Вы когда-нибудь видели, как десяток метрономов, запущенных вразнобой, волшебным образом начинают качаться и щёлкать абсолютно синхронно? Рассмотрим с точки зрения физики это фундаментальное явление, встречающееся в природе.
Возьмите несколько механических метрономов, поставьте их на одну общую подвижную платформу (например, доску, лежащую на двух цилиндрах или банках), и запустите их с разной фазой. Сначала — какофония щелчков. Но через 1-2 минуты происходит чудо: все маятники качаются вместе, а их щелчки сливаются в один громкий и чёткий такт.
▪️1. Ключ — подвижная платформа. Если бы метрономы стояли на массивном столе, они никогда бы не синхронизировались. Но здесь они стоят на лёгкой доске, которая может немного кататься из стороны в сторону.
▪️2. Слабые связи. Каждый метроном через свои "ножки" толкает доску вправо-влево в ритме своих колебаний. Эти толчки ничтожно малы, чтобы мгновенно повлиять на соседа.
▪️3. Обратная связь. Вот главный момент: когда несколько метрономов случайно оказываются в похожей фазе (например, качаются влево), их совокупный толчок становится сильнее. Он сдвигает всю платформу чуть заметнее.
▪️4. Обновление ритма. Этот сдвиг платформы влияет на все метрономы одновременно. Тем, чей ритм был близок к общему импульсу, он помогает — они получают маленький "пинок", подстраиваясь ещё больше. Тем, кто "идёт не в ногу", сдвиг платформы, наоборот, немного мешает, тормозит или ускоряет их — фактически, заставляя сбить свой ритм.
▪️5. Усиление порядка. Процесс нарастает, как снежный ком: чем больше метрономов случайно попадает в общий ритм, тем сильнее их общий толчок, тем жёстче он "дисциплинирует" оставшихся "одиночек". В конце концов, побеждает самый энергетически выгодный для всей системы режим — полная синхронизация.
Этот эксперимент — красивая модель для понимания синхронизации в нашем мире:
— Биология: клетки сердца-водители ритма синхронизируются, чтобы биться как один.
— Инженерия: так синхронизируются генераторы в энергосистемах.
— Природа: так вспыхивают синхронно светлячки или кричат цикады.
Порядок может рождаться из хаоса сам по себе, если есть хотя бы слабая связь между элементами системы. Это свойство всего мироздания — от атомов до галактик.
#механика #волны #колебания #физика #physics #видеоуроки #задачи #опыты #эксперименты #синхронизация
💡 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
1🔥103❤45👍27✍10🆒4⚡3🤔3❤🔥1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
29 августа 1831 года знаменитый английский физик Майкл Фарадей после 10 лет экспериментов открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в возникновении ЭДС индукции в замкнутом контуре при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.
Некоторые опыты Майкла Фарадея, которые имеют наибольшее значение для теории электромагнетизма:
🔸 Опыт с катушкой и магнитом. Взаимодействие движущегося магнита и катушки, намотанной из проводника, порождает электрический ток. При введении магнита в катушку в цепи возникает электрический ток одного направления (стрелка гальванометра отклоняется, например, вправо), при выведении магнита из катушки стрелка отклоняется в противоположную сторону.
🔸 Опыт с двумя катушками. По одной из них пропускали ток, к другой был подключён гальванометр. В момент начала или окончания пропускания тока по первой катушке стрелка гальванометра, подключённого ко второй, колебалась. Этот опыт показывал, что не только магнетизм можно превратить в электричество, но и электричество в магнетизм.
Видеопримеры по теме:
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍43❤17🔥11🤯2🤨2⚡1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Рассмотрим в этой заметке подборку экспериментов, которые определили электродинамику.
▪️ 1. Эрстед (1820): ток рождает поле
Канонический пример «случайного» открытия. Компас, провод, батарея — и стрелка отклоняется. Важный момент: эксперимент напрямую показал связь электричества и магнетизма, положив начало максвелловской теории. Это был удар по концепции дальнодействия.
▪️2. Ампер (1820-е): сила, которая всё свела в систему
Эрстед увидел действие тока на магнит. Ампер задался вопросом: а действуют ли друг на друга сами проводники с током? Серия остроумных «весовых» экспериментов с контурами разной формы привела к точному закону силы. Физическая суть: магнитное поле — релятивистский эффект движения зарядов, но Ампер вывел это чисто эмпирически.
▪️3. Майкл Фарадей (1831): от магнита к току
Обратная задача: может ли магнит создавать ток? Знаменитые опыты с кольцами железа, катушками и магнитом. Ключевое наблюдение: ток возникает лишь при изменении магнитного потока. Так родилось понятие электромагнитной индукции — основа всей электроэнергетики.
▪️4. Эффект Холла (1879): квантовая механика в классическом проводнике
Поместите проводник с током в перпендикулярное магнитное поле — возникает поперечная разность потенциалов. Казалось бы, простое следствие силы Лоренца. Но! В полупроводниках и при низких температурах холловское сопротивление квантуется. Этот опыт — мост между классической электродинамикой и квантовой теорией твердого тела.
▪️5. Эксперимент Франка — Герца (1914): ток как доказательство квантования
Ток через пары ртути в вакуумной трубке падал при определенных напряжениях на сетке. Почему это о токе? Потому что это прямое доказательство дискретных уровней энергии атомов через измерение тока! Электроны, ускоряемые полем, теряют энергию только порциями. Блестящая демонстрация квантового мира через макроскопический сигнал.
▪️6. Квантовый эффект Холла (Клаус фон Клитцинг, 1980)
Развитие классического эффекта. В двумерном электронном газе при сверхнизких температурах и сильных полях холловская проводимость квантуется с невероятной точностью. Эталон сопротивления, основанный на фундаментальных константах (ℎ/𝑒²). Эксперимент, показавший топологическую природу некоторых фаз вещества.
🔬 Что объединяет эти опыты? Здесь ток не абстракция, а величина, измеряемая по отклонению стрелки, движению рамки, падению на вольт-амперной характеристике. Каждый эксперимент открывал новый пласт реальности: связь полей, сила, индукция, квантование. Ваш любимый классический эксперимент с током? Делитесь в комментариях. #видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤56🔥18👍13❤🔥4⚡1🤩1😍1
Величина тока в сварочных проводах может достигать:
▪️ Для бытовых аппаратов — сила тока от 100 до 250 А
▪️ Для полупрофессиональных агрегатов — до 330 А
▪️ Для профессиональных аппаратов — до 500 А.
▪️ Для промышленных установок повышенной мощности — до 680 А.
В начале 19 века, когда Ампер провел серию своих знаменитых экспериментов, электричество и магнетизм по отдельности были достаточно хорошо описаны. Но почти никому в голову не приходило, что эти явления могут быть связаны. Магнетизм впервые упоминается еще в VIII веке до н. э. древними греками, когда был обнаружен магнетит — руда, способная притягивать металлы. Ее природа оставалась неизвестной, однако это не помешало китайским и европейским мореплавателям использовать магнетиты в компасах.
▫️В 1827 году вышла главная для всей жизни ученого книга: «Мемуары о математической теории электродинамических явлений, однозначно выведенных из опыта», в которой Ампер подвел итоги всех своих исследований и впервые употребил термин «Электродинамика».
▫️В 1820 году, параллельно с работой самого Ампера, его коллеги Жан-Батист Био (выдающийся ученый, член Академии наук) и Феликс Савар получили экспериментальные данные. На их основе Лаплас вывел формулу для нахождения вектора индукции магнитного поля. Закон получил название Био-Савара-Лапласа и стал чем-то базовым вроде закона Кулона в электростатике.
▫️В 1831 году Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, когда вращающийся вокруг катушки с проводником магнит приводил к появлению ЭДС в ней. По сути, появился первый электрогенератор. #магнитизм #опыты #физика #магнитное_поле #сварка #physics #ток #индукция #оптика #видеоуроки
💡 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
🔥59👍29❤19❤🔥4🤯3⚡2😱1
🎥 Учебные фильмы — фильмы по физике, математике, программированию, технологиях, химии, биологии. Самые интересные видео для развития.
👾 Эпсилон — канал с книгами по информационной безопасности, IT технологиям, робототехнике и достижениям Computer Science.
💡 Репетитор IT men — блог с заметками преподавателя по физике, математике, IT, железе. Разборы интересных задач, рассуждения о науке, образовании и методах обучения.
🧬 Chemistry.Biology.Anatomy — канал для химиков, биологов и медиков.
⚙️ Техника .TECH — эстетика технологий различных времен
🧠 Псевдоинтеллектуал — канал в духе научной флудилки: шутки, философия, наука, споры, поводы для рефлексии.
🛞 V - Байкер — канал для любителей мото- и вело- тематики
🗣 Мыслитель — канал с лучшими мыслями современной философии
✏️ Physics.Math.Code — чат по серьезным вопросам по физике, математике, программированию и IT в целом.
📝 Техночат — обсуждаем технические книги и посты канала Physics.Math.Code
👺 Hack & Crack [Ru] — обсуждаем железо, gamedev, IT и информационную безопасность в контексте программирования.
🎞 Наука в .MP4 — обсуждаем видеоуроки и научные фильмы канала Учебные фильмы . Делимся идеями о том, что можно посмотреть по научной тематике
🔩 Техника — чат с обсуждениями старых и современных технологий.
🧪 Химия.Биология.Анатомия — чат любителей химии, биологии, медицины.
📖 Заметки преподавателя — чат для преподавателей по физ-мату и IT. Обсуждаем интересные задачи.
🙂 Чат псевдоинтеллектуалов — флудилка для тех, кто любит поговорить о науке с юмором, и о всяком и о в целом.
🗣 Мыслители — чат для философских рассуждений о жизни
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍23❤13🔥3❤🔥2😢1🙈1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
SQLI — не просто абстрактная уязвимость из учебника, а классика, которая до сих пор регулярно приводит к громким взломам. Это история про то, как отсутствие одной функции mysqli_real_escape_string() может стоить миллионов долларов. Рассмотрим как это работает подробнее...
Вместо логина передаём в поле ввода гениальную строчку:
' OR '1'='1' --И вот уже запрос:
SELECT * FROM users WHERE login = '$login' AND password = '$pass' Превращается в запрос:
SELECT * FROM users WHERE login = '' OR '1'='1' --' AND password = '$pass'-- комментирует всё после, а '1'='1' всегда истинно. Добро пожаловать в систему.' UNION SELECT username, password FROM users --
Если колонки совпадают, вы получите всю базу логинов и хешей.
Из истории эпичных взломов:
1. Heartland Payment Systems (2008) — через SQLI хакеры установили малварь на сервера процессинговой компании, скомпрометировав 130+ миллионов кредитных карт. Ущерб — сотни миллионов долларов.
2. Yahoo (2012) — атака через union-based инъекцию привела к утечке 453 тысяч логинов и паролей в открытый доступ. Пароли хранились в plain text — отдельный позор.
3. TalkTalk (2015) — подростки взломали телеком-гиганта через элементарную SQLI, получив доступ к данным 157 тысяч клиентов. Компания потеряла £60 млн и репутацию.
▪️«Невозможный» взлом Lamo и Th3j35t3r — в 2001-2002 годах хакер Адриан Ламо использовал SQLI (среди других методов) для проникновения в сети NYT и Yahoo, просто вводя payload-ы в формы поиска на сайтах.
▪️Группа «D33D Company» — в 2012 году через SQLI выкачали и слили в открытый доступ 1 миллион Apple UDID-ов. Заявление хакеров: «Мы сделали это, чтобы поднять вопрос о безопасности».
Даже в 2024 году OWASP включает Injection в Top-3 угроз. Защита — это не только prepared statements, но и:
▫️ Валидация и эскейпинг входных данных
▫️ Принцип минимальных привилегий для DB-пользователя
▫️ Регулярный аудит и тесты (например, sqlmap в умелых руках)
Представьте, что вы даёте инструкцию сварщику:
❌ Конкатенация (уязвимо): «Свари мне конструкцию вот по такому чертежу {user_input}» — где user_input может быть "а потом разбери соседний танк".
✅ Prepared Statement: «Вот держатель (шаблон), а вот отдельно деталь, которую нужно вставить в держатель. Свари только так». Деталь физически не может стать инструкцией.
Раньше (плохо):
$query = "SELECT * FROM users WHERE login = '$login' AND password = '$pass'";
$result = mysqli_query($conn, $query);
Теперь (как надо):
// 1. Шаблон с плейсхолдерами (?)
$stmt = $conn->prepare("SELECT * FROM users WHERE login = ? AND password = ?");
// 2. Привязываем переменные к плейсхолдерам (типизация!)
$stmt->bind_param("ss", $login, $pass);
// 3. Выполняем
$stmt->execute();
Или для PostgreSQL:
$stmt = $pdo->prepare("SELECT * FROM users WHERE login = :login AND password = :pass");
$stmt->execute(['login' => $login, 'pass' => $pass]);Что происходит на самом деле?
1. Компиляция шаблона: DB-сервер заранее анализирует структуру запроса, понимает, где WHERE, что такое login, и запоминает план выполнения.
2. Отдельная передача данных: Ваши $login и $pass передаются после компиляции шаблона.
3. Безопасность: Даже если в $login передать ' OR '1'='1', это будет интерпретировано не как команда SQL, а просто как строка для сравнения с полем login. Инъекция невозможна в принципе.
Если в вашей кодовой базе до сих пор есть строки типа "SELECT * FROM " . $table . " WHERE id = " . $id, остановите разработку и проведите рефакторинг. Прямо сейчас. Время, сэкономленное на написании «быстрого костыля», вы потратите в сотни раз больше на расследование инцидента.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥88👍30❤25👏6🤯6🗿4🤩3👨💻2⚡1
👨🏻💻 Блог с заметками преподавателя по математике, физике, информатике и IT:
💡 Репетитор IT men // @mentor_it
Автор канала рассказывает о задачах и способах их решения. Пишет заметки о применении математики в жизни и как сквозь неудачи и вопросы идти к физико-математическому просветлению.
💡 Репетитор IT men // @mentor_it
Автор канала рассказывает о задачах и способах их решения. Пишет заметки о применении математики в жизни и как сквозь неудачи и вопросы идти к физико-математическому просветлению.
👍14🗿5❤3🔥1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🔴Доска Гальтона [Galton Board] (также распространены названия квинкункс, quincunx и bean machine) — устройство, изобретённое английским учёным Фрэнсисом Гальтоном (первый экземпляр изготовлен в 1873 году, затем устройство было описано Гальтоном в книге Natural inheritance, изданной в 1889 году) и предназначающееся для демонстрации центральной предельной теоремы. Если нарисовать на задней стенке треугольник Паскаля, то можно увидеть, сколькими путями можно добраться до каждого из штырьков (чем ближе штырёк к центру, тем больше число путей).
3000 стальных шариков падают через 12 уровней ветвящихся путей и всегда в конечном итоге соответствуют распределению кривой нормального распределения. Каждый шар имеет шанс 50/50 следовать за каждой ветвью, так что шары распределяются внизу по математическому биномиальному распределению.
▪️ Каждый шарик движется по двоичному дереву решений (влево/вправо на каждом уровне). Количество путей, ведущих в конкретную ячейку k на нижнем уровне n, в точности равно биномиальному коэффициенту C(n, k). Это означает, что доска Гальтона — это механическая, физическая реализация треугольника Паскаля. Распределение шариков в лотках визуализирует n-ную строку треугольника (нормированную на 2ⁿ ).
▪️ Известно, что при большом числе рядов (n) биномиальное распределение стремится к нормальному (центральная предельная теорема в действии). Но малоизвестно, что сходимость распределения позиции шарика к нормальной кривой происходит с разной скоростью в разных частях доски. В центре (около математического ожидания) аппроксимация становится неплохой уже при n=12-15, в то время как на "хвостах" (крайние ячейки) для хорошей аппроксимации нужно гораздо больше рядов. Это связано с локальной теоремой Муавра-Лапласа.
▪️Если запускать шарики по одному и смотреть, куда они падают, человеческому глазу кажется, что они образуют "кластеры" и падают неравномерно, особенно в начале эксперимента. Это проявление закона малых чисел и случайных флуктуаций. Наш мозг плохо оценивает случайность: равномерное распределение выглядит как чередование, а истинно случайное — как сгустки. Доска Гальтона наглядно демонстрирует эту психологическую иллюзию.
▪️Казалось бы, доска детерминирована. Но на самом деле микроскопические различия в начальном положении и импульсе шарика, а также неидеальности конструкции (например, точность формы и положения штифтов) приводят к тому, что траектория каждого шарика является практически непредсказуемой. Это пример детерминированного хаоса в простой системе. Два шарика, выпущенных почти из одной точки, могут получить совершенно разные траектории.
▪️В классической доске вероятность отклонения влево/вправо равна 1/2. Если сместить ось симметрии штифтов или сделать их разного размера, вероятность станет p ≠ 1/2. Тогда распределение в лотках перестанет быть симметричным и будет описываться общим биномиальным распределением B(n, p). Физически это можно смоделировать доской, установленной под углом.
▪️Траекторию одного шарика можно рассматривать как простое симметричное случайное блуждание в одном измерении (где каждый ряд — это шаг по времени, а отклонение — шаг в пространстве). Таким образом, доска Гальтона моделирует дискретный аналог броуновского движения. Плотность распределения шариков внизу аппроксимирует фундаментальное решение уравнения диффузии (распределение Гаусса).
▪️Интересный практический вопрос: сколько шариков нужно запустить, чтобы эмпирическое распределение в лотках "гладко" совпало с теоретической биномиальной кривой? Оказывается, это число должно быть существенно больше, чем количество лотков (n+1). Эмпирическое правило для построения гистограмм (правило Стёрджеса) здесь неприменимо, так как мы знаем истинное распределение. Для n=20 может потребоваться несколько тысяч шариков, чтобы флуктуации в крайних ячейках (где теоретическая вероятность мала) стали не так заметны.
Эти факты показывают, что простая на первый взгляд доска Гальтона является глубокой иллюстрацией ключевых концепций теории вероятностей, статистики, хаоса и комбинаторики.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
3000 стальных шариков падают через 12 уровней ветвящихся путей и всегда в конечном итоге соответствуют распределению кривой нормального распределения. Каждый шар имеет шанс 50/50 следовать за каждой ветвью, так что шары распределяются внизу по математическому биномиальному распределению.
▪️ Каждый шарик движется по двоичному дереву решений (влево/вправо на каждом уровне). Количество путей, ведущих в конкретную ячейку k на нижнем уровне n, в точности равно биномиальному коэффициенту C(n, k). Это означает, что доска Гальтона — это механическая, физическая реализация треугольника Паскаля. Распределение шариков в лотках визуализирует n-ную строку треугольника (нормированную на 2ⁿ ).
▪️ Известно, что при большом числе рядов (n) биномиальное распределение стремится к нормальному (центральная предельная теорема в действии). Но малоизвестно, что сходимость распределения позиции шарика к нормальной кривой происходит с разной скоростью в разных частях доски. В центре (около математического ожидания) аппроксимация становится неплохой уже при n=12-15, в то время как на "хвостах" (крайние ячейки) для хорошей аппроксимации нужно гораздо больше рядов. Это связано с локальной теоремой Муавра-Лапласа.
▪️Если запускать шарики по одному и смотреть, куда они падают, человеческому глазу кажется, что они образуют "кластеры" и падают неравномерно, особенно в начале эксперимента. Это проявление закона малых чисел и случайных флуктуаций. Наш мозг плохо оценивает случайность: равномерное распределение выглядит как чередование, а истинно случайное — как сгустки. Доска Гальтона наглядно демонстрирует эту психологическую иллюзию.
▪️Казалось бы, доска детерминирована. Но на самом деле микроскопические различия в начальном положении и импульсе шарика, а также неидеальности конструкции (например, точность формы и положения штифтов) приводят к тому, что траектория каждого шарика является практически непредсказуемой. Это пример детерминированного хаоса в простой системе. Два шарика, выпущенных почти из одной точки, могут получить совершенно разные траектории.
▪️В классической доске вероятность отклонения влево/вправо равна 1/2. Если сместить ось симметрии штифтов или сделать их разного размера, вероятность станет p ≠ 1/2. Тогда распределение в лотках перестанет быть симметричным и будет описываться общим биномиальным распределением B(n, p). Физически это можно смоделировать доской, установленной под углом.
▪️Траекторию одного шарика можно рассматривать как простое симметричное случайное блуждание в одном измерении (где каждый ряд — это шаг по времени, а отклонение — шаг в пространстве). Таким образом, доска Гальтона моделирует дискретный аналог броуновского движения. Плотность распределения шариков внизу аппроксимирует фундаментальное решение уравнения диффузии (распределение Гаусса).
▪️Интересный практический вопрос: сколько шариков нужно запустить, чтобы эмпирическое распределение в лотках "гладко" совпало с теоретической биномиальной кривой? Оказывается, это число должно быть существенно больше, чем количество лотков (n+1). Эмпирическое правило для построения гистограмм (правило Стёрджеса) здесь неприменимо, так как мы знаем истинное распределение. Для n=20 может потребоваться несколько тысяч шариков, чтобы флуктуации в крайних ячейках (где теоретическая вероятность мала) стали не так заметны.
Эти факты показывают, что простая на первый взгляд доска Гальтона является глубокой иллюстрацией ключевых концепций теории вероятностей, статистики, хаоса и комбинаторики.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥42👍26❤14🤯2🆒1
Это не должно было попасть в интернет🔞‼️
Два сумасшедших математика из онлайн-школы ЕГЭFlex выложили свои шпоры в открытый доступ...
Если хочешь готовиться без воды и объяснений «для гуманитариев»— ты по адресу.
Подписывайся, чтобы забрать шпоры и никому не рассказывай🤫👇🏻
📍Профмат с Антоном Многочленом
📍Профмат со Стасом Exponenta
Псссс, гумманитарии, для вас тут тоже подгон👇🏻
📍Русский язык с Верой ЕГЭFlex
📍Обществознание с Машей Вайб
📍История с Гефестом
Два сумасшедших математика из онлайн-школы ЕГЭFlex выложили свои шпоры в открытый доступ...
Если хочешь готовиться без воды и объяснений «для гуманитариев»— ты по адресу.
Подписывайся, чтобы забрать шпоры и никому не рассказывай🤫👇🏻
📍Профмат с Антоном Многочленом
📍Профмат со Стасом Exponenta
Псссс, гумманитарии, для вас тут тоже подгон👇🏻
📍Русский язык с Верой ЕГЭFlex
📍Обществознание с Машей Вайб
📍История с Гефестом
🗿45🙈16❤9🤯6🔥5🫡2👍1🤩1
На Земле под действием гравитации нагретый воздух поднимается и расширяется, и огонь приобретает форму капли. В условиях микрогравитации на МКС огонь имеет форму шара. Сгорающее вещество встречает молекулы кислорода, свободно перемещаясь во всех направлениях, создает сферическое пламя. Голубой цвет обусловлен образованием небольшого количества сажи, которая при низкой температуре светится только в инфракрасном диапазоне.
В отсутствие гравитации пламя приобретает форму сферы. Это объясняется тем, что в условиях невесомости нет восходящего движения воздуха и конвекции тёплых и холодных его слоёв не происходит. Пламени не хватает для горения притока свежего воздуха, содержащего кислород, поэтому оно получается меньше и холоднее. Привычный оранжевый цвет пламени вызван свечением частичек сажи, которые поднимаются вверх с горячим потоком воздуха. В невесомости пламя приобретает голубой цвет, потому что сажи образуется мало, а та, что есть, из-за пониженной температуры будет светиться только в инфракрасном диапазоне. И горит оно недолго: отсутствие конвекции неизбежно приводит к самозатуханию пламени. Воздух вокруг сферы рано или поздно насыщается продуктами горения настолько, что блокируют доступ молекул кислорода и пламя гаснет. Поэтому на космических кораблях и орбитальных станциях при возгорании в первую очередь отключается система искусственной циркуляции воздуха.
Первый серьезный эксперимент по изучению горения в условиях невесомости провели наши соотечественники на борту станции «Мир». Для эксперимента использовались восковые свечи. В обычных условиях каждая свеча сгорала примерно за 10 минут, однако в космических условиях это время увеличилось до 3/4 часа. При этом пламя каждой свечи имело голубоватый цвет и было едва заметно, так что его просто не удавалось снять на видеокамеру. Для доказательства процесса горения в район пламени вносились кусочки воска. По их оплавлению и можно было утверждать, что происходит процесс горения. Этот результат нельзя было назвать неожиданным, так как в условиях невесомости нет постоянного притока кислорода за счет замены более легкого нагретого воздуха, на более плотный холодный. В космосе и холодный, и теплый воздух ничего не весят, поэтому теплый воздух и не стремится вверх. В таких условиях горение возможно исключительно за счет молекулярной диффузии или с помощью принудительной вентиляции.
Проводили свои эксперименты по горению на космических челноках и американцы. Они использовали шарики газовой смеси, которые в земных условиях быстро сгорали. А вот в космосе эти шарики горели по несколько часов, причем энергия, выделяемая при сгорании, была настолько мала, что могла фиксироваться только точными приборами. Наиболее интересным и показательным опытом по горению в космосе оказался эксперимент FLEX, который состоялся в 2011 году на борту Международной космической станции. В специальных камерах поджигались пузырьки гептана и метанола. В земных условиях за счет гравитации и тяги пламя имеет вытянутую вверх структуру, в чем несложно убедиться, если зажечь спичку или свечу. Однако в условиях микрогравитации огонь, к удивлению ученых, повел себя иначе. Вместо привычной вытянутой формы пламя оказалось шарообразным, причем имело ярко выраженный голубой оттенок. До сих пор все было ожидаемо, поскольку топливо с кислородом в невесомости встречаются в относительно тонком сферическом слое. А затем началось неожиданное — после выгорания кислорода в этом сферическом слое пламя не погасало, как ожидалось, а переходило в стадию холодного горения. В этой стадии огонь горит настолько слабо, что его увидеть невозможно. Однако, стоит доставить к очагу горения кислород и топливо, как пламя вспыхнет с новой силой. Стадия холодного горения гептана и метанола, наблюдаемая на МКС, имела температуру от 227 до 527 градусов, при этом выделяются гораздо более токсичные угарный газ (сказывается недостаток кислорода) и формальдегид. #physics #наука #физика #термодинамика #эксперименты #опыты #видеоуроки #научные_фильмы
💡 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🔥22❤15🤩3❤🔥2🤗1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
B = B(t), Ф = B⋅S, ε = - dФ/dt ). Вихревые токи создают свои собственные магнитные поля, которые направлены противоположно магнитному полю магнита (по правилу Ленца). В соответствии с правилом Ленца вихревые токи протекают внутри проводника по таким путям и направлениям, чтобы своим действием возможно сильнее противиться причине, которая их вызывает. Вследствие этого при движении в магнитном поле на хорошие проводники действует тормозящая сила, вызываемая взаимодействием вихревых токов с магнитным полем. Этот эффект используется в ряде приборов для демпфирования колебаний их подвижных частей (маятник Вальтенхофена). 📝 Некоторые свойства вихревых токов:
▪️Могут использоваться для левитации токопроводящих объектов, движения или интенсивного торможения.
▪️Могут иметь нежелательные эффекты, например потери мощности в трансформаторах.
▪️Из-за сопротивления материала вихревые токи нагревают его, преобразуя электрическую энергию в тепловую.
🧲 Электромагнитное торможение колебаний маятника
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
Пример применения вихревых токов — отделение алюминиевых банок от других металлов в вихретоковом сепараторе. Чёрные металлы цепляются за магнит, а алюминий (и другие цветные проводники) отталкиваются от магнита. С очень сильным ручным магнитом, например, сделанным из неодима, можно легко наблюдать очень похожий эффект, быстро проведя магнитом по монете с небольшим промежутком. В зависимости от силы магнита, идентичности монеты и расстояния между магнитом и монетой, можно заставить монету протолкнуться немного впереди магнита — даже если монета не содержит магнитных элементов. Другой пример — это падение сильного магнита в медной трубке — магнит падает очень медленно.
В сверхпроводнике поверхностные вихревые токи точно нейтрализуют поле внутри проводника, поэтому магнитное поле не проникает через проводник. Поскольку энергия не теряется в сопротивлении, вихревые токи, возникающие при приближении магнита к проводнику, сохраняются даже после того, как магнит находится в неподвижном состоянии, и могут точно уравновесить силу тяжести, допуская магнитную левитацию. Сверхпроводники также демонстрируют отдельное по своей сути квантово-механическое явление, называемое эффектом Мейснера, при котором любые силовые линии магнитного поля, присутствующие в материале, когда он становится сверхпроводящим, вытесняются, таким образом, магнитное поле в сверхпроводнике всегда равно нулю. #видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍42🔥19❤13✍2⚡1🤯1
В этом посте предлагаю обсудить вопросы, связанные с электроникой и цифровой схемотехникой. Всё это будет полезно начинающим.
◾️ 1. С чего начать изучать электронику?
◾️ 2. Стоит ли прочитать учебник по физике, раздел "электричество и магнетизм" ?
◾️ 3. Лучше начинать с аналоговых приборов или сразу переходить к изучению цифровой схемотехники?
◾️ 4. Нужны ли хорошие знания электроники человеку, занимающемуся программированием встраиваемых систем?
◾️ 5. Стоит ли пытаться травить платы самостоятельно или лучше заказать?
◾️ 6. Хлористое железо, лимонная кислота или фоторезистор?
◾️ 7. Что нужно спаять первым делом? С чего начинать практику?
◾️ 8. Какой набор инструментов/приборов хватит начинающему радиолюбителю?
#электроника #схемотехника #радиофизика #ночной_чат #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
1👍57❤13🔥8⚡5✍2❤🔥2👨💻2🤗2🤔1
В истории физики есть эксперименты, которые меняют всё. Опыт Кавендиша 1797–1798 годов — не просто дата в учебнике. Это первое в истории измерение гравитации в «лабораторных» масштабах. Вопреки распространенному заблуждению, Кавендиш не измерял гравитационную постоянную G. Этой концепции тогда просто не существовало (она вошла в обиход лишь спустя 75 лет, в 1873 году)
Задача: определить среднюю плотность Земли.
Метод: Кавендиш пересобрал крутильные весы, изобретенные геологом Джоном Мичеллом, который умер, не завершив работу. Установка представляла собой коромысло с двумя маленькими свинцовыми сферами (по 0,73 кг), подвешенное на тонкой проволоке. К ним снаружи подводили две массивные сферы (по 158 кг).
Измеряя угол закручивания нити (всего 0,03–0,16 дюйма!), он рассчитал силу притяжения между гирями. Сравнив её с силой тяжести Земли, действующей на те же шары, он получил, что Земля в 5,48 раза плотнее воды. Это дало массу Земли — 6 секстиллионов тонн.
📜 3 малоизвестных факта о гравитации, связанных с этим опытом:
▪️ 1. Преемственность гения
Кавендиш не строил прибор с нуля. Установку спроектировал преподобный Джон Мичелл за 15 лет до опыта. После смерти Мичелла инструмент попал к Кавендишу, и тот не просто повторил задумку — он модернизировал её, сделав управление шарами дистанционным (из соседней комнаты). Любое тепло от тела экспериментатора или сквозняк создавали помехи, превышающие гравитационный сигнал.
▪️ 2. Арифметическая ошибка в оригинале
В знаменитой статье Кавендиша 1798 года в Philosophical Transactions указана итоговая цифра 5,48 г/см³. Однако из-за ошибки в расчётах (обнаруженной Фрэнсисом Бейли в 1821 году) в его выводах значилось 5,50. Реальный результат, который лежал в черновиках, был всего на 1,4% ниже современного эталона (5,515 г/см³). Для конца XVIII века — фантастическая точность.
▪️ 3. Гравитация «не знает» состава тел
Опыт Кавендиша доказал, что закон Ньютона работает не только для планет, но и для пары свинцовых шаров. Спустя 200 лет, в 1999 году, группа Стивена Чу (Нобелевский лауреат) подтвердила этот принцип с точностью до 7 частей на миллиард, используя атомную интерферометрию. Гравитация действует на атом цезия и на килограммовую гирю абсолютно одинаково, несмотря на квантовую природу первых и классическую — вторых. Это прямое доказательство принципа эквивалентности, которое «добило» сомнения в результатах более ранних нейтронных экспериментов.
Кавендиш превратил гравитацию из абстрактной силы, управляющей планетами, в величину, доступную для прямого измерения. Без его весов не было бы ни современных уточнений G, ни понимания того, как эволюционируют галактики.
#гравитация #физика #механика #наука #science #physics #космология #астрономия
💡 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
🔥41👍29❤21⚡2❤🔥1