📚 Друзья, предлагаем вам подборку каналов для Инженеров, по ссылке можно подписаться сразу на все каналы.

➕ Присоединиться: https://t.me/addlist/WXu9mMWb2fg1OTEy

P.S. для администраторов других каналов для инженеров, если есть желание подключиться, пишите в личку: @zimichev

🔥❄️ Самое лёгкое твёрдое вещество на Земле

Аэрогель — самое легкое твердое вещество с самой низкой плотностью в мире. Это гель, на 99,8% состоящий из воздуха. Выглядящий как замороженный дым, этот материал почти так же легок, как сам воздух. Это всего 1,74 грамма.
Он настолько легкий, что его могут поднять даже мыльные пузыри. Несмотря на свой вес, он может выдерживать экстремальные температуры от -275 до 650 градусов по Цельсию и обеспечивает защиту от жары, как ничто другое на земле.
Однако даже при небольшом надавливании пальцем аэрогель разбивается на тысячи кусочков и превращается в пыль. Но что удивительно, так это то, что если я возьму эту пыль аэрогеля и нанесу ее на любую поверхность, например на свое тело, она станет на 100% гидрофобной. Это делает меня полностью водонепроницаемым. Кроме того, эта пыль также образует новые нехрупкие пеноподобные аэрогелевые композиты, которые можно использовать в экстремальных условиях, требующих защиты.
Аэрогели могут быть разной формы, учитывая, что они на 99% состоят из воздуха. Можете ли вы угадать, какой звук будет издавать аэрогель? Это похоже на падение пустой банки на стальную поверхность, очень металлическую. Это сильно отличается от того, что большинство из вас может ожидать.

Аэрогели (от лат. aer — воздух и gelatus — замороженный) — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной. Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твёрдость, прозрачность, жаропрочность, чрезвычайно низкую теплопроводность и т. д. Распространены аэрогели на основе аморфного диоксида кремния, глинозёмов, а также оксидов хрома и олова. В начале 1990-х получены первые образцы аэрогеля на основе углерода. #физика #механика #наука #physics #science #космос #термодинамика #мкт

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🟢 Строительство домов без кирпичей на основе bubble technology

Американская компания разработала новую технологию строительства домов, используя воздушные подушки в качестве основы. Заявляется, что с помощью этого метода можно построить дом за сутки, потратив в десятки раз меньше денег на строительство. Правда на полное застывание бетона, в теории, потребуется больше недели.

Давайте обсудим: технология имеет место быть или очередной маркетинг? Есть у нас инженеры-строители?

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

✨ Принцип суперпозиции. Модель на осциллографе 〰️

Принцип суперпозиции — допущение, согласно которому результирующий эффект нескольких независимых воздействий есть сумма эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности. Справедлив для систем или полей, которые описываются линейными уравнениями. Важен во многих разделах классической физики: в механике, теории колебаний и волн, теории физических полей.

⚠️ Когда не выполняется:
Принцип суперпозиции не действует в электродинамических задачах, рассматриваемых для сред ε = ε(E) и μ = μ(B) (как, скажем, в сегнетоэлектриках, ферромагнетиках). В таких случаях поляризуемость или намагниченность среды нелинейно зависят от приложенного поля — и в уравнениях Максвелла появляются нелинейные поправки. В результате могут возникать принципиально новые явления. Так, два луча света, распространяющиеся в нелинейной среде, могут изменять траекторию друг друга. Более того, даже один луч света в нелинейной среде может воздействовать сам на себя и изменять свои характеристики. Многочисленные эффекты такого типа изучает нелинейная оптика. Принцип суперпозиции нарушается также в вакууме при учёте квантовых явлений. В квантовой электродинамике фотон может на некоторое время превратиться в электрон-позитронную пару, которая может взаимодействовать с другими фотонами. Эффективно это приводит к тому, что фотоны могут взаимодействовать друг с другом. Такого типа процессы (рассеяние света на свете и другие процессы нелинейной электродинамики) наблюдались экспериментально.

Если применительно к электродинамике возникновение подобных нелинейностей является скорее экзотической ситуацией, то многие фундаментальные теории современной физики принципиально являются нелинейными. Например, квантовая хромодинамика — фундаментальная теория сильных взаимодействий — является разновидностью теории Янга — Миллса, которая нелинейна по построению. Это приводит к сильнейшему нарушению принципа суперпозиции даже в классических (неквантованных) решениях уравнений Янга — Миллса.

Другим известным примером нелинейной теории является общая теория относительности. В ней также не выполняется принцип суперпозиции. Например, гравитационное поле Солнца влияет не только на Землю и Луну, но также и на гравитационное взаимодействие между Землёй и Луной. Вне воздействия гравитационного поля Солнца гравитационное взаимодействие между Землёй и Луной отличалось бы от наблюдаемого. Впрочем, в слабых гравитационных полях эффекты нелинейности слабы, и для повседневных задач приближённый принцип суперпозиции выполняется с высокой точностью.

Наконец, принцип суперпозиции не выполняется, когда речь идёт о взаимодействии атомов и молекул. Это можно пояснить следующим образом. Рассмотрим два атома, связанных общим электронным облаком. Поднесем теперь точно такой же третий атом. Он как бы оттянет на себя часть связывающего атомы электронного облака, и в результате энергия связи между первоначальными атомами изменится.

Нарушение принципа суперпозиции во взаимодействиях атомов в немалой степени приводит к тому удивительному разнообразию физических и химических свойств веществ и материалов, которое так трудно предсказать из общих принципов молекулярной динамики.

Гервидс Валериан Иванович - доцент кафедры общей физики МИФИ, кандидат физико-математических наук.

#физика #электродинамика #наука #physics #science #лекции #видеоуроки #опыты #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib