💜💜💜💜
⚛️💜💜💜💜💜💜💜
⚛️⚛️⚛️⚛️💜💜💜💜💜
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🪞: вступление не придумала, но anyway огни святого Эльма!🎼
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Огни святого Эльма – это явление, которое выглядят как разряды тока (плазмы) в виде пучков/кисточек, также часто сопровождается треском. Сие явление обычно можно наблюдать в грозу, шторм, метель, песчаную бурю, также может произойти на обшивке самолёта, который пролетел в облаке вулканического пепла. А в основном эти разряды тока можно наблюдать на острых объектах на высоте: мачты, башни, деревья, острые скалы и тому подобное. Кстати, дома вы его тоже можете создать благодаря синтетическому, например, свитеру и иголке. Иголка в темноте будет немного светиться. Но из-за чего происходит это явление?
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🌟Возникает оно, как мы уже сказали, на острых концах при очень высокой напряжённости электрического поля в атмосфере (порядка 100кВ/м) и обычно в грозу, когда воздух уже достаточно ионизирован (заряжен). Чем меньше площадь поверхности – тем больше плотность электрического заряда. На острие есть избыток отрицательных электронов, которые притягивают положительные частицы. Те при столкновении со всей дури вышибают эти электроны с острого кончика. Под действием поля они летят в сторону и, сталкиваясь с другими молекулами и друг другом, ионизируют ещё больше молекул газа. Этот ионизированный газ и есть плазма (электрические разряды), которую мы видим.
Если в кратце: в остром кончике есть электроны, положительные частицы в них влетают и выталкивают из этого острого кончика, вот вам и огни святого Эльма.
Также они работают как молниеотвод, ибо из-за высокой ионизации вокруг острия напряжённость электрического поля рядом уменьшается и шанс, что в предмет попадает молния, значительно уменьшается.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Назвали эти фееричные штуки в честь Святого Эльма – покровителя моряков в католицизме. Для них увидеть это явление было чем-то хорошим: святой Эльм защищает их от попадания молнии в корабль и даёт об этом знать.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ На сегодня всё! Очень надеюсь, что было хоть немного понятно. Спасибо за прочтение!🤩 #физ_инфо

💜💜💜💜💜💜💜💜💜💜
💜💜💜💜💜💜💜💜💜💜💜💜
💜💜💜💜💜💜💜💜
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🍐: Всем привет друзья я Никита это моё первое физ инфо :з
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️В рамках школы учеников знакомят лишь с одной формулировкой классической механики — формулировкой Ньютона. Она основывается на трёх ньютоновских законах, а ключевым является второй — в принципе, из второго закона Ньютона и выводится уравнение движения.
Лагранжева формулировка в каком-то смысле эквивалентна ньютоновской: уравнения движения получаются такими же, но построение и сама философия отличается. Лагранжев подход важен для теории поля (что классической, что квантовой), ну и классические задачи зачастую с использованием лагранжевой механики могут решаться в разы проще и быстрее. Надеюсь, мотивацию объяснил. Перейдём к сути!
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🌟Ключевым для построения лагранжевой механики является понятие функционала. Это математическое понятие. Функционал — это функция, аргументом которой являются некоторые объекты (например, векторы или функции), а областью значений — числа. То есть функционал обращает что-то в числа. Примером функционала, который встречается в школьном курсе математики является определённый интеграл с зафиксированными пределами интегрирования. Такой определённый интеграл ставит в соответствие подынтегральной функции f некоторое число, которое является значением определённого интеграла.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Рассмотрим некоторую механическую систему. Выберем для этой системы некоторый набор координат, которые однозначно описывают состояние этой системы. Такие координаты обозначаются буквой q и называются обобщёнными координатами. К примеру, если система — математический маятник, для описания в качестве обобщённой координаты можно выбрать угол отклонения нити от положения равновесия, либо x-координату груза. Для математического маятника этой одной координаты хватило бы, однако, в зависимости от описываемой системы число обобщенных координат может быть больше.
Построим теперь пространство, осями которого являются обобщённые координаты. Оно называется конфигурационным пространством. В случае маятника оно будет одномерным, в случае свободной частицы в трёхмерном пространстве — трёхмерным, а в случае, если система — это 30 свободно двигающихся частиц, то размерность этого пространства будет 90.
Координаты произвольной точки конфигурационного пространства — это значения всех обобщённых координат в какой-то момент времени, и это важно, потому что такая точка однозначно соответствует какому-то состоянию нашей системы.
Выберем две точки в конфигурационном пространстве! Будем считать, что одна из них — это начальное положение системы, вторая — конечное. Соединим их некоторой кривой (обратите внимание на рисунок). Такая кривая — траектория в конфигурационном пространстве, непрерывно проходится по состояниям системы. Вот тут нам и необходимо понятие функционала.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🌟Постулируется действие — это функционал, который берёт на вход траекторию между начальной и конечной точками конфигурационного пространства и на выходе выдаёт число. Можете вообразить, как вы слегка деформируете траекторию, и при этих деформациях действие тоже слегка меняется.
Далее постулируется принцип наименьшего действия. В реальном мире реализуется такой сценарий эволюции системы, который соответствует той траектории в конфигурационном пространстве, вдоль которой действие минимально (на рисунке она изображена фиолетовым).
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Формализовав принцип наименьшего действия на строгий язык математики и применив магию матана, можно получить явный вид уравнений, решение которых даст уравнения движения. Эти уравнения движения совпадают с уравнениями, которые можно получить решая 2 закон Ньютона.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ Спасибо за внимание! #физ_инфо

⚛️ 💜💜💜💜💜💜
💜💜💜💜💜💜💜💜
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🦕: "Может ли быть такое, что в сосуде, разделённом на секции, при одинаковом давлении в разных отсеках газ будет перетекать от части с более низкой к части с более высокой температурой?" Да, может, и об этом свидетельствует эффект Кнудсена.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Для начала введём несколько определений из термодинамики и статистической физики:
Эффузия — это медленное истечение газа через малые отверстия. Характер истечения можно охарактеризовать числом Кнудсена Kn = l/L, где L это характерный размер отверстия, а l — длина свободного пробега* молекулы. Если Kn много больше 1, то можно пренебречь столкновениями молекул вблизи отверстия. Такой тип течения называется свободным молекулярным течением.

*Длина свободного пробега — среднее расстояние, которое преодолевает молекула между двумя последовательными столкновениями с другими частицами

⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
🌟Представим, что у нас есть сосуд разделённый на два отсека А и В перегородкой с малым отверстием (т.е. Кn>>1).
По определению эффузионный поток частиц через отверстие равен

jS = 1/4(Snv) = Sn√(kT/2πm)

Где j — поток через единицу площади
S — площадь отверстия
n — концентрация
v — средняя скорость молекулы
k — постоянная Больцмана
Тогда поток из секции А в секцию В равен

j1 = 1/4(nА×vА)

Из В в А

j2 = 1/4(nB×vB)

nА, nB — плотности числа молекул, vА, vB — средние скорости теплового движения молекул.
Так как в состоянии равновесия потоки равны, то j1=j2.
Также воспользуемся двумя соотношениями из термодинамики:

P=nkT и v~√T

Откуда получим

Pa/√Ta = Pb/√Tb

Из этого соотношения следует, что при разных температурах в секциях установится разное давление.
Или же если Pa=Pb=P
P(1/√Ta - 1/√Tb) > 0 при Ta < Tb, то есть поток направлен в сторону большей температуры.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️Чем же полезен данный эффект?
Тепловую эффузию газов нередко используют для разделения смеси газов на его компоненты.
Также эффект Кнудсена наблюдается и в природе, например в процессе обмена воздуха в почве.
⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️
⚛️ #физ_инфо