Physics.Math.Code

🖥 Подборка полезных каналов 🎥 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 mentor — 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 ✏️ 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 лайфхаки 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 современной техники. 🧪 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.

⚡️ Друзья-подписчики, которые имеют premium-подписку, нужно помочь сообществу голосами, чтобы открыть возможность публикации историй: https://t.me/boost/physics_lib ⭐️ Кому не сложно, поделитесь голосами-бустами [ Это бесплатно для премиум-подписчиков ]

🎈 Резиновый шарик в тепловизоре 🔥 Что же происходит в резине, когда мы её растягиваем? В обычном состоянии цепочки полимера находятся в слегка изогнутом, свернутом состоянии. Это объясняется тем, что звенья и атомы не закреплены жёстко как на каком-то каркасе или проволоке – происходит их тепловое движение и конформация полимера, то есть его пространственная форма и положение цепочек непрерывно меняются. Более того, сами цепи способны соударяться друг о друга. Когда мы начинаем растягивать резину, цепочки начинают вытягиваться вдоль одной линии. А, значит, число соударений цепочек друг о друга увеличивается. Что приводит к росту скорости молекул и увеличению внутренней энергии – резина нагревается. Как только мы прекращаем растягивать резину, тепловое движение начинает стремиться вновь «запутать» цепочки, позволить им стать изогнутыми и сократить их длину. В результате резина сжимается. Такие «расслабленные» цепочки, с которых сняли приложенное напряжение, наоборот будут терять энергию: из-за этого резина будет охлаждаться. Чтобы убедиться в этом, вы можете проделать опыт самостоятельно: вам нужно всего лишь приложить, например, резиновую ленту (подойдут даже канцелярские резинки) к губам в момент растяжения и затем отпустить её, позволив сжаться. Таким образом вы сможете почувствовать разницу в температуре растягиваемого участка. 💥 Зная молекулярный механизм, как работают резиновые ленты, можно пользоваться таким лайфхаком: нагретая резина может поднять больший груз! При большей температуре натянутые цепочки будут подвергаться более сильной бомбардировке соседних молекул, а значит, будут стремиться сильнее сжаться обратно. Поэтому в целом резиновую ленту будет сложнее растянуть и ее грузоподъемность увеличится! #физика #механика #видеоуроки #science #термодинамика #МКТ #physics #опыты #эксперименты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🌐 Многие ребята в школе бояться теорему косинусов. Но они даже не знают, что существует теорема косинусов для трехгранного угла 😨 Трехгранный угол — это фигура, образованная тремя лучами, исходящими из одной точки S и не лежащими в одной плоскости. Эти лучи называются ребрами, а углы между ребрами (α, β, γ) называются плоскими углами. Углы между плоскостями граней называются двугранными углами. Тождество на картинке можно доказать, как минимум, двумя способами: ▪️ Векторно-Координатный метод) ▪️ С помощью геометрии на сфере А существует ли ещё какое-нибудь красивое доказательство данной теоремы? Кто догадался — напишите ваши идеи в комментариях. #геометрия #математика #олимпиады #стереометрия #geometry #задачи #problems 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🌪 Теория относительности — это комплекс из двух теорий, которые описывают свойства пространства, времени и гравитации. Они были предложены Альбертом Эйнштейном в начале XX века. Смотреть полный фильм: 🕰 Что такое теория относительности [20 мин фильм] ▪️ Специальная теория относительности. Описывает поведение объектов, которые движутся с постоянной скоростью. Теория утверждает, что время и пространство не являются абсолютно фиксированными для всех наблюдателей — они могут изменяться в зависимости от скорости объекта. Некоторые принципы специальной теории относительности: — Принцип относительности — законы физики одинаковы для всех наблюдателей, независимо от того, находятся ли они в покое или движутся с постоянной скоростью относительно других объектов. — Постоянство скорости света — скорость света всегда одинаковая (примерно 300 000 км/с) и не зависит от того, как быстро движется источник света или наблюдатель. ▫️ Общая теория относительности. Расширяет идеи специальной теории относительности и объясняет гравитацию. Теория утверждает, что гравитация — это не сила, а искривление пространства-времени, вызванное массой и энергией объектов. Некоторые принципы общей теории относительности: — Эквивалентность гравитации и ускорения — невозможно отличить действие гравитации от ускоренного движения. — Гравитационное замедление времени — часы идут медленнее вблизи массивных объектов, например, рядом с чёрной дырой время почти останавливается. #физика #теория_относительности #оптика #опыты #эксперименты #physics #видеоуроки #научные_фильмы #свет #волны #СТО #ОТО #science 🖥 Против теории относительности и Эйнштейна // Алексей Семихатов, Владимир Сурдин / Вселенная Плюс 👨🏻‍💻 Видеолекции по теории поля и СТО [Часть 1] 👨🏻‍💻 Видеолекции по теории поля и СТО [Часть 2] 📚 3 книги по теории относительности ☀️ Физика света / The Physics of Light [2014] 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Электродинамика в опытах: Лестница Иакова — электрическая дуга, которая поднимается вверх Что нам понадобится? ▪️Источник высокого напряжения (например, трансформатор на 10-15 кВ). ▪️Два длинных металлических электрода (проволока или полосы), расположенные в форме буквы V. ▪️Негорючая подставка. 🔥 Что происходит? Физика процесса: тепло и воздух Мы включаем питание, и между нижними концами электродов, где расстояние минимальное, возникает мощная электрическая дуга. Воздух в этом промежутке ионизируется и превращается в проводящую плазму. Дуга ярко светит и сильно нагревается. 1. Нагрев и конвекция: Мощная дуга нагревает воздух вокруг себя до огромных температур. Горячий воздух, как известно, становится менее плотным и поднимается вверх благодаря силе конвекции. Этот восходящий поток увлекает за собой и столб плазменной дуги. 2. Растягивание и обрыв: Дуга, поднимаясь, оказывается между всё более удалёнными друг от друга электродами. В какой-то момент напряжение нашего источника уже не может поддерживать дугу такой длины. Она становится тоньше, нестабильнее и в верхней точке обрывается. 3. Цикл повторяется: Как только дуга гаснет, напряжение снова прикладывается к самым близким точкам электродов — а это, как вы помните, их нижние части. Воздух снова пробивается, возникает новая дуга, и весь цикл повторяется. Со стороны это выглядит так, будто дуга бесконечно «шагает» снизу вверх. Лестница Иакова — это не одна и та же дуга, которая поднимается. Это последовательность быстрых пробоев в нижней точке и последующего подъема и обрыва. Мы видим непрерывный процесс из-за инерции нашего зрения. Название отсылает к библейскому сюжету, где Иаков увидел во сне лестницу до небес, по которой поднимаются и спускаются ангелы. Поднимающиеся языки плазмы очень похожи на эту мистическую лестницу. ⚠️ Этот эксперимент очень опасен 🔸 Высокое напряжение может убить даже без прямого прикосновения. 🔸Интенсивное ультрафиолетовое излучение от дуги вредит глазам и коже. 🔸Образуется озон (O₃) и оксиды азота — ядовитые газы. 🔸Риск пожара от раскалённой плазмы и искр. #physics #эксперименты #электродинамика #физика #видеоуроки #опыты #научные_фильмы #плазма 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

💥 Электроэрозионная обработка (аббр. ЭЭО) — обработка, заключающаяся в изменении формы, размеров, шероховатости и свойств поверхности электропроводящей заготовки под действием электрических разрядов, возникающих между заготовкой и электродом-инструментом. Электроэрозионная обработка основана на вырывании частиц материала с поверхности импульсом электрического разряда. Если задано напряжение (расстояние) между электродами, погруженными в рабочую жидкость (диэлектрик), то при их сближении (увеличении напряжения) происходит пробой рабочей жидкости — возникает электрический разряд, в канале которого образуется плазма с высокой температурой. Поскольку длительность используемых в данном методе обработки электрических импульсов не превышает 0.01 с, выделяющееся тепло не успевает распространиться в глубь материала и даже незначительной энергии оказывается достаточно, чтобы разогреть, расплавить и испарить небольшое количество вещества. Кроме того, давление, развиваемое частицами плазмы при ударе об электрод, способствует выбросу (эрозии) не только расплавленного, но и просто разогретого вещества. Поскольку электрический пробой, как правило, происходит по кратчайшему пути, то прежде всего разрушаются наиболее близко расположенные участки электродов. Таким образом, при приближении одного электрода заданной формы (инструмента) к другому (заготовке) поверхность последнего примет форму поверхности первого. Производительность процесса, качество получаемой поверхности в основном определяются параметрами электрических импульсов (их длительностью, частотой следования, энергией в импульсе). Электроэрозионный метод обработки объединил электроискровой и электроимпульсный методы. Первые сообщения об электрических разрядах и эффектах, их сопровождающих, делали Роберт Бойль (1694), Бенджамин Франклин (1751), Джозеф Пристли (1766) Лихтенберг Георг Кристиан (1777). В 1938 году советский инженер Л. А. Юткин показал, что серия электроискровых разрядов порождает формообразующие гидравлические удары, что положило начало электроискровой штамповке металлов, и стало следующим, после электродуговой сварки, шагом по развитию технологических методов формообразования электрическими разрядами. В 1941 году учёным Б. Р. Лазаренко и Н. Е. Лазаренко из МГУ было поручено найти методы увеличения срока службы прерывателей-распределителей зажигания автомобильных двигателей. В результате исследований и экспериментов с вольфрамом они обратили внимание на направленное разрушение электрическими разрядами, создаваемыми импульсами определённой формы тока, что послужило толчком к созданию в 1943 году нового технологического процесса обработки заготовок с помощью электроэрозии. #physics #техника #электродинамика #физика #видеоуроки #производство #научные_фильмы 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

Хорошая новость для поступающих в вузы Минобрнауки опубликовало список олимпиад, которые дадут преимущества при поступлении в вузы в 2025/26 учебном году. Традиционно в перечень вошли ВсОШ, «Национальная технологическая олимпиада», Вузовско-академическая олимпиада по информатике и другие соревнования. Но есть и изменения по сравнению с прошлым годом. Например, профиль по промышленному программированию от Яндекса и ВШЭ в олимпиаде «Высшая проба» получил второй уровень. Это значит, что победители и призёры соревнования могут получить 100 баллов на ЕГЭ по информатике или даже быть зачислены в вуз без экзаменов. Участникам предстоит создавать программы и приложения как в реальном бизнесе. Формат — индивидуальный зачёт: сначала онлайн-отбор, потом очный финал. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

✨ Попалась интересная задача по физике (ЕГЭ, тип 21) про воздушный конденсатор с электрометром в качестве индикатора заряда. Если взять формулу для емкости плоского конденсатора C = ε⋅ε₀⋅S/d и формулу связи заряда, напряжения и ёмкости — q = C⋅U , то становится довольно легко определить напряжение на смещенной пластине (второй эксперимент). Но всё же было бы интересно рассмотреть распределение заряда на таком «смещённом» конденсаторе. Точно ли мы пониманием почему стрелка отклонится сильнее? Заряд на пластинах измениться не может. Нижняя пластина заряжена и изолирована (соединена только с электрометром). Верхняя пластина соединена с корпусом электрометра, который заземлён, но цепь замкнута только через землю и не позволяет заряду стечь с самой системы пластин. Таким образом, заряд q на заряженной пластине (и равный ему по модулю заряд на второй пластине) сохраняется. Согласны? Если произведение C⋅U постоянно, то при уменьшении ёмкости, должно увеличиться напряжение. ⚡️ Интересен также следующий вопрос: Идёт ли по системе ток во время смещения пластин относительно друг друга? Во время смещения верхней пластины идет ток в цепи заземления. Это связано с изменением распределения индуцированного заряда на верхней пластине. При уменьшении площади перекрытия часть силовых линий от нижней пластины замыкается на корпус электрометра (который заземлён), что приводит к уменьшению модуля заряда на верхней пластине. В результате электроны стекают с верхней пластины на землю (ток направлен от земли к пластине, если рассматривать движение положительных зарядов). Однако это не влияет на заряд нижней пластины, который остаётся постоянным. Изменение ёмкости и постоянство заряда обуславливают увеличение разности потенциалов, что и отражается в отклонении стрелки электрометра. 🔍 Но почему угол отклонения стрелки прямо пропорционален разности потенциалов U на обкладках конденсатора? Электрометр — это не вольтметр в современном понимании (который использует магнитное поле). Его работа основана исключительно на электростатических силах. 1. Устройство: Внутри корпуса электрометра находится металлический стержень, на котором подвешена легкая металлическая стрелка (или два лепестка). Стержень изолирован от корпуса. Корпус часто заземляют, как в вашей задаче. 2. Физика отклонения: Когда на стержень подается электрический потенциал (например, от нижней пластины конденсатора), а корпус заземлен (потенциал корпуса равен 0), между стержнем и корпусом возникает разность потенциалов U. — Эта разность потенциалов создает электрическое поле между стержнем (и соединенной с ним стрелкой) и корпусом. — Стрелка и стержень заряжаются одноименно (например, положительно, как в опыте), а корпус имеет противоположный заряд (отрицательный индуцированный заряд) или нулевой потенциал. — В результате между стрелкой и стержнем, а также между стрелкой и корпусом, возникают силы электростатического отталкивания и притяжения. Основной эффект — это отталкивание одноименно заряженных частей стрелки и стержня. 3. Почему отклонение пропорционально U? — Сила F, действующая на стрелку в электрическом поле, пропорциональна напряженности поля E, которая в свою очередь пропорциональна разности потенциалов U между стержнем и корпусом (E ~ U). Таким образом, F ~ U. — Стрелка поворачивается до тех пор, пока момент электростатической силы не уравновесится моментом силы тяжести (или моментом силы упругости подвеса). В установившемся положении угол отклонения α прямо пропорционален силе F, вызывающей это отклонение. Поскольку F ~ U, то и α ~ U. Разность потенциалов U → Напряженность поля E ~ U → Сила F ~ E ~ U → Угол отклонения α ~ F → Следовательно, α ~ U. Представьте себе обычные механические весы. Чем больше груз вы положите на чашу (аналог разности потенциалов U), тем больше растянется пружина или отклонится стрелка (аналог угла α). В электрометре роль "груза" играет разность потенциалов, а роль "пружины" — электростатические силы. #электродинамика #физика #электричество #physics #разбор_задач 💡 Репетитор IT mentor // @mentor_it

〽️ Непрерывная везде, но не дифференцируемая нигде: визуализация функции Вейерштрасса! В давнюю эпоху математики во многом вдохновлялись природой. Когда Ньютон разрабатывал математический анализ, он в первую очередь вдохновлялся физическим миром: траекториями планет, колебаниями маятника, движением падающего фрукта. Такое мышление привело к возникновению геометрической интуиции относительно математических структур. Они должны были иметь такой же смысл, что и физический объект. В результате этого многие математики сосредоточились на изучении «непрерывных» функций. Но в 1860-х появились слухи о странном существе — математической функции, противоречившей теореме Ампера. В Германии великий Бернхард Риман рассказывал своим студентам, что знает непрерывную функцию, не имеющую гладких частей, и для которой невозможно вычислить производную функции в любой точке. Риман не опубликовал доказательств, как и Шарль Селлерье из Женевского университета, который писал, что обнаружил что-то «очень важное и, как мне кажется, новое», однако спрятал свои работы в папку, ставшую достоянием общественности только после его смерти несколько десятков лет спустя. Однако если бы его заявлениям поверили, то это означало бы угрозу самым основам зарождавшегося математического анализа. Это существо угрожало разрушить счастливую дружбу между математической теорией и физическими наблюдениями, на которых она была основана. Матанализ всегда был языком планет и звёзд, но как может природа быть надёжным источником вдохновения, если найдутся математические функции, противоречащие основной её сути? Чудовище окончательно родилось в 1872 году, когда Карл Вейерштрасс объявил, что нашёл функцию, являющуюся непрерывной, но не гладкой во всех точках. Он создал её, сложив вместе бесконечно длинный ряд функций косинуса:

f(x) = cos(3x𝝅)/2 + cos(3²x𝝅)/2² + cos(3³x𝝅)/2³ + ...

Как функция она была уродливой и отвратительной. Было даже непонятно, как она будет выглядеть на графике. Но Вейерштрасса это не волновало. Его доказательство состояло не из форм, а из уравнений, и именно это делало его заявление таким мощным. Он не только создал чудовище, но и построил его на железной логике. Он взял собственное новое строгое определение производной и доказал, что для этой новой функции её вычислить невозможно. #математика #mathematics #animation #math #геометрия #geometry #gif #maths #видеоуроки #научные_фильмы #математический_анализ 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

Хочешь стать Linux-экспертом? LinuxCamp — канал системного разработчика, который поможет тебе освоить Linux и DevOps на профессиональном уровне! — Уникальные гайды по администрированию Linux — Продвинутые техники и рекомендации по работе в Bash — Подробные статьи о внутреннем устройстве операционных систем Подписывайся: @linuxcamp_tg

💤 Римановская геометрия: Когда прямая — это не самый короткий путь 🌐 Привыкли к Евклиду, где параллельные не пересекаются, а сумма углов треугольника — 180°? Забудьте на минуту. Римановская геометрия — это мир, где пространство само по себе может быть искривленным. Представьте, что вы — муравей, ползущий по поверхности апельсина. Вам кажется, что вы движетесь по прямой, но на самом деле ваш путь изгибается вместе с кожурой. Это и есть основа идей Бернхарда Римана: геометрия определяется самой поверхностью (пространством), а не навязана ей извне. Потому что пространство искривлено. И всё зависит от текущей абстракции. ✨ Почему это не просто абстракция? Это наша Вселенная. Общая теория относительности Эйнштейна — самое знаменитое применение римановой геометрии. Массивные объекты, такие как звёзды и планеты, искривляют пространство-время вокруг себя. Свет, движущийся «прямо», огибает их — именно так в 1919 году было получено первое подтверждение ОТО. А теперь немного малоизвестных фактов. ▪️ Факт 1: Треугольник с тремя прямыми углами. На сфере можно построить треугольник, у которого все три угла — прямые (90°). Просто «пройдите» от экватора по нулевому меридиану до Северного полюса, поверните на 90° и спуститесь по 90-му меридиану обратно к экватору. Сумма углов = 270°. ▪️ Факт 2: Всё гениальное — не положительно. Кривизна поверхности бывает не только положительной (как у сферы), но и отрицательной (как у седла — гиперболической параболоид). В таком мире через одну точку можно провести бесконечно много «прямых» (геодезических), не пересекающих данную линию. И сумма углов треугольника будет меньше 180°. ▪️ Факт 3: Теорема о «залысине» или «Теорема о причёсывании ежа» Одно из самых элегантных следствий — Теорема Гаусса-Бонне. Грубо говоря, она связывает локальную кривизну поверхности с её глобальной топологией. Например, если вы будете гладить волосатый кокос (где «волосы» — это векторы), то как бы вы ни водили рукой, всегда останется хотя бы один «вихор» — точка, где кривизна не позволяет волосам лежать гладко. Это доказывает, что сферу нельзя сделать плоской, не разрывая её. На сфере (или любой другой поверхности, топологически эквивалентной сфере) невозможно гладко причесать "волосяное поле" без образования хотя бы одного вихря (или "залысины"). ▪️ Факт 4: Наша Вселенная может быть конечной, но без границ. Как и поверхность Земли конечна, но у неё нет края, так и наша 3D-Вселенная, согласно некоторым гипотезам, может быть аналогом 3-сферы — конечным объёмом, но без границ. Если бы вы полетели на космическом корабле «прямо», в итоге вы вернулись бы с обратной стороны. Риманова геометрия — это не про заумные формулы. Это про новый язык, описывающий саму ткань реальности. От навигации GPS (где учитывается кривизна Земли) до квантовой гравитации и струнной теории — эта математика рисует карту мира, который куда причудливее и интереснее, чем нам кажется. Стол, на котором лежит ваша клавиатура или ноутбук, тоже обладает римановой геометрией. Просто его кривизна равна нулю. #математика #mathematics #animation #math #геометрия #geometry #gif ⚙️ Красота параметрических графиков — трохоида ➰ Красота параметрических кривых ⭕️ Точки пересечения кругов на воде движутся по гиперболе 🕑 Экстремальная задача на смекалку 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚛️ Законы Вселенной:уравнения, которые изменили всё 💤 1. Уравнение Эйнштейна: Общая теория относительности : G_μν = 8πG/c⁴ * T_μν Что оно значит: Материя и энергия говорят пространству-времени, как искривляться, а искривлённое пространство-время говорит материи, как двигаться. Почему это красиво: Оно связывает геометрию Вселенной с её содержимым. Без него не работали бы GPS, и мы не знали бы о чёрных дырах. Это уравнение — квинтэссенция идеи «геометрия как физика». 2. Стандартная модель (Лагранжиан) Что он значит: Это полная теория трёх из четырёх фундаментальных взаимодействий (электромагнитного, сильного и слабого) и всех известных элементарных частиц. Почему это красиво: Это вершина человеческого понимания микромира. Оно с пугающей точностью предсказывает поведение квантовой вселенной. Его экспериментальное подтверждение на БАКе — триумф человеческого разума. 3. Второй закон Ньютона: F = ma Что он значит: Сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение. Почему это красиво: Гениальная простота. Это основа всей классической механики. От полёта ракет до качения мяча — всё описывается этим лаконичным уравнением. Оно научило нас предсказывать движение. 4. Уравнения Максвелла: ∇·E = ρ/ε₀, ∇×E = -∂B/∂t, ∇·B = 0, ∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t Что они значат: Эти четыре уравнения — полное описание всего электричества и магнетизма. Они объединили их в единое явление — электромагнетизм. Почему это красиво: Из них, как следствие, вытекает существование электромагнитных волн (свет, радиоволны, рентген). Мы поняли, что свет — это и есть колебания электромагнитного поля. Фундамент современной цивилизации. 5. Уравнение Шрёдингера: iℏ ∂/∂t |Ψ> = Ĥ |Ψ> Что оно значит: Оно описывает, как со временем изменяется квантовая состояние частицы (волновая функция Ψ). Почему это красиво: Это сердце квантовой механики. Оно отбросило детерминизм Ньютона и ввело нас в мир вероятностей и фундаментальной неопределённости. Мир на самом маленьком уровне устроен именно так, как диктует это уравнение. Эти уравнения — не просто символы на доске. Это архитектура нашей реальности. Они — доказательство того, что человеческий разум способен постигать самые сокровенные секреты Вселенной. ✨ А какое уравнение нравится больше всего вам? Какое самое сложное для вас? #science #physics #физика #опыты #наука #квантовая_физика #квантовая_механика #эксперименты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥 Термическая обработка стальных деталей ⚙️ Скорее всего, на видео показывают индукционную печь. Разберем принцип работы: 1. Вокруг установки создается мощное высокочастотное электромагнитное поле. Когда в это поле помещают металлическую (ферромагнитную) деталь, в ней возникают вихревые токи, которые разогревают ее изнутри. Это очень быстрый, эффективный и чистый способ нагрева. В канале уже были видео по теме индукционного нагрева здесь. Чаще всего в современных цехах используют индукционные печи, потому что они обладают рядом существенных преимуществ: — Быстрые: Деталь раскаляется за минуты. — Контролируемые: Температуру можно точно регулировать. — Чистые (химически): Нет продуктов сгорания, как в газовых печах. — Локальный нагрев: Можно нагреть только определенную часть детали (например, зубья шестерни). 2. Далее детали опускают в закалочную жидкость. Это нужно для того, чтобы резко охладить раскаленную деталь для придания ей высокой твердости и износостойкости. Конкретная жидкость зависит от марки стали и требуемых свойств детали. Основные варианты: 🔸 Закалочное масло (Наиболее вероятный вариант для шестерен): Обеспечивает достаточно быстрое, но не экстремально резкое охлаждение. Это предотвращает появление трещин и коробление детали, что особенно важно для сложных изделий таких как шестерни. 🔸 Полимерные растворы (Специальные составы): Водные растворы полимеров (например, полиалкенилгликоля). Они охлаждают почти как масло, но не горят, что безопаснее. Похожи на мутную воду. Широко используются в современных производствах. 🔸 Вода: Очень быстрое и резкое охлаждение (вспомните теплоемкость и теплопроводность воды). Используется для углеродистых сталей, но для больших и ответственных шестерен рискованно, так как может привести к трещинам. 🔸 Расплавленные соли или щелочи: Обеспечивают очень равномерное охлаждение для достижения особых свойств. Используются реже, для высоколегированных сталей. 3. После закалки сталь становится не только твердой, но и хрупкой. Поэтому следующим этапом всегда следует отпуск. Деталь снова нагревают, но до гораздо более низкой температуры (200-400°C), и медленно охлаждают. Это снимает внутренние напряжения и уменьшает хрупкость, сохраняя при этом высокую твердость. В итоге получается прочная, износостойкая и не ломкая шестерня. На видео вы наблюдали процесс закалки стальных шестерен. Их нагревают в индукционной печи до температуры около 800-900°C, а затем погружают в закалочную жидкость (чаще всего масло), чтобы придать им высокую твердость для надежной работы в механизмах. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Опыты Фарадея 🧲 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

😠 Резонанс в тибетской чаше: почему вода «закипает»? Это магическое зрелище: водишь деревянным стиком по краю тибетской чаши, а внутри спокойная вода вдруг начинает бурлить, будто вскипела! 🫧 Но так ли это на самом деле? Давайте разбираться с точки зрения физики. Короткий ответ: Нет, вода не кипит. Её температура не меняется. А вот что происходит на самом деле — это чистой воды резонанс и стоячие волны. 🎻 Что такое резонанс? Представьте, что вы раскачиваете кого-то на качелях. Если толкать в самый подходящий момент (в такт), качели будут взлетать все выше и выше. Это и есть резонанс — резкое возрастание амплитуды колебаний системы, когда на нее воздействуют с ее собственной частотой. Тибетская чаша — это не просто металлическая посудина, а идеальный резонатор. У нее, как у колокола, есть своя собственная (резонансная) частота колебаний. Что происходит, когда мы водим стиком? 1. Создание колебаний: Трение стика о край чаши (часто с босом — специальной палочкой) передает ей энергию. Вы заставляете стенки чаши вибрировать с определенной частотой. 2. Поиск резонанса: Когда скорость и давление трения подобраны правильно, вы «ловите» резонансную частоту чаши. Чаша начинает vibrate особенно интенсивно, издавая тот самый гудящий звук и заметно вибрируя. 3. Передача энергии воде: Эти мощные механические колебания от стенок чаши передаются воде, налитой на дно. Вода — это жидкость, и она прекрасно передает колебания. Но что мы видим? ▪️Стоячие волны: На поверхности воды образуются не обычные волны, а стоячие волны. Это такие волны, которые осциллируют на месте. У них есть неподвижные точки (узлы) и точки с максимальной амплитудой (пучности). ▪️Кавитация: Иногда колебания настолько сильные, что в некоторых точках волны давление резко падает. Это приводит к явлению под названием кавитация — образованию крошечных пузырьков пара и газа, которые тут же схлопываются. Именно эти лопающиеся пузырьки и создают эффект бурления и «кипения», хотя вода остается холодной! Итог в виде фактов: 〰️ Вода НЕ кипит в смысле нагревания до 100°C. 〰️ Эффект «кипения» — это холодный процесс, вызванный мощными механическими колебаниями. 〰️ Явление основано на резонансе и образовании стоячих волн. 〰️ Пузырьки — это в основном результат кавитации. Это прекрасный пример того, как законы физики создают почти магические зрелища. #физика #резонанс #кавитация #волны #наука #physics #science #standingwave #cavitation 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥 Заводим мотор! Почему маленький ДВС для RC-машинки — это технологическое чудо? Все мы видели мощные радиоуправляемые машинки с ДВС, которые ревут как настоящие звери. Казалось бы, возьми большой мотор, уменьши его — и готово. Но на деле создать такой «малютку» невероятно сложно. Вот почему ⬇️ ▪️ Факт 1: В мире маленьких моторов трение — главный враг. Представьте: при уменьшении размера мотора в 10 раз его объем (и мощность) уменьшаются в 1000 раз (!), а площадь поверхностей, создающих трение, — только в 100 раз. Это значит, что в относительном выражении трение в маленьком моторе в 10 раз значимее, чем в большом. Из-за этого крошечные двигатели без тщательной обработки могут просто не провернуться под нагрузкой. ▪️ Факт 2: Им не хватает инерции. Массивный маховик большого мотора помогает поршню проходить «мертвые точки». В микро-ДВС маховик легкий, и ему не хватает инерции. Поэтому такие моторы невероятно сложно завести «с толкача» — нужна специальная система заводки (обычно роторная, с пружиной). ▪️ Факт 3: Скорость — их единственный путь к мощности. Поскольку увеличить рабочий объем нельзя, инженеры выжимают мощность другим способом — оборотами. Типичный RC-ДВС легко раскручивается до 30 000–40 000 об/мин. Для сравнения, мотор спортивного автомобиля редко превышает 10 000 об/мин. Эта сумасшедшая скорость требует идеальной балансировки и создает чудовищные нагрузки на детали. ▪️ Факт 4: У них нет свечи зажигания (в привычном виде). Во многих маленьких калильных двигателях нет электрической системы зажигания! Вместо нее в камере сгорания стоит калильная свеча — с платиновой нитью накаливания. Сначала ее разогревают от внешнего источника, а дальше она поддерживает температуру за счет циклов сгорания. Топливо воспламеняется от контакта с раскаленной свечой. Просто и гениально! ▪️ Факт 5: Термодинамика сходит с ума. В маленьком объеме соотношение площади к объему растет. Камера сгорания быстро отдает тепло, что мешает эффективному сгоранию топлива. А из-за миниатюрных размеров сложно сделать эффективное охлаждение (обычно это просто алюминиевый радиатор, обдуваемый воздухом). Перегрев — постоянная головная боль. 🔥Вывод: Сделать маленький мощный ДВС — это не просто масштабировать чертеж. Это постоянная борьба с законами физики, которые не любят миниатюризацию. Каждый такой мотор — это шедевр инженерной мысли, где точность изготовления измеряется в микронах, а за мощность приходится платить умопомрачительными оборотами. А вы знали о таких сложностях? #ДВС #радиоуправление #физика #механика #инженерия #RCмодели #технологии 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📚 Подборка книг по Астрономии, Астрофизике, Космосу 📔 Черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды (в двух частях) [1985] Шапиро С., Тьюколски С 📕 Нейтронные звезды и пульсары [1973] Дайсон Ф., Тер Хаар Д. 📗 Астрофизика нейтронных звезд [1987] Липунов Владимир Михайлович 📘 Небо и телескоп [2019] Сурдин В.Г. 📙 Галактики [2013-2019] Сурдин В.Г. 📓 Релятивистская астрофизика и физическая космология [2011] Бисноватый-Коган Г.С. 📒 Теоретическая астрофизика [1952] Амбарцумян В.А. 📕Нейтринная астрофизика [1993] Бакал Дж. 📗 Книга для чтения по астрономии. Астрофизика [1988] Дагаев М.М., Чаругин В.М. 📘 Солнечная система [2017] Сурдин В.Г. 📙 Звёзды [2009] Сурдин В.Г. Теоретическая астрофизика есть наука, которая изучает и объясняет физические явления, происходящие в небесных телах, на основе законов физики. При этом теоретическая астрофизика широко пользуется математическим аппаратом, который, однако, играет только вспомогательную роль. Теоретическая астрофизика является молодой и весьма быстро развивающейся наукой. Но её успехи уже сейчас имеют большое значение для всех отраслей астрономии и для многих отраслей физики. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📚 Подборка книг по Астрономии, Астрофизике, Космосу 💾 Скачать книги Астрофизика — раздел астрономии, использующий принципы физики и химии, который изучает физические процессы в астрономических объектах, таких как звёзды, галактики, экзопланеты и т. д. Физические свойства материи в самых больших масштабах и возникновение Вселенной изучает космология. Астрофизика — учение о строении небесных тел. Астрофизика занимается изучением физических свойств и (наряду с космохимией) химического состава Солнца, планет, комет или звёзд и туманностей. Главные экспериментальные методы астрофизики: спектральный анализ, фотография и фотометрия вместе с обыкновенными астрономическими наблюдениями. Спектроскопический анализ составляет область, которую принято называть астрохимией или химией небесных тел, так как главные указания, даваемые спектроскопом, касаются химического состава изучаемых астрономических объектов. Фотометрические и фотографические исследования выделяются иногда в особые области астрофотографии и астрофотометрии. Само название астрофизики существует с 1865 года и предложено Цёлльнером. #физика #астрономия #оптика #космос #космология #cosmos #Astronomy #physics #science #подборка_книг ☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ: +79616572047 (СБП) 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ С чего начать моделирование электрических полей? Задумывались ли вы, как «увидеть» невидимое? Электрическое поле окружает нас повсюду, от розетки до экрана смартфона. Давайте разберемся, как смоделировать его для точечных зарядов и сложных поверхностей и получить эти завораживающие картинки силовых линий и эквипотенциалей. 1. Фундамент: Главные Уравнения ▪️ Закон Кулона для точечного заряда: F = k * (q₁ * q₂) / r² . Но для поля удобнее работать с напряженностью E = F / q. ▪️ Принцип суперпозиции: Поле системы зарядов — это просто векторная сумма полей от каждого заряда в отдельности. Это наше главное оружие в моделировании. 2. Силовые Линии и Эквипотенциали Поле можно описывать по-разному, и это ключ к красивой визуализации. ▪️Силовые линии (Графическое отображение напряженности E): — Воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором E. — Свойства: Начинаются на «+» зарядах, заканчиваются на «-» или уходят в бесконечность. Никогда не пересекаются! — Густота линий пропорциональна величине напряженности. ▪️Эквипотенциальные поверхности (Графическое отображение потенциала φ): — Что это? Поверхности, где потенциал постоянен (φ = const). — Свойства: Всегда перпендикулярны силовым линиям. Работа по перемещению заряда вдоль такой поверхности равна нулю. 3. Как Строить Уравнения? Для точечного заряда q в точке (x₀, y₀): — Потенциал: φ(x, y) = k * q / sqrt( (x - x₀)² + (y - y₀)² ) — Вектор напряженности E: Eₓ = -∂φ/∂x, Eᵧ = -∂φ/∂y (это просто частные производные, градиент со знаком минус). А как получить уравнение силовой линии? Это уже сложнее. Силовая линия — это кривая, которая в каждой точке направлена вдоль E. Математически это решается через дифференциальное уравнение: dx / Eₓ(x, y) = dy / Eᵧ(x, y). Решая его (часто численно!), мы получаем траектории для наших визуализаций. 4. Инструменты для Моделирования и Визуализации ▪️Python — король научной визуализации: Библиотеки: matplotlib, numpy, scipy. ▪️Как: Задаете сетку точек (x, y), для каждой считаете Eₓ и Eᵧ (суммируя вклады от всех зарядов). Затем: — Для силовых линий: используйте matplotlib.streamplot — Для эквипотенциалей: matplotlib.contour или contourf для потенциала φ. 🖥 Простой пример кода для двух зарядов:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Создаем сетку
x = np.linspace(-2, 2, 100)
y = np.linspace(-2, 2, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)

# Задаем заряды (q, x, y)
charges = [(1, -0.5, 0), (-1, 0.5, 0)]

# Вычисляем полные Eₓ и Eᵧ на сетке
Ex = np.zeros(X.shape)
Ey = np.zeros(Y.shape)
k = 9e9
for q, xq, yq in charges:
    R = np.sqrt((X - xq)**2 + (Y - yq)**2)
    Ex += k * q * (X - xq) / R**3
    Ey += k * q * (Y - yq) / R**3

# Рисуем силовые линии
plt.streamplot(X, Y, Ex, Ey, color='blue', linewidth=1, density=2)
plt.show()

Готовые симуляторы: — PhET Interactive Simulations (отлично для начального понимания). — Falstad's E&M Simulator (очень наглядно). — Comsol Multiphysics, Ansys — для серьезного моделирования сложных поверхностей. 🔴 А что с Крупными Заряженными Поверхностями? Здесь принцип суперпозиции остается, но суммирование становится интегрированием. Каждую поверхность разбиваете на маленькие точечные заряды dq и интегрируете их вклад в поле. На практике для сложных форм это почти всегда делается численными методами (например, методом конечных элементов), которые и используют пакеты вроде Comsol. Начните с Python и пары точечных зарядов. Поймите связь между φ и E, научитесь строить streamplot и contour. #электричество #физика #моделирование #визуализация #python #наука #образование #электрическоеполе #программирование 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib