечный двигатель на канцелярских скрепках, а кто-то просто забыл второй закон термодинамики на помойке истории.

Как в этом хаосе найти своего? Того, кто помнит про закон сохранения энергии, не спорит с Ньютоном и в целом — человек с огоньком в глазах и физикой в сердце? Всё просто. Мы сделали стикеры.

Теперь приверженцы физики и здравого смысла смогут безошибочно распознавать друг друга на бескрайних просторах Telegram. Увидел стикер — считай, нашёл единомышленника. Можно смело жать на кнопку «Написать» и обсуждать что угодно: от поведения гироскопа до тайм-дилатации в быту.

[Забирайте набор по ссылке]

#physics
#физика

Представьте себе ленточный транспортёр, на который из бункера равномерно подаётся песок. Пусть скорость ленты равна v, и на неё каждую секунду падает q килограммов песка. Пренебрежём трением в подшипниках и другими потерями. И спрашивается: какую мощность надо подать на электродвигатель, чтобы обеспечить работу транспортёра при этих условиях?

И здесь есть разные мнения. Одни считают, что эта мощность равна нулю, потому что масса песка на транспортёре не изменяется. Конечно, это неправильно, потому что всё время приходится приводить в движение новый песок, который непрерывно падает на ленту. И тогда на ум приходит другое решение: каждую секунду q килограммов песка получают кинетическую энергию qv²/2 — это и есть необходимая мощность двигателя.

Но посмотрим на эту задачу по-другому. Мощность — это сила, умноженная на скорость. Каждую секунду песок, падающий на ленту, получает импульс qv, а это по второму закону Ньютона и есть сила, которую надо приложить к ленте. Тогда мощность равна qv² — в 2 раза больше, чем в предыдущем решении. Так какое из решений правильное? Или может быть они оба неправильные?

С этим мы и разбираемся на простой модели в нашем англоязычном ролике The mystery of the conveyor belt. Смотрите, размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть русскоязычный выпуск «Загадка ленточного транспортёра» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]

#физика

Сегодня мы предлагаем вашему вниманию большой ролик, который получился в результате объединения и существенной переработки несколько давних роликов, посвящённых поверхностному натяжению. Речь пойдёт о самых разнообразных явлениях: водяных каплях, мыльных пузырях, плавании тел, смачивании поверхностей, подъёме воды в тонких капиллярах, лапласовом давлении и поверхностной энергии. И здесь мы ограничиваемся классическими понятиями силы и энергии, поскольку все известные нам попытки объяснить поверхностное натяжение с помощью молекулярно-кинетических моделей выглядят произвольными и неубедительными.

Для начала посмотрим с помощью скоростной съёмки на процесс формирования и отрыва капли: она как будто окружена упругой плёнкой, вот только эта «плёнка» тоже состоит из воды. Очередная капля появляется из тонкой трубочки и постепенно увеличивается в размерах, при этом вес капли удерживается поверхностным натяжением в том месте, где капля соприкасается с трубочкой.

Измерив массу оторвавшейся капли, мы рассчитали коэффициент поверхностного натяжения воды. Он оказался несколько меньше табличного значения 72 миллиньютона на метр, и мы измерили его другим способом, наблюдая капиллярные волны. Новое значение получилось ещё меньше, даже когда обычную водопроводную воду заменили на дистиллированную! Любые загрязнения немедленно уменьшают коэффициент поверхностного натяжения до 50-60 мН/м, поэтому в опытах без особой лабораторной техники надо брать именно такие значения.

Положим на поверхность воды лезвие бритвы, и оно не тонет, хотя плотность стали в 8 раз больше плотности воды. Расчёт показывает, что в этом случае величина силы поверхностного натяжения больше веса бритвы, и её с избытком хватает для поддержания лезвия на плаву. Теперь запустим в плавание тонкий дюралевый диск, и он тоже не тонет и держится на воде, хотя его вес гораздо больше силы поверхностного натяжения! В чём же тут дело?

Об этом и о многом другом вы узнаете из нашего нового ролика «Поверхностное натяжение и капиллярный эффект». Смотрите, размышляйте и экспериментируйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно посмотреть выпуск «Поверхностное натяжение» на удобной для вас платформе.

[Поддержите нас]