#physics
#физика

Константин Эдуардович Циолковский разработал теорию межпланетных сообщений, поэтому его по праву называют отцом-основателем современной космонавтики, а вот «дедушкой космонавтики» следует считать Исаака Ньютона, ведь именно он первым начал обсуждать идею искусственного спутника Земли больше 300 лет назад в своей книге «Математические начала натуральной философии».

Он рассуждал так: будем бросать с вершины высокой горы снаряды в горизонтальном направлении со всё большей и большей скоростью, тогда снаряды будут падать всё дальше и дальше, и при определённой скорости, которую и называют первой космической, снаряд не сможет упасть на Землю из-за её шарообразности. Он будет летать вокруг Земли на одной и той же высоте и станет её спутником, подобным естественному спутнику — Луне.

В нашем новом англоязычном ролике «First space velocity» мы рассчитываем величину первой космической скорости и выясняем зависимость скорости спутника от высоты его орбиты.

P.S. Смотрите также оригинальную версию этого выпуска «Первая космическая скорость».

[Поддержите нас]

#физика

Наш новый ролик «Ёмкость и потенциал» посвящён базовым понятиям электростатики.

Пусть имеются два изолированных проводящих тела, одно заряженное, а другое — нет. Соединим их проводом, и часть заряда перетечёт на незаряженное тело.

Этот процесс аналогичен перетеканию воды из заполненного сосуда в пустой, когда открывают кран в соединяющей их внизу трубке. Здесь все понятно: вода прекращает течь, когда выравниваются давления на дно каждого из сообщающихся сосудов. Что же касается объемов воды в сосудах, они будут зависеть от их сечения.

А от чего зависит распределение зарядов на «сообщающихся проводниках»? Чтобы ответить на этот вопрос, мы вводим понятия электрической ёмкости и потенциала, рассчитываем на этой основе ёмкость шара и оцениваем ёмкость Земли. Смотрите наш ролик и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#математика
#орнамент

Встречайте очередной ролик, посвящённый геометрии исламских архитектурных орнаментов.

На этот раз вас ждёт замечательный анатолийский орнамент 13 века, основу которого составляют правильные двенадцатиконечные звёзды, а в узор они соединяются с помощью почти правильных пятиконечных звёзд.

Легко заметить повторяющиеся ячейки орнамента в виде правильных шестиугольников, но как его автор построил геометрические фигуры внутри ячеек? И здесь есть простор для наших догадок!

Мы реконструируем возможный вариант такого построения в нашем новом ролике «Как устроен этот орнамент?», смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#закадром
#рекомендуем

Андрей Щетников не только играет в группе участвует в съемках классных роликов по физике и математике, но и делает сольную карьеру выпускает книги своих стихов и переводов.

Ловите приглашение на литературный вечер от автора:

20 ноября в 19 часов в «Победе» я буду читать свои переводы из Пабло Неруды. Афиша ещё будет, но я сообщаю заранее.

За четверть века я перевёл очень много его стихов и кое-что из ранней прозы, включая замечательный короткий авангардистский роман «Обитатель и его надежда».

Приходите, будет интересно!

#physics
#физика

В нашем новом англоязычном ролике «Why doesn't the satellite fall to Earth?» мы обсуждаем вопрос, который вынесен в его название: «Почему спутник не падает на Землю?».

И ответ на него дал ещё в XVII веке великий Исаак Ньютон: спутник всё время падает на Землю, но всё время промахивается из-за её шарообразности. Надо только придать спутнику достаточно большую скорость, которую мы в ролике и рассчитываем.

Смотрите также оригинальную версию этого выпуска «Почему спутник не падает на Землю?».

P.S. Верующим в плоскую Землю этот ролик смотреть не рекомендуется, а всем остальным желаем приятного просмотра!

[Поддержите нас]

#закадром

Сегодня один хороший знакомый написал нам:

«Привет! Обычно у меня бытовой уровень раскладывается на физику чуть ли не рефлекторно, а тут внезапно понял, что не понимаю. Почему в прохладную погоду более высокая влажность, при прочих равных, делает субъективно холоднее?»

Чего-то слету не придумали как ответить. Есть гипотезы?

P.S. Кажется, что дело не в теплопроводности и, тем более, не в теплоемкости.

#закадром

Всем привет!

Напоминаем, что если у вас есть трудности с просмотром наших роликов на YouTube, то вы можете смотреть их и на других платформах (RuTube, Telegram и другие).

Вспомогательный Telegram-канал, на котором мы публикуем только новые видео со ссылками на некоторые альтернативные платформы (в самом концентрированном виде без описаний) — здесь.

Подписывайтесь, если что.

#физика

В нашем новом ролике мы разбираемся с красивой физикой незамысловатой игрушки латто-латто, которая состоит из двух одинаковых шариков на верёвочке.

Если подвесить верёвочку за середину и дёргать её вверх-вниз с определённой частотой, шарики начинают раскачиваться и соударяться друг с другом, и это сделать нетрудно. А на следующей ступени мастерства можно заставить шарики сталкиваться не только внизу, но и вверху! Как же это получается?

Здесь надо вернуться к ролику «Параметрический резонанс», в котором мы уже показывали, как раскачать колебания маятника, изменяя его длину. Но можно поступить и по-другому — двигать вверх-вниз точку подвеса маятника. Тогда в неинерциальной системе отсчёта, связанной с этой точкой, маятник будет колебаться в периодически изменяющемся поле тяжести, и если частота изменения поля совпадёт с удвоенной собственной частотой маятника, то также наступит параметрический резонанс.

Но при чём здесь латто-латто, ведь это два сталкивающихся маятника, а не один?

Об этом и о многом другом вы узнаете из нашего ролика «Физика латто-латто», смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#физика

В ролике «Медленный спуск» мы рассказали, почему массивный диск на оси небольшого диаметра медленно скатывается по наклонной горке. А в новом ролике мы решаем задачу про два таких диска, и вот её условие:

«Симметричная двускатная горка с упорами на краях может без трения кататься на колёсиках по горизонтальной плоскости.

Вначале горка неподвижна, и наверху на её склонах симметрично установлены два диска равной массы, причём момент инерции одного из дисков много больше момента инерции другого. Затем диски одновременно отпускают, и они начинают скатываться по склонам.

И спрашивается: как при этом будет двигаться горка, и что произойдёт в итоге, когда оба диска спустятся вниз и остановятся на своих упорах?»

Вы можете решить эту задачу самостоятельно, а затем посмотреть наше решение, основанное на применении закона сохранения импульса и подкреплённое моделированием в программе «Живая физика».

Смотрите наш новый ролик «Два диска на тележке» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#закадром
#дляфанатов

Решили выложить здесь таблицу со всеми нашими опубликованными роликами по физике (по состоянию на ноябрь 2024).

По умолчанию ролики отсортированы в алфавитном порядке, почти каждому ролику сопоставлен один или несколько разделов «школьной физики», привязаны ключевые слова и еще по мелочам — в общем, можно настроить фильтры и найти все что нужно.

Подобная таблица лежит и в основе дерева знаний, которое все еще допиливаем потихоньку.

#physics
#физика

Недавно во время съёмок ролика «Магнитный маятник» мы чуть было не открыли магнитный монополь.

Магнит-таблетка с отверстием для крепежа сильно притягивает стальной болт с передней стороны, а сзади притяжение оказывается гораздо слабее, как будто один полюс магнита намного сильнее, чем другой.

К сожалению, это всё-таки не монополь, зато мы разобрались с особенностями конструкции такого магнита и создаваемого им магнитного поля и выяснили, где на самом деле находятся его полюса.

Смотрите наш новый ролик англоязычный ролик «Magnetic monopole... almost» и не забывайте ставить лайки!

P.S. Предлагаем вашему вниманию также оригинальную версию этого выпуска «Магнитный монополь... почти».

[Поддержите нас]

#физика

Наш новый ролик посвящён одному из базовых понятий электродинамики — понятию электрического поля, и при этом мы ограничиваемся рамками электростатики. Вообще-то для описания взаимодействия неподвижных зарядов достаточно представления о дальнодействующих силах и можно обойтись без введения поля.

По-настоящему понятие поля работает в электродинамике движущихся зарядов. Поэтому не случайно впервые электромагнитное поле как особый объект стал рассматривать Майкл Фарадей в своих исследованиях электромагнитной индукции, а на электростатику понятие поля было перенесено, так сказать, обратным ходом.

И всё же изображение электрического поля с помощью силовых линий и семейства всюду перпендикулярных им эквипотенциальных поверхностей весьма полезно. Умение читать и чертить такие карты электрических полей значительно углубляет понимание явлений электростатики и готовит к изучению электродинамики.

И конечно, в ролике обсуждается силовая характеристика создаваемого электрическими зарядами поля — его напряжённость, а также единицы её измерения.

Смотрите наш ролик «Электрическое поле» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#рекомендуем

Хотим познакомить вас с онлайн-школой «Точка Знаний».

Вы, возможно, заметили, что в ноябре этот бренд появился в роликах как наш партнёр. Основатель проекта — математик Андрей Шелудько. Перед тем, как принять решение о партнёрстве, мы познакомились с Андреем лично, поэтому смело можем рекомендовать.

Этим летом «Точка Знаний» стала онлайн-школой года по версии GetCourse. За 3 года она обучила 20000 школьников с 1 по 11 класс разным предметам: от математики и физики до китайского языка и биологии.

В «Точке Знаний» дети начинают понимать то, что не могли понять в обычной школе. И получают твёрдые знания, с которыми потом можно идти в любой ВУЗ.

Полезные ссылки:

- Телеграм-канал «Точки Знаний» и Андрея Шелудько. В закреплённом посте можете забрать чек-лист «Как мотивировать ребёнка учиться».

- Обучающая платформа «Точка Знаний»: онлайн-уроки, их записи, конспекты занятий, обучающие материалы и общение с тьютором для школьников от 1 до 11 класса.

Реклама. Рекламодатель: ООО «Точка знаний», ИНН: 2311347344, ERID: 2VtzqwSEtFE

#физика

Предлагаем вашему вниманию очередной ролик, в котором мы решаем интересную задачу для физматклассов и сравниваем предсказания теории с экспериментом.

Вот её условие: пусть на столе стоит бак, доверху заполненный водой, и в его боковую стенку вставлена трубка. Открываем кран, и из трубки бьёт струя воды. И спрашивается: на каком уровне нужно расположить трубку, чтобы струя падала на стол как можно дальше от бака?

Ясно, что высоко трубку ставить не надо — там невелик напор воды. Снизу напор большой, но струя слишком быстро падает на стол. Где же именно следует расположить трубку?

Вы можете решить эту задачу самостоятельно и поэкспериментировать, например, с пластиковой бутылкой. А мы показываем, что получилось у нас, в новом ролике «Какая струя бьёт дальше всех?».

Смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#physics
#физика

Обычный маятник, состоящий из груза на стержне, возвращается к нижней точке устойчивого равновесия и не может стоять «вверх ногами».

Но в 1951 году Пётр Леонидович Капица придумал, как сделать устойчивым перевёрнутое положение маятника: для этого точка его подвеса должна совершать быстрые вертикальные колебания.

В ролике мы объясняем, почему при этом появляется сила, возвращающая маятник в перевёрнутое положение; выясняем условие, при котором он не падает; моделируем поведение маятника в программе «Живая физика»; решаем дифференциальное уравнение методом разделения быстрых и медленных движений и проверяем полученный результат в эксперименте.

Смотрите наш новый англоязычный ролик «Kapitsa's pendulum» и не забывайте ставить лайки!

P.S. Оригинальная версия этого выпуска здесь: «Маятник Капицы».

[Поддержите нас]

#физика

Наш новый ролик по электростатике посвящён физической теореме Гаусса — интегральному аналогу закона Кулона.

Для того, чтобы применять эту теорему, необходимо разобраться с понятием потока вектора поля через поверхность. И тут нам приходит на помощь гидравлическая аналогия: поток вектора скорости воды через данную поверхность, очевидно, равен объёму воды, протекающему через эту поверхность в единицу времени.

Вода практически несжимаема, поэтому для любой замкнутой поверхности поток будет равен суммарному расходу всех источников воды внутри этой поверхности — сколько воды втекает в неё, ровно столько же и вытекает. А если таких источников нет, то поток через замкнутую поверхность будет равен нулю. Это и есть теорема Гаусса для гидродинамики.

Но ведь электрическое поле никуда не течёт! И тем не менее можно перенести понятие потока и на электрическое поле, и оказывается, что поток вектора напряжённости электрического поля для любой замкнутой поверхности будет пропорционален сумме всех зарядов внутри этой поверхности с учётом их знаков.

Полная аналогия с гидравликой получается из-за того, что по закону Кулона напряжённость поля точечного заряда убывает в точности обратно пропорционально квадрату расстояния, а не как-то иначе.

Используя теорему Гаусса в простых симметричных случаях, легко получить распределение поля. Например, внутри равномерно заряженного шарового слоя электрическое поле равно нулю. Но ещё Исаак Ньютон доказал, что внутри однородного шарового слоя поле тяготения тоже равно нулю.

Сходство результатов здесь не случайно: сила гравитационного взаимодействия материальных точек убывает по закону обратных квадратов, как и сила электрического взаимодействия точечных зарядов. Галилео Галилей не зря говорил, что книга Природы написана языком математики!

А ещё теорема Гаусса очень полезна для понимания того, что происходит с электрическим полем на границе различных сред, и для доказательства общих теоретических утверждений, вроде теоремы Ирншоу.

Встречайте наш ролик «Теорема Гаусса», наслаждайтесь математической физикой и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#физика

Зачем современные пассажирские самолёты сначала поднимаются на высоту 10 км, а потом снова спускаются вниз?

Ведь на это приходится тратить и дополнительное топливо и дополнительное время. А ещё надо учесть неудобства для пассажиров, которые всё это время вынуждены сидеть, пристёгнутые к креслам ремнями безопасности.

Почему бы самолётам не летать пониже?

На этот вопрос мы отвечаем в новом ролике «Зачем самолёты летают так высоко?», смотрите и ставьте лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]

#physics
#физика

Почему при строительстве мостов часто используют такие конструкции, как фермы?

Дело в том, что балки, из которых собираются фермы, лучше всего работают на растяжение, несколько хуже на сжатие, а наименьшую прочность имеют на изгиб. И в нашем новом ролике мы объясняем, почему все элементы фермы растянуты или сжаты, но не подвергаются деформациям изгиба.

А чтобы проверить это в эксперименте, можно испытать на прочность модели мостов. В 2013 году на Международном турнире юных физиков игралась задача «Сделай сам», в которой предлагалось изготовить из одного листа бумаги формата А4 и небольшого количества клея мост, перекрывающий пролёт чуть меньше длины такого листа и выдерживающий наибольшую нагрузку.

Придумать и сделать свой вариант может каждый! Мы начинаем с простейшего моста-трубки, противостоящего изгибу, а затем показываем несколько более сложных конструкций, работающих на растяжение и сжатие, и испытываем их на прочность.

А что у нас получилось, вы узнаете из нашего нового англоязычного ролика «Trusses and bridges», смотрите и не забывайте ставить лайки!

P.S. Оригинальная версия этого выпуска здесь: «Фермы и мосты».

[Поддержите нас]

#закадром
#отчет

Продолжаем публиковать ежемесячные отчеты о полученных донатах и проделанной работе.

Бюджет (ноябрь 2024)

В ноябре регулярными платежами и разовыми донатами мы получили 37 685 рублей. Спасибо большое!

Ещё 100 000 рублей мы получили от нашего партнёра — нас поддерживает Обучающая платформа «Точка Знаний»: онлайн-уроки, их записи, конспекты занятий, обучающие материалы и общение с тьютором для школьников от 1 до 11 класса.

Наши затраты в ноябре составили 502 000 рублей. Недостающую сумму восполнили основатели проекта и компания CityAir.

Результаты (ноябрь 2024)

- Новый ролик по математике:

«Как устроен этот орнамент?»

- Семь новых роликов по физике:

«Ёмкость и потенциал»
«Физика латто-латто»
«Два диска на тележке»
«Электрическое поле»
«Какая струя бьёт дальше всех?»
«Теорема Гаусса»
«Зачем самолёты летают так высоко?»

- Пять роликов на английском языке:

«First space velocity»
«Why doesn't the satellite fall to Earth?»
«Magnetic monopole... almost»
«Kapitsa's pendulum»
«Trusses and bridges»

Кроме того, мы опубликовали таблицу со всеми нашими роликами по физике (по состоянию на ноябрь 2024), и начали работу над формированием конспектов для роликов школьной программы по физике 7 класса. А ещё мы планируем сделать совместный ролик с Андреем Шелудько, ожидайте скоро в эфире.

Еще раз спасибо огромное всем, кто нас поддерживает. Это очень и очень ценно!

[Поддержите нас]

#физика

Тема нашего нового ролика по электростатике — электрическое поле вокруг проводников. И здесь можно почти без использования математики доказать несколько общих утверждений, справедливых для любых проводников в состоянии электростатического равновесия, каковы бы ни были заряды на этих проводниках и каковы бы ни были внешние поля. При этом теория разделяется на две существенно разные части.

В первой, исходя из самого определения проводника, доказывается, что электрическое поле внутри проводника отсутствует, так что весь проводник находится под одним потенциалом. Отсюда следует, что в полостях внутри проводника, не содержащих электрических зарядов, поле также равно нулю. Поэтому даже металлическая сетка очень хорошо экранирует внешние электрические поля. А на поверхности проводника силовые линии электрического поля всюду перпендикулярны этой поверхности, соответственно, эквипотенциали вблизи поверхности параллельны ей.

А вот для того, чтобы разобраться с распределением зарядов в проводнике, необходимо напрямую использовать закон Кулона или, что гораздо удобнее, теорему Гаусса, о которой у нас есть отдельный ролик. Из теоремы Гаусса следует, что внутри проводника избыточных зарядов нет, и заряды могут находиться только на его поверхности, при этом напряжённость электрического поля пропорциональна поверхностной плотности зарядов.

Разобравшись с теорией, можно и к эксперименту приступить.

И тут мы измеряем плотность поверхностного заряда и показываем, что напряжённость электрического поля растёт с уменьшением радиуса кривизны поверхности. В случае острий с малым радиусом кривизны напряжённость поля вырастает настолько, что наступает электрический пробой окружающего воздуха. Эти результаты объясняются с помощью простой модели двух шаров, соединённых проводом.

Когда проводник помещён во внешнее электрическое поле, в нём происходит разделение зарядов, которое приводит к увеличению напряжённости поля на поверхности проводника. Разобраться в этом нам помогают картины силовых линий электрического поля и его эквипотенциалей, построенные в разных программах моделирования. А ещё возникает интересный вопрос по поводу работы молниеотвода, на который вам наверняка будет интересно ответить!

Смотрите наш ролик «Электрическое поле вокруг проводников» и не забывайте ставить лайки!

P.S. По этой ссылке можно найти ролик на других платформах.

[Поддержите нас]