🌈 На границе раздела сред нас всегда поджидают какие-нибудь физические сюрпризы. То поверхностное натяжение, то преломление, то ещё что-нибудь.

🤖 Известно, что при переходе звука из воздуха в воду 99,9 % звуковой энергии отражается назад, однако давление в прошедшей в воду звуковой волне оказывается почти в 2 раза больше, чем в воздухе. Такое соотношение позволяет использовать на практике интересный приём. Вы видели, как стартует ракета? На стартовой площадке разбрызгивается вода. Потом там много пара. Для чего всё это и откуда пар?

👉 Целью этого действия является подавление акустического шума, возникающего во время запуска и способного механически повредить ракету. Водяные струи под большим напором позволяют гасить львиную долю энергии звуковой волны, отражая её обратно на площадку.

✔️ При этом вода способна не только передавать энергию. При таких её количествах и интенсивности воздействия вода поглощает энергию, превращаясь в пар. Звук практически полностью рассеивается и уже не способен в полном объеме выйти из рассматриваемой среды, что позволяет защитить ракету. Кроме того, переход по факту не один - "остаткам звука" нужно ещё выйти обратно из воды в воздух, а это тоже потери.


⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🔍 Существует довольно интересная технология, которая носит название "молекулярная машина". Такие машины имитируют поведение самых обычных машин из макромира.

✔️ Молекулярная машина, нанит или наномашина – это молекулярный компонент, который производит квази-механические движения в ответ на определенные стимулы. Выражение чаще всего применяется к молекулам, которые просто имитируют функции, происходящие на макроскопическом уровне. Этот термин также распространен в нанотехнологиях, где был предложен ряд очень сложных молекулярных машин, нацеленных на создание молекулярного ассемблера.

🤖 Цель создания устройства - получить возможность манипулировать одиночными атомами и молекулами. Например, переносить их с одного места на другое, сближать так, чтобы образовалась химическая связь, или растаскивать, чтобы химическая связь порвалась, собирать молекулярные конструкции или, наоборот, разбирать молекулярные конструкции и так далее.

✈️ С позиции материаловеда такой инструмент кажется бесценным. Помните был эксперимент, когда электронным пинцетом собирали надпись IBM из атомов? Это была довольно сложная задача, которую можно было бы решить с помощью молекулярной машины и, буквально-таки, построить новый материал по кирпичикам.

🤖 Но самое тут занятное, что подобные наномеханизмы порой изготавливают в виде вполне себе настоящей машины с двигателем и даже проводятся регулярные гонки на таких устройствах 😃...

Вот так эта машинка перемещается.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

❄️ Как думаете, что это такое?

☹️ Ничего необычного. Просто замёрз кислотно-свинцовый аккумулятор. Лёд расширился и конструкция, естетсвенно, не выдержала высокого внутреннего давления. Но почему один аккумулятор замерзает, а другой нет?

✔️ Причина образования льда в батарее кроется в плотности электролита. Чем плотность ниже - тем выше температурный порог замерзания. Снижение плотности сопровождается увеличением процентного содержания воды в растворе. Вода в итоге и замерзает. При нормальной плотности электролита, образование льда начнется только при температурах ниже -65 градусов по шкале Цельсия.

👉 Падение плотности приводит к тому, что лед будет появляться уже при -27 градусах, а ещё большее снижение обеспечит кристаллизацию воды внутри батрее уже при минус 7 градусах. Забавно и другое - если постоянно пользоваться автомобилем и ездить на длинные дистанции (когда стартёр используется редко, а генератор успевает накачивать батарею), то подобный подарок можно получить неожиданно. Легли спать, мороз ночью ударил, а под капотом распучило аккумулятор.

П.с.: Аккумулятор не обязательно разорвёт. Его может просто распучить, а может и никак не деформировать. Он может безоблезненно замерзнуть, а потом разморозится и даже оживёт. Но само появление льда - большой стресс для всей конструкции.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

📕 В одном из документальных фильмов сейчас услышал интересную вещь, на которую обратил внимание. Один из героев повествования рассказывал историю про то, как он несколько лет назад работал с человеком из организации по техническому обслуживанию самолетов, которая специализируется на сериях 737 и А320.

✈️ В некоторый период большинство инженеров компании ездили именно на дизельных автомобилях, а не на бензине. В Европе это распространенное явление, но тут была особая причина 😄

✈️ Часто случалось, что часть реактивного топлива Jet A-1 оставалась после различных операций по техническому обслуживанию самолетов. Это топливо в итоге попадало в баки машин инженеров.

🛬 В фильме обозначено, что реактивное топливо по сути является модифицированной и более чистой формой дизельного топлива и имеет похожие показатели воспламенения. Следовательно, его можно использовать и в автомобилях с дизельным двигателем (где, как сообщается, оно даже немного повышает производительность автомобиля). Однако необходимо соблюдать осторожность, поскольку обычное топливо смешивается с присадками, которые не присутствуют в реактивном топливе и двигатель рано или поздно угробится.

😳 Проверить этот факт я пока не успел, но кажется дизельное топливо и правда похоже на реактивное по своим характеристикам.

П.с.: На фотографии реальная штуковина. Самолётобиль.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🛸 В 1988 году Боинг 737 испытал взрывную декомпрессию в полете. Обычно такое явление показывают в фильмах и чаще всего на борту начинается паника. Появляется ветер невероятной силы, выпадают кислородные маски, суетится персонал и, казалось бы - а что в этом страшного с технической точки зрения?

🎮 Взрывная декомпрессия - это внезапное падение давления в самолете в результате повреждения обшивки и последующей разгерметизации, или выходом из строя соответствующих систем. Приводит такое к очевидным последствиям - нарушение расчётного баланса в соотношении внутреннего и внешнего давлений, что вызывает повреждение самого корпуса летательного аппарата. В описанном примере с самолета буквально слетела крыша.

✈️ Занятно, что самолет на фотографии удерживал только "пол", но пилотам всё-таки удалось посадить аппарат через 13 минут после случившегося инцидента.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

⛽️ Как топливо поступает в двигатель в космосе без гравитации? На удивление это довольно частый вопрос.

🔹 На рисунке показан топливный бак с тремя различными уровнями топлива (К слову, обычно космические корабли имеют отдельные баки для топлива и окислителя).

✔️ При использовании зеленого топлива при нормальных обстоятельствах давление и температура уменьшатся, но объем останется прежним. Нам необходимо использовать топливо в определенном состоянии и при определенной температуре. При этом ещё и напор нужно сохранить. Так что изменения - это нехорошо. Мы можем исправить это, искусственно изменяя объем зеленой емкости.

👉 Устанавливаем барьер поршневого типа и закачиваем инертный газ в объем с другой стороны поршня по мере изменения давления в основной зоне. В итоге положение поршня будет определять состояние топлива и скорость его подачи. Остаётся контролировать давление в рабочей зоне.

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🔜 Вы наверняка замечали, что если едешь по трассе на машине и подул боковой ветер, то машину буквально сдувает по направлению потока. И это кажется вполне себе адекватным явлением. Но и такие гигантские объекты, как многоэтажные здания тоже раскачиваются на ветру.

👀 В большинстве высотных зданий ветер может вызвать движение в несколько десятков сантиметров. И теперь самое интересное. В некоторых небоскрёбах установлены специальные устройства, уменьшающие движение здания из-за ветра и компенсирующие раскачивание.

✔️ Эти устройства называются настроенными массовыми демпферами и состоят из ... большой массы 😄, которую можно толкать в направлении, противоположном направлению ветра.

👉 Здание Citicorp в Нью-Йорке стало первым зданием в мире, в котором использовался рассматриваемый механизм. Архитектор спроектировал здание нестандартным образом и нужно было как-то компенсировать большую гибкость каркаса. В верхней части здания расположили большой бетонный груз, весом в несколько тонн. Он крепится на металлические пластины, которые находятся в ёмкости с маслом, что позволяет массе легко скользить в любом направлении. Механические толкатели перемещают груз при необходимости. Система оснащена датчиками движения, которые определяют, когда именно здание начинает двигаться из-за давления ветра и в какую сторону. При обнаружении движения, толкатели перемещают массу в противоположном направлении с очень высокой скоростью, действуя как противодействующая ветру сила.

👀 Заметка, конечно, больше подходит для канала про Изобретения и ситуация демонстрирует неплохое использование креативного мышления на практике, но давненько я не размещал тут что-то сугубо инженерное 📕

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

😢Для чего на космодромах нужны непонятные конструкции, напоминающие бак с водой на столбе?

✔️ Что же, начнём издалека. Вы ведь бывали загородом или может быть даже проживаете в небольшом городке, где есть... Водонапорные башни.

👉 Храня воду в резервуаре на большой высоте, коммунальная компания может воспользоваться давлением, создаваемым вертикальным столбом жидкости. Это не только позволяет транспортировать воду по всей системе под нормальным давлением без насоса (что очень ценно), но также может дать возможность использовать менее мощный насос, но при этом легко справляться с пиковой нагрузкой в течение дня.

👀 Вы ведь помните, что мы обсуждали использование распыленной воды для гашения звука при старте ракеты? Так вот водонапорные башни на стартовых площадках часто используются для того, чтобы обеспечить повышенное давление воды для распыления. Даже если по какой-то причине не будет напряжения в сети, водонапорная башня продолжит исправно работать и экран всё равно будет создан. Да, на фотографии водонапорные башни 😄

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы

🚲 Помните знаменитые велосипеды пенни-фартинги, которые сейчас порой можно увидеть в музеях? Почему там такое большое колесо и есть ли на это какая-то физическая причина?

🤖 Вспомните устройство первых велосипедов. Примерно таким образом делали раньше трёхколёсные велосипеды и вы, вероятно, даже катались на таком в детстве.

😱 Шатуны без храповика крепятся непосредственно к втулке переднего колеса. В итоге нехитрая математика подсказывает, что если радиус колеса будет очень большим, то может не хватить силы для того, чтобы провернуть его. Очень маленькое колесо легко провернуть, но придётся многократно вращать педали и можно не успеть. Вы когда-нибудь скатывались на трёхколёснике без холостого хода с горы?...😂

✔️ В итоге колесо пенни-фартинга было равновесным вариантом, позволяющим без передач обеспечить нормальное движение. Диаметр колес варьировался до 60 дюймов, но обычно был ограничен длиной ноги велосипедиста.

Ну а если вы любите велосипеды, как и я, то давайте соберем под записью хот-доги 🤪

⚠️ ИнЗнан

#машинымеханизмы