#physics
#физика
Наш новый ролик посвящён звёздной аберрации, которую открыли в поисках совсем другого явления — звёздного параллакса. Обнаружение параллакса стало бы непосредственным доказательством вращения Земли вокруг Солнца, поэтому со времени выхода в 1543 году книги Николая Коперника «Об обращении небесных сфер» многие астрономы пытались его наблюдать, но тщетно — параллакс даже ближайших к Земле звёзд составляет меньше одной угловой секунды и недоступен невооружённому глазу.
С изобретением Галилеем телескопа попытки обнаружить параллакс возобновились, и с этой целью в 1728 году Джеймс Бредли наблюдал прохождение через меридиан звезды гамма Дракона с помощью зенитного телескопа, который был направлен вертикально вверх и мог немного отклоняться в направлении меридиана. Это отклонение от вертикали измерялось с помощью микрометрического винта с точностью до половины угловой секунды. Бредли обнаружил, что в течение года гамма Дракона смещается к северу и к югу с размахом в 40 угловых секунд, и понял, что это не параллакс!
Звезда смещалась по направлению движения Земли — противоположно тому, что должно было наблюдаться при параллаксе. Параллакс достигал бы наибольших значений во время солнцестояний в декабре и июне, а наблюдаемая аберрация, что в переводе с латыни означает уклонение, была максимальной в марте и сентябре.
Чтобы объяснить это явление, Бредли предположил, что постоянная скорость света, идущего от звезды, складывается со скоростью орбитального движения Земли, которая в течение года меняет своё направление. Представьте, что вы едете в поезде, а за окном идёт дождь. Хотя капли дождя падают вертикально, вы видите, как они наклонно скользят по стеклу: в системе отсчёта поезда скорость капель складывается из вертикальной скорости падения и горизонтальной скорости движения Земли относительно поезда, и чем больше скорость поезда, тем больше угол отклонения скорости капель от вертикали.
Именно под этим углом нужно наклонить вперёд по направлению движения поезда узкую трубу, чтобы капли дождя пролетали её насквозь. И точно так же приходится наклонять трубу телескопа по направлению движения Земли, чтобы в неё попали ньютоновские световые корпускулы, летящие от звезды. Через полгода Земля меняет направление своего движения, и телескоп нужно наклонять в противоположную сторону.
Это явление в отличие от параллакса не зависит от расстояния до звезды, и по данным Бредли получалось, что истинное направление на звёзды отличается от наблюдаемого на 20 угловых секунд, что в 10 300 раз меньше угла в 1 радиан. Поэтому скорость света во столько же раз больше скорости Земли, точного значения которой Бредли ещё не знал — радиус земной орбиты был измерен позднее. Зато он рассчитал, что это расстояние свет проходит за 8 минут 12 секунд, и ошибся всего на полтора процента.
Остаётся добавить, что параллакс гаммы Дракона составляет всего лишь 0,02 угловой секунды, и Бредли никак не мог его обнаружить, зато он получил другое неожиданное подтверждение вращения Земли вокруг Солнца.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Stellar aberration» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычную версию данного выпуска «Звёздная аберрация» на различных платформах.
[Поддержите нас]
#физика
Наш новый ролик посвящён звёздной аберрации, которую открыли в поисках совсем другого явления — звёздного параллакса. Обнаружение параллакса стало бы непосредственным доказательством вращения Земли вокруг Солнца, поэтому со времени выхода в 1543 году книги Николая Коперника «Об обращении небесных сфер» многие астрономы пытались его наблюдать, но тщетно — параллакс даже ближайших к Земле звёзд составляет меньше одной угловой секунды и недоступен невооружённому глазу.
С изобретением Галилеем телескопа попытки обнаружить параллакс возобновились, и с этой целью в 1728 году Джеймс Бредли наблюдал прохождение через меридиан звезды гамма Дракона с помощью зенитного телескопа, который был направлен вертикально вверх и мог немного отклоняться в направлении меридиана. Это отклонение от вертикали измерялось с помощью микрометрического винта с точностью до половины угловой секунды. Бредли обнаружил, что в течение года гамма Дракона смещается к северу и к югу с размахом в 40 угловых секунд, и понял, что это не параллакс!
Звезда смещалась по направлению движения Земли — противоположно тому, что должно было наблюдаться при параллаксе. Параллакс достигал бы наибольших значений во время солнцестояний в декабре и июне, а наблюдаемая аберрация, что в переводе с латыни означает уклонение, была максимальной в марте и сентябре.
Чтобы объяснить это явление, Бредли предположил, что постоянная скорость света, идущего от звезды, складывается со скоростью орбитального движения Земли, которая в течение года меняет своё направление. Представьте, что вы едете в поезде, а за окном идёт дождь. Хотя капли дождя падают вертикально, вы видите, как они наклонно скользят по стеклу: в системе отсчёта поезда скорость капель складывается из вертикальной скорости падения и горизонтальной скорости движения Земли относительно поезда, и чем больше скорость поезда, тем больше угол отклонения скорости капель от вертикали.
Именно под этим углом нужно наклонить вперёд по направлению движения поезда узкую трубу, чтобы капли дождя пролетали её насквозь. И точно так же приходится наклонять трубу телескопа по направлению движения Земли, чтобы в неё попали ньютоновские световые корпускулы, летящие от звезды. Через полгода Земля меняет направление своего движения, и телескоп нужно наклонять в противоположную сторону.
Это явление в отличие от параллакса не зависит от расстояния до звезды, и по данным Бредли получалось, что истинное направление на звёзды отличается от наблюдаемого на 20 угловых секунд, что в 10 300 раз меньше угла в 1 радиан. Поэтому скорость света во столько же раз больше скорости Земли, точного значения которой Бредли ещё не знал — радиус земной орбиты был измерен позднее. Зато он рассчитал, что это расстояние свет проходит за 8 минут 12 секунд, и ошибся всего на полтора процента.
Остаётся добавить, что параллакс гаммы Дракона составляет всего лишь 0,02 угловой секунды, и Бредли никак не мог его обнаружить, зато он получил другое неожиданное подтверждение вращения Земли вокруг Солнца.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Stellar aberration» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычную версию данного выпуска «Звёздная аберрация» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Stellar aberration
Stellar aberration is the effect of annual displacement of the apparent position of all stars caused by the addition of the velocity of light coming from a star with the velocity of the Earth's orbit around the Sun.
Keywords: aberration of light, speed of…
Keywords: aberration of light, speed of…
GetAClass - физика и здравый смысл pinned «#закадром Собрали в одном месте ссылки на наши основные сайты и платформы, на которых мы публикуем видео: - Основной сайт: [здесь] - Дерево знаний / каталог роликов по физике (все еще в разработке): [здесь] - Страница для частных доноров: [здесь] - Страница…»
#физика
Адиабатический инвариант — это такая физическая величина, которая не меняется (а точнее сказать, меняется ничтожно мало) при плавном изменении параметров системы.
Скоро на наших платформах будет опубликован ролик «Что такое адиабатический инвариант?».
А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]
Адиабатический инвариант — это такая физическая величина, которая не меняется (а точнее сказать, меняется ничтожно мало) при плавном изменении параметров системы.
Скоро на наших платформах будет опубликован ролик «Что такое адиабатический инвариант?».
А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]
#физика
Сегодня мы расскажем об адиабатических инвариантах — физических величинах, которые сохраняются с высокой степенью точности при достаточно медленных изменениях параметров системы, которая совершает почти периодические движения.
Запустим груз обычного нитяного маятника так, чтобы он вращался по окружности, и будем медленно уменьшать длину нити получившегося конического маятника с помощью электромотора. При этом увеличивается не только частота вращения, но и угол отклонения нити. При движении конического маятника момент импульса груза сохраняется, и радиус описываемой грузом окружности оказывается пропорционален корню четвёртой степени из его длины. Этот вывод подтверждается экспериментом, пока углы отклонения нити не становятся слишком большими.
Теперь запустим маятник в обычном режиме колебаний в одной плоскости, угловая частота при этом остаётся той же самой. Чтобы избавиться от влияния трения и силы сопротивления воздуха, мы промоделировали колебания маятника в программе «Живая физика», и с уменьшением длины подвеса амплитуда колебаний опять увеличивалась пропорционален корню четвёртой степени из длины.
Моделирование позволяет сделать то, что в натурном эксперименте реализовать весьма затруднительно, и мы посмотрели, как изменяются колебания пружинного маятника, если медленно увеличивать жёсткость пружины. Траектория маятника на фазовой плоскости представляет собой эллипс, и с ростом жёсткости диаметр эллипса по координате медленно уменьшается, а диаметр эллипса по скорости медленно увеличивается, при этом произведение диаметров, а значит и площадь эллипса, практически не меняется.
И вот оказывается, что для всех трёх маятников при медленном по сравнению с периодом колебаний изменении параметров площадь их фазовых портретов приближённо сохраняется — это и есть адиабатические инварианты этих систем.
Чтобы понять, как сюда попал из термодинамики термин «адиабатический», рассмотрим совсем простую систему: одномерный газ, состоящий из одной частицы, которая летает с постоянной по величине скоростью между двумя стенками и упруго отскакивает от них. Фазовым портретом такой частицы является прямоугольник. Если теперь медленно уменьшать расстояние между стенками с постоянной скоростью, форма прямоугольника на фазовой плоскости будет меняться, но его площадь останется прежней. При таком адиабатическом сжатии скорость частицы растёт обратно пропорционально расстоянию между стенками, а создаваемое ею давление — обратно пропорционально кубу этого расстояния.
У заряженной частицы, вращающейся в магнитном поле, тоже есть адиабатический инвариант, и это снова момент импульса. Параметром для ларморовский радиуса вращения частицы является величина магнитного поля, так же как для конического маятника — его длина.
А ещё надо заметить, что адиабатические инварианты вышли на передний план в квазиклассической квантовой теории, которую разрабатывал Нильс Бор. Но нельзя объять необъятного, так что все милые сердцу подробности вы сможете узнать, посмотрев наш новый ролик «Что такое адиабатический инвариант?». И не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти данный выпуск на различных платформах.
[Поддержите нас]
Сегодня мы расскажем об адиабатических инвариантах — физических величинах, которые сохраняются с высокой степенью точности при достаточно медленных изменениях параметров системы, которая совершает почти периодические движения.
Запустим груз обычного нитяного маятника так, чтобы он вращался по окружности, и будем медленно уменьшать длину нити получившегося конического маятника с помощью электромотора. При этом увеличивается не только частота вращения, но и угол отклонения нити. При движении конического маятника момент импульса груза сохраняется, и радиус описываемой грузом окружности оказывается пропорционален корню четвёртой степени из его длины. Этот вывод подтверждается экспериментом, пока углы отклонения нити не становятся слишком большими.
Теперь запустим маятник в обычном режиме колебаний в одной плоскости, угловая частота при этом остаётся той же самой. Чтобы избавиться от влияния трения и силы сопротивления воздуха, мы промоделировали колебания маятника в программе «Живая физика», и с уменьшением длины подвеса амплитуда колебаний опять увеличивалась пропорционален корню четвёртой степени из длины.
Моделирование позволяет сделать то, что в натурном эксперименте реализовать весьма затруднительно, и мы посмотрели, как изменяются колебания пружинного маятника, если медленно увеличивать жёсткость пружины. Траектория маятника на фазовой плоскости представляет собой эллипс, и с ростом жёсткости диаметр эллипса по координате медленно уменьшается, а диаметр эллипса по скорости медленно увеличивается, при этом произведение диаметров, а значит и площадь эллипса, практически не меняется.
И вот оказывается, что для всех трёх маятников при медленном по сравнению с периодом колебаний изменении параметров площадь их фазовых портретов приближённо сохраняется — это и есть адиабатические инварианты этих систем.
Чтобы понять, как сюда попал из термодинамики термин «адиабатический», рассмотрим совсем простую систему: одномерный газ, состоящий из одной частицы, которая летает с постоянной по величине скоростью между двумя стенками и упруго отскакивает от них. Фазовым портретом такой частицы является прямоугольник. Если теперь медленно уменьшать расстояние между стенками с постоянной скоростью, форма прямоугольника на фазовой плоскости будет меняться, но его площадь останется прежней. При таком адиабатическом сжатии скорость частицы растёт обратно пропорционально расстоянию между стенками, а создаваемое ею давление — обратно пропорционально кубу этого расстояния.
У заряженной частицы, вращающейся в магнитном поле, тоже есть адиабатический инвариант, и это снова момент импульса. Параметром для ларморовский радиуса вращения частицы является величина магнитного поля, так же как для конического маятника — его длина.
А ещё надо заметить, что адиабатические инварианты вышли на передний план в квазиклассической квантовой теории, которую разрабатывал Нильс Бор. Но нельзя объять необъятного, так что все милые сердцу подробности вы сможете узнать, посмотрев наш новый ролик «Что такое адиабатический инвариант?». И не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти данный выпуск на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Адиабатический инвариант
Адиабатический инвариант — это такая физическая величина, которая не меняется (а точнее сказать, меняется ничтожно мало) при плавном изменении параметров системы.
Ключевые слова: фазовая плоскость, фазовая траектория, ларморовская окружность.
----------…
Ключевые слова: фазовая плоскость, фазовая траектория, ларморовская окружность.
----------…
#закадром
#отзывы
Представляем вашему вниманию очередного героя нашей рубрики отзывы:
Дмитрий Ловейко. Продюсер анимационного проекта «Маша и Медведь», выпускник НГУ 1989 года.
«GetAClass — это отличная возможность оценить ваши остаточные знания после вашего высшего образования и пополнить их для того, чтобы не ударить в грязь лицом перед детьми и внуками! )) Рекомендую на досуге всем, кто не утратил интереса ко всему интересному ))»
#отзывы
Представляем вашему вниманию очередного героя нашей рубрики отзывы:
Дмитрий Ловейко. Продюсер анимационного проекта «Маша и Медведь», выпускник НГУ 1989 года.
«GetAClass — это отличная возможность оценить ваши остаточные знания после вашего высшего образования и пополнить их для того, чтобы не ударить в грязь лицом перед детьми и внуками! )) Рекомендую на досуге всем, кто не утратил интереса ко всему интересному ))»
#physics
#физика
Мы начинаем наш ролик с опытов с двумя стоящими друг напротив друга горками одинаковой высоты, но разного профиля — более крутой и более пологой. Дадим шарику скатиться с одной горки, и он поднимается по другой примерно на такую же высоту. Мы измерили скорость, которую шарик набирает, скатившись вниз, и оказалось, что она не зависит от профиля горки.
Галилей доказал это с помощью мысленного эксперимента с идеальными горками без трения. В этом случае движение шарика обратимо: заставим его закатываться вверх с такой же скоростью, какую он набрал при спуске, и шарик поднимется на горку и остановится. Если существуют две горки одинаковой высоты, скатываясь с которых шарик приобретает разную скорость, поставим их друг напротив друга и будем запускать шарик с той горки, на которой он набирает большую скорость.
Поднявшись на вторую горку, шарик не израсходует весь запас скорости и сможет подняться ещё выше на дополнительную горку. Теперь он может скатиться на исходную горку, совершая при этом работу, а затем повторять такой цикл снова и снова. Получился вечный двигатель, производящий работу из ничего, а это невозможно. Значит, при скатывании со всех горок одинаковой высоты шарик должен приобретать одну и ту же скорость.
Пусть теперь одна из горок отвесная, тогда на любой другой горке шарик наберёт скорость, равную скорости тела, падающего с такой же высоты. Правда, здесь нужно сделать важную поправку: шарик должен скользить по горке, а не катиться, иначе часть исходной потенциальной энергии перейдёт в кинетическую энергию вращения, и скорость поступательного движения окажется меньше.
Мы измерили скорости скатившейся с горки тележки на маленьких колёсиках и упавшего с такой же высоты шарика, и оказалось, что эти скорости практически совпадают. Так что теория Галилея, основанная на мысленных экспериментах с идеальными объектами, прекрасно работает!
Остаётся добавить, что Галилео Галилей в своей книге «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук», изданной в 1638 году, рассматривал только наклонные плоскости, на которых движение шарика является равноускоренным, а обобщил его доказательство и придал ему окончательную форму Христиан Гюйгенс в своём трактате «Маятниковые часы», вышедшем в 1673 году.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Work and energy: Galileo's slides», возвращающий нас к истокам науки Нового времени, и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Горки Галилея» на различных платформах.
[Поддержите нас]
#физика
Мы начинаем наш ролик с опытов с двумя стоящими друг напротив друга горками одинаковой высоты, но разного профиля — более крутой и более пологой. Дадим шарику скатиться с одной горки, и он поднимается по другой примерно на такую же высоту. Мы измерили скорость, которую шарик набирает, скатившись вниз, и оказалось, что она не зависит от профиля горки.
Галилей доказал это с помощью мысленного эксперимента с идеальными горками без трения. В этом случае движение шарика обратимо: заставим его закатываться вверх с такой же скоростью, какую он набрал при спуске, и шарик поднимется на горку и остановится. Если существуют две горки одинаковой высоты, скатываясь с которых шарик приобретает разную скорость, поставим их друг напротив друга и будем запускать шарик с той горки, на которой он набирает большую скорость.
Поднявшись на вторую горку, шарик не израсходует весь запас скорости и сможет подняться ещё выше на дополнительную горку. Теперь он может скатиться на исходную горку, совершая при этом работу, а затем повторять такой цикл снова и снова. Получился вечный двигатель, производящий работу из ничего, а это невозможно. Значит, при скатывании со всех горок одинаковой высоты шарик должен приобретать одну и ту же скорость.
Пусть теперь одна из горок отвесная, тогда на любой другой горке шарик наберёт скорость, равную скорости тела, падающего с такой же высоты. Правда, здесь нужно сделать важную поправку: шарик должен скользить по горке, а не катиться, иначе часть исходной потенциальной энергии перейдёт в кинетическую энергию вращения, и скорость поступательного движения окажется меньше.
Мы измерили скорости скатившейся с горки тележки на маленьких колёсиках и упавшего с такой же высоты шарика, и оказалось, что эти скорости практически совпадают. Так что теория Галилея, основанная на мысленных экспериментах с идеальными объектами, прекрасно работает!
Остаётся добавить, что Галилео Галилей в своей книге «Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых наук», изданной в 1638 году, рассматривал только наклонные плоскости, на которых движение шарика является равноускоренным, а обобщил его доказательство и придал ему окончательную форму Христиан Гюйгенс в своём трактате «Маятниковые часы», вышедшем в 1673 году.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Work and energy: Galileo's slides», возвращающий нас к истокам науки Нового времени, и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Горки Галилея» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Work and energy: Galileo's slides
With the help of a mental experiment with balls rolling down slides, Galileo Galilei established that the velocity acquired by a body depends only on the height of the slide and does not depend on its shape.
https://youtu.be/CLVFbOCD8Rk
Thank you for your…
https://youtu.be/CLVFbOCD8Rk
Thank you for your…
#закадром
#отчет
Публикуем новый отчёт о полученных донатах и проделанной работе.
Бюджет (февраль 2025)
В феврале регулярными платежами и разовыми донатами мы получили 36 147 рублей. Спасибо вам большое!
100 000 рублей нам предоставил наш замечательный партнёр — Узловский молочный комбинат.
50 000 рублей составил рекламный бюджет февраля, нам помогла «Онлайн Гимназия №1».
Наши затраты составили 525 590 рублей. Недостающую сумму восполнили основатели проекта и компания CityAir.
Результаты (февраль 2025)
- Четыре новых ролика по физике:
«Диэлектрик в электрическом поле»
«Всегда ли звук — это волна?»
«Электростатические двигатели»
«Что такое адиабатический инвариант?»
- Семь роликов на английском языке:
«How to find the distance to the Sun?»
«Fresnel lens»
«Parallax»
«Why can't stars be green?»
«Gas Laws»
«Stellar aberration»
«Work and energy: Galileo's slides»
Еще раз спасибо огромное всем, кто нас поддерживает. Это очень и очень ценно!
[Поддержите нас]
#отчет
Публикуем новый отчёт о полученных донатах и проделанной работе.
Бюджет (февраль 2025)
В феврале регулярными платежами и разовыми донатами мы получили 36 147 рублей. Спасибо вам большое!
100 000 рублей нам предоставил наш замечательный партнёр — Узловский молочный комбинат.
50 000 рублей составил рекламный бюджет февраля, нам помогла «Онлайн Гимназия №1».
Наши затраты составили 525 590 рублей. Недостающую сумму восполнили основатели проекта и компания CityAir.
Результаты (февраль 2025)
- Четыре новых ролика по физике:
«Диэлектрик в электрическом поле»
«Всегда ли звук — это волна?»
«Электростатические двигатели»
«Что такое адиабатический инвариант?»
- Семь роликов на английском языке:
«How to find the distance to the Sun?»
«Fresnel lens»
«Parallax»
«Why can't stars be green?»
«Gas Laws»
«Stellar aberration»
«Work and energy: Galileo's slides»
Еще раз спасибо огромное всем, кто нас поддерживает. Это очень и очень ценно!
[Поддержите нас]
#закадром
В новогодней публикации мы объявили конкурс на самые интересные поздравления друг друга с Новым годом в комментариях. Авторы трех комментариев получили наши новые классные фирменные футболки.
Поздравляем победителей: Илья Коржик, Ася Колсанова и Николай Новаковский.
Если вы тоже хотите получить этот замечательный мерч, мы готовы его отправить каждому, кто подпишется на тариф «Академик» до конца марта на нашей платформе в Boosty!
В новогодней публикации мы объявили конкурс на самые интересные поздравления друг друга с Новым годом в комментариях. Авторы трех комментариев получили наши новые классные фирменные футболки.
Поздравляем победителей: Илья Коржик, Ася Колсанова и Николай Новаковский.
Если вы тоже хотите получить этот замечательный мерч, мы готовы его отправить каждому, кто подпишется на тариф «Академик» до конца марта на нашей платформе в Boosty!
#physics
#физика
Ясной ночью вдали от города мы видим на небе множество звёзд от самых ярких до едва различимых глазом. Мы любуемся этим прекрасным зрелищем, а вот с точки зрения науки в наблюдениях нужно установить какой-то порядок.
И уже во втором веке до нашей эры знаменитый древнегреческий астроном Гиппарх самые яркие звёзды предложил считать звёздами первой величины, самые слабые, почти неразличимые — звёздами шестой величины, а все остальные на глаз распределил между ними.
Но наука развивалась, и в 1856 году британский астроном Норман Погсон предложил ввести математическое понятие звёздной величины, считая яркость звёзд пятой величины ровно в 100 раз меньше яркости звёзд нулевой величины. При этом отношение яркостей двух соседних величин должно быть одинаково, так что шкала яркости является логарифмической.
От нулевой до пятой звёздной величины мы доходим по этой шкале за пять шагов, и яркость уменьшается в 100 раз, значит, на каждом шаге яркость падает в корень пятой степени из 100 — примерно в 2,51 раза. Осталось выбрать начало отсчёта, и астрономы стали считать Вегу звездой нулевой величины. Тогда звёздная величина Сириуса, самой яркой звезды нашего неба, оказывается равной –1,46, а яркость Солнца составляет –26,7 звёздной величины — примерно в 48 миллиардов раз ярче Веги!
До сих пор речь шла о видимой яркости звёзд, но понятно, что наше Солнце сияет на небосводе ярче всех звёзд просто потому, что по космическим меркам оно находится очень близко к нашей планете. А чтобы сравнить звёзды по их абсолютной яркости, надо представить, что они расположены на одинаковом расстоянии от Земли, и астрономы приняли за такое расстояние 10 парсек или 32,6 световых лет.
С такого расстояния наше Солнце будет выглядеть как очень слабая звёздочка с абсолютной звёздной величиной +4,8. Расстояние до Сириуса в 8,6 световых лет увеличится почти в четыре раза, поэтому его яркость уменьшится в 14 раз, что по логарифмической шкале даёт абсолютную звёздную величину +1,4. А далёкий красный сверхгигант Бетельгейзе с видимой звёздной величиной 0,6, наоборот, приблизится к нам с расстояния 168 парсек и будет иметь абсолютную звёздную величину –5,8 — это наибольшая видимая яркость Венеры. Так что звёзды на самом деле совсем не такие, какими они нам кажутся!
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Stellar magnitude» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Звёздная величина» на различных платформах.
[Поддержите нас]
#физика
Ясной ночью вдали от города мы видим на небе множество звёзд от самых ярких до едва различимых глазом. Мы любуемся этим прекрасным зрелищем, а вот с точки зрения науки в наблюдениях нужно установить какой-то порядок.
И уже во втором веке до нашей эры знаменитый древнегреческий астроном Гиппарх самые яркие звёзды предложил считать звёздами первой величины, самые слабые, почти неразличимые — звёздами шестой величины, а все остальные на глаз распределил между ними.
Но наука развивалась, и в 1856 году британский астроном Норман Погсон предложил ввести математическое понятие звёздной величины, считая яркость звёзд пятой величины ровно в 100 раз меньше яркости звёзд нулевой величины. При этом отношение яркостей двух соседних величин должно быть одинаково, так что шкала яркости является логарифмической.
От нулевой до пятой звёздной величины мы доходим по этой шкале за пять шагов, и яркость уменьшается в 100 раз, значит, на каждом шаге яркость падает в корень пятой степени из 100 — примерно в 2,51 раза. Осталось выбрать начало отсчёта, и астрономы стали считать Вегу звездой нулевой величины. Тогда звёздная величина Сириуса, самой яркой звезды нашего неба, оказывается равной –1,46, а яркость Солнца составляет –26,7 звёздной величины — примерно в 48 миллиардов раз ярче Веги!
До сих пор речь шла о видимой яркости звёзд, но понятно, что наше Солнце сияет на небосводе ярче всех звёзд просто потому, что по космическим меркам оно находится очень близко к нашей планете. А чтобы сравнить звёзды по их абсолютной яркости, надо представить, что они расположены на одинаковом расстоянии от Земли, и астрономы приняли за такое расстояние 10 парсек или 32,6 световых лет.
С такого расстояния наше Солнце будет выглядеть как очень слабая звёздочка с абсолютной звёздной величиной +4,8. Расстояние до Сириуса в 8,6 световых лет увеличится почти в четыре раза, поэтому его яркость уменьшится в 14 раз, что по логарифмической шкале даёт абсолютную звёздную величину +1,4. А далёкий красный сверхгигант Бетельгейзе с видимой звёздной величиной 0,6, наоборот, приблизится к нам с расстояния 168 парсек и будет иметь абсолютную звёздную величину –5,8 — это наибольшая видимая яркость Венеры. Так что звёзды на самом деле совсем не такие, какими они нам кажутся!
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Stellar magnitude» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Звёздная величина» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Stellar magnitude
The brightness or luminosity of a star is measured on a scale of stellar magnitudes: the brighter the star, the smaller (!) its stellar magnitude.
Key words: bolometer, photometry, absolute stellar magnitude, relative stellar magnitude, logarithmic scale.…
Key words: bolometer, photometry, absolute stellar magnitude, relative stellar magnitude, logarithmic scale.…
#физика
В нашем новом ролике мы расскажем о явлениях, наблюдаемых при многократном отражении света от плоских зеркал.
Скоро на наших платформах будет опубликован выпуск «Многократное отражение света».
А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]
В нашем новом ролике мы расскажем о явлениях, наблюдаемых при многократном отражении света от плоских зеркал.
Скоро на наших платформах будет опубликован выпуск «Многократное отражение света».
А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]
#закадром
Мы готовим наши ролики заранее и ставим их в очередь на публикацию на недели или даже на месяцы вперед, экспериментируя при этом со временем их публикации - от этого, как оказалось, зависят просмотры.
Вот на картинках наш ближайший план по физике на русскоязычном и англоязычном каналах.
Stay tuned, как говорится ))
Мы готовим наши ролики заранее и ставим их в очередь на публикацию на недели или даже на месяцы вперед, экспериментируя при этом со временем их публикации - от этого, как оказалось, зависят просмотры.
Вот на картинках наш ближайший план по физике на русскоязычном и англоязычном каналах.
Stay tuned, как говорится ))
#физика
Что интересного можно увидеть с помощью нескольких зеркал?
Для начала мы взяли два одинаковых квадратных зеркала и установили их параллельно друг другу. Теперь любой предмет в пространстве между зеркалами отражается в одном зеркале, а это зеркало вместе с отражением предмета отражается во втором зеркале, и так эти отражения множатся и множатся... Хочется сказать «до бесконечности», но дорожка из отражений из-за неточности установки зеркал изгибается и теряется в таинственной темноте — ведь при каждом отражении часть света поглощается.
Теперь соединим два зеркала боковыми сторонами, образовав двугранный угол, и снова получаются множественные отражения. Когда угол равен 90°, всё пространство делится на 4 равных сектора, так что виден предмет и три его отражения. Для угла в 60° получается 6 секторов и пять отражений и так далее.
Соберём из трёх зеркал трёхгранную призму, своеобразную зеркальную комнату. Если заглянуть в неё, виден целый мир, разделённый на равносторонние треугольники. Исходный равносторонний треугольник в основании призмы и всё содержимое «комнаты» отражается в зеркальных стенках, а затем эти отражения множатся дальше и дальше... Именно так работает прекрасная детская игрушка — калейдоскоп.
Кстати, если посмотреть через длинную алюминиевую или медную трубу на ярко освещённое окно, будет видна не менее интересная картина, и об этом мы когда-то сняли ролик «Мир через трубу».
А теперь поставим два зеркала под небольшим углом друг к другу и посветим лазерной указкой параллельно одному из зеркал. В результате многократного отражения лучей видно красивое яркое кольцо с тёмной серединой — лучи не могут дойти до ребра двугранного угла. На какое же наименьшее расстояние луч лазера подойдёт к ребру, прежде чем развернётся и пойдёт обратно? Эту задачу мы решаем без всяких вычислений!
Чтобы собрать уголковый отражатель, поставим три зеркала перпендикулярно друг другу. Когда вы смотрите в него, перевёрнутое изображение вашего лица всё время оказывается в углу между зеркалами. Луч света ведёт себя подобно упругому мячику, который отскакивает от каждого зеркала и меняет перпендикулярную зеркалу компоненту скорости на противоположную. После трёх отражений мячик вылетит обратно в том же направлении, откуда прилетел. И точно так же испытавший три отражения выходящий луч всегда остаётся параллельным входящему.
Если собрать множество небольших уголковых отражателей вместе, получится катафот, отражающий назад свет автомобильных фар. Катафот размером побольше доставили на Луну американские астронавты, а затем астрономы светили на него с Земли лазером, ловили отражение и по времени прохождения светового сигнала рассчитывали расстояние до Луны. Сейчас оно измеряется с точностью до нескольких сантиметров.
А вот как удаётся попасть лазерным пучком в небольшой по размерам отражатель, вы узнаете из нашего нового ролика «Многократное отражение света».
Радуйтесь вместе с нами всем этим зеркальным и зазеркальным красотам и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти данный выпуск на различных платформах.
[Поддержите нас]
Что интересного можно увидеть с помощью нескольких зеркал?
Для начала мы взяли два одинаковых квадратных зеркала и установили их параллельно друг другу. Теперь любой предмет в пространстве между зеркалами отражается в одном зеркале, а это зеркало вместе с отражением предмета отражается во втором зеркале, и так эти отражения множатся и множатся... Хочется сказать «до бесконечности», но дорожка из отражений из-за неточности установки зеркал изгибается и теряется в таинственной темноте — ведь при каждом отражении часть света поглощается.
Теперь соединим два зеркала боковыми сторонами, образовав двугранный угол, и снова получаются множественные отражения. Когда угол равен 90°, всё пространство делится на 4 равных сектора, так что виден предмет и три его отражения. Для угла в 60° получается 6 секторов и пять отражений и так далее.
Соберём из трёх зеркал трёхгранную призму, своеобразную зеркальную комнату. Если заглянуть в неё, виден целый мир, разделённый на равносторонние треугольники. Исходный равносторонний треугольник в основании призмы и всё содержимое «комнаты» отражается в зеркальных стенках, а затем эти отражения множатся дальше и дальше... Именно так работает прекрасная детская игрушка — калейдоскоп.
Кстати, если посмотреть через длинную алюминиевую или медную трубу на ярко освещённое окно, будет видна не менее интересная картина, и об этом мы когда-то сняли ролик «Мир через трубу».
А теперь поставим два зеркала под небольшим углом друг к другу и посветим лазерной указкой параллельно одному из зеркал. В результате многократного отражения лучей видно красивое яркое кольцо с тёмной серединой — лучи не могут дойти до ребра двугранного угла. На какое же наименьшее расстояние луч лазера подойдёт к ребру, прежде чем развернётся и пойдёт обратно? Эту задачу мы решаем без всяких вычислений!
Чтобы собрать уголковый отражатель, поставим три зеркала перпендикулярно друг другу. Когда вы смотрите в него, перевёрнутое изображение вашего лица всё время оказывается в углу между зеркалами. Луч света ведёт себя подобно упругому мячику, который отскакивает от каждого зеркала и меняет перпендикулярную зеркалу компоненту скорости на противоположную. После трёх отражений мячик вылетит обратно в том же направлении, откуда прилетел. И точно так же испытавший три отражения выходящий луч всегда остаётся параллельным входящему.
Если собрать множество небольших уголковых отражателей вместе, получится катафот, отражающий назад свет автомобильных фар. Катафот размером побольше доставили на Луну американские астронавты, а затем астрономы светили на него с Земли лазером, ловили отражение и по времени прохождения светового сигнала рассчитывали расстояние до Луны. Сейчас оно измеряется с точностью до нескольких сантиметров.
А вот как удаётся попасть лазерным пучком в небольшой по размерам отражатель, вы узнаете из нашего нового ролика «Многократное отражение света».
Радуйтесь вместе с нами всем этим зеркальным и зазеркальным красотам и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти данный выпуск на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Многократное отражение света
В этом ролике мы рассказываем о явлениях, наблюдаемых при многократном отражении света от плоских зеркал.
Ключевые слова: калейдоскоп.
https://youtu.be/DSU94BmAI1A
----------------------------------------------
Благодарим вас за интерес к нашей работе!…
Ключевые слова: калейдоскоп.
https://youtu.be/DSU94BmAI1A
----------------------------------------------
Благодарим вас за интерес к нашей работе!…
#закадром
#отзывы
Представляем вашему вниманию очередного героя нашей рубрики отзывы:
Константин Наумочкин. Продюсер, сценарист, лауреат премии ТЭФИ, академик РАТ (Российской Академии Телевидения), выпускник ФМШ 1977 года, выпускник НГУ 1982 года.
«Для тех, кого привлекает наука, для тех, кто вообще ценит знания, GetAClass — это лучшее, на мой взгляд, что сейчас есть в Интернете. В детстве я запоем читал книги Я. И. Перельмана, сейчас же (уже с высшим физическим образованием) с не меньшим интересом смотрю талантливые, очень современные ролики, слушаю интервью с учеными. Хотя я вроде и не целевая аудитория )). Ну, а старшеклассникам — GetAClass просто рекомендую. Не оторваться!».
#отзывы
Представляем вашему вниманию очередного героя нашей рубрики отзывы:
Константин Наумочкин. Продюсер, сценарист, лауреат премии ТЭФИ, академик РАТ (Российской Академии Телевидения), выпускник ФМШ 1977 года, выпускник НГУ 1982 года.
«Для тех, кого привлекает наука, для тех, кто вообще ценит знания, GetAClass — это лучшее, на мой взгляд, что сейчас есть в Интернете. В детстве я запоем читал книги Я. И. Перельмана, сейчас же (уже с высшим физическим образованием) с не меньшим интересом смотрю талантливые, очень современные ролики, слушаю интервью с учеными. Хотя я вроде и не целевая аудитория )). Ну, а старшеклассникам — GetAClass просто рекомендую. Не оторваться!».
#physics
#физика
Сегодня мы расскажем о таком полупроводниковом устройстве, как тиристор. Так же как у обычного диода, у тиристора есть анод и катод, но со стороны катода имеется ещё один дополнительный управляющий электрод.
Включим тиристор в прямом направлении последовательно с лампочкой и подадим напряжение, однако лампочка не горит — тиристор закрыт. Но подадим на управляющий электрод напряжение с плюса источника, и лампочка загорелась — тиристор открылся. Чтобы снова закрыть его и выключить лампочку, надо подать на управляющий электрод напряжение с минуса источника. Таким образом, тиристор работает как электронный ключ.
Если подать на управляющий электрод то же самое напряжение через резистор с достаточно большим сопротивлением, тиристор перестаёт открываться. Значит, он управляется не напряжением, а током. Будем постепенно увеличивать напряжение источника. Пока тиристор закрыт, ток невелик и определяется сопротивлением управляющей цепи, затем тиристор открывается, ток становится гораздо больше, и теперь он протекает в основном через тиристор и нагрузку. Будем уменьшать напряжение, и тиристор снова закроется, только когда оно станет совсем небольшим.
Основу тиристора составляют 4 слоя чередующихся от анода к катоду полупроводников с дырочной и электронной проводимостью: pnpn. При прямом включении два крайних pn-перехода открыты, а средний np-переход оказывается закрытым, на нём падает почти всё поданное на тиристор напряжение. Управляющий электрод присоединён к p-области, примыкающей к катоду, и когда мы подаём на него положительное напряжение, средний переход тоже открывается. Он остаётся открытым и при снятии напряжения с управляющего электрода до тех пор, пока не будет снято напряжение с катода и анода.
Соберём на основе тиристора простейший диммер, устройство для управления яркостью лампы, для этого достаточно поставить в цепь управления тиристора переменный резистор. Подадим на лампу переменное напряжение, и тиристор работает как обычный диод, срезая отрицательные полуволны напряжения. С увеличением сопротивления резистора тиристор открывается при всё большем напряжении и теперь срезает переднюю часть положительных полуволн. Лампочка горит всё слабее, а когда напряжение отсечки доходит до максимальной амплитуды, тиристор закрывается, и лампочка гаснет.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «How does thyristor work?» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Как работает тиристор?» на различных платформах.
[Поддержите нас]
#физика
Сегодня мы расскажем о таком полупроводниковом устройстве, как тиристор. Так же как у обычного диода, у тиристора есть анод и катод, но со стороны катода имеется ещё один дополнительный управляющий электрод.
Включим тиристор в прямом направлении последовательно с лампочкой и подадим напряжение, однако лампочка не горит — тиристор закрыт. Но подадим на управляющий электрод напряжение с плюса источника, и лампочка загорелась — тиристор открылся. Чтобы снова закрыть его и выключить лампочку, надо подать на управляющий электрод напряжение с минуса источника. Таким образом, тиристор работает как электронный ключ.
Если подать на управляющий электрод то же самое напряжение через резистор с достаточно большим сопротивлением, тиристор перестаёт открываться. Значит, он управляется не напряжением, а током. Будем постепенно увеличивать напряжение источника. Пока тиристор закрыт, ток невелик и определяется сопротивлением управляющей цепи, затем тиристор открывается, ток становится гораздо больше, и теперь он протекает в основном через тиристор и нагрузку. Будем уменьшать напряжение, и тиристор снова закроется, только когда оно станет совсем небольшим.
Основу тиристора составляют 4 слоя чередующихся от анода к катоду полупроводников с дырочной и электронной проводимостью: pnpn. При прямом включении два крайних pn-перехода открыты, а средний np-переход оказывается закрытым, на нём падает почти всё поданное на тиристор напряжение. Управляющий электрод присоединён к p-области, примыкающей к катоду, и когда мы подаём на него положительное напряжение, средний переход тоже открывается. Он остаётся открытым и при снятии напряжения с управляющего электрода до тех пор, пока не будет снято напряжение с катода и анода.
Соберём на основе тиристора простейший диммер, устройство для управления яркостью лампы, для этого достаточно поставить в цепь управления тиристора переменный резистор. Подадим на лампу переменное напряжение, и тиристор работает как обычный диод, срезая отрицательные полуволны напряжения. С увеличением сопротивления резистора тиристор открывается при всё большем напряжении и теперь срезает переднюю часть положительных полуволн. Лампочка горит всё слабее, а когда напряжение отсечки доходит до максимальной амплитуды, тиристор закрывается, и лампочка гаснет.
Смотрите наш новый англоязычный ролик «How does thyristor work?» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Как работает тиристор?» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
How does thyristor work?
A thyristor is a semiconductor electronic key that allows large currents to be turned on with small control currents. In AC circuits, thyristors can be used to control the power consumed in the load.
Keywords: trinistor, control electrode, dynistor, dimmer…
Keywords: trinistor, control electrode, dynistor, dimmer…
#physics
#физика
Мы уже сняли ролик «Сколько весит падающая цепочка?», но на этот раз вас ждёт нечто ещё более интересное!
Подвесим металлическую цепочку за один конец, а другой конец возьмём в руку вместе со стальным шариком и поднимем так, чтобы получилась длинная петля. Отпустим цепочку и шарик одновременно и снимем их движение на скоростную камеру. Сначала они падают рядом друг с другом, но затем конец цепочки всё быстрее уходит вперёд, и когда цепочка разворачивается на всю свою длину, шарик пролетает только 73% этого расстояния. Моделирование в программе «Algodoo» даёт в точности такой же результат.
Получается, что ускорение конца цепочки больше ускорения свободного падения!
Ясно, что дополнительное ускорение сообщает цепочке не сила тяжести, а какая-то другая сила, и связана она с нижней частью петли, где звенья цепочки останавливаются и дёргают движущийся конец. Эта сила постепенно увеличивается, потому что приходится останавливать звенья, которые разгоняются до всё большей скорости. С другой стороны, падающий конец цепочки становится всё короче, и его масса уменьшается. Получается, что на всё меньшую массу действует всё большая сила, и ускорение конца цепочки непрерывно растёт.
Можно сказать и по-другому: исходная потенциальная энергия половины цепочки переходит в кинетическую энергию всё меньшей массы её конца, так что получается своеобразный кумулятивный эффект. Чтобы продемонстрировать этот эффект, мы подвесили на конце цепочки шайбу массой 2,5 грамма на капроновой нити, которая выдерживает груз массой 2,5 кг— в тысячу раз больше. Отпускаем шайбу, она падает и рвёт нить, а значит в самом низу ускорение шайбы превышало ускорение свободного падения как минимум в тысячу раз!
А ещё мы составили и проинтегрировали уравнения движения конца цепочки и нашли время её полного распрямления, и оказалось, что за это время свободно падающий шарик должен пролететь расстояние, равное 72% длины цепочки — прекрасное согласие теории с экспериментом!
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Chain fall acceleration» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Ускорение падающей цепочки» на различных платформах.
[Поддержите нас]
#физика
Мы уже сняли ролик «Сколько весит падающая цепочка?», но на этот раз вас ждёт нечто ещё более интересное!
Подвесим металлическую цепочку за один конец, а другой конец возьмём в руку вместе со стальным шариком и поднимем так, чтобы получилась длинная петля. Отпустим цепочку и шарик одновременно и снимем их движение на скоростную камеру. Сначала они падают рядом друг с другом, но затем конец цепочки всё быстрее уходит вперёд, и когда цепочка разворачивается на всю свою длину, шарик пролетает только 73% этого расстояния. Моделирование в программе «Algodoo» даёт в точности такой же результат.
Получается, что ускорение конца цепочки больше ускорения свободного падения!
Ясно, что дополнительное ускорение сообщает цепочке не сила тяжести, а какая-то другая сила, и связана она с нижней частью петли, где звенья цепочки останавливаются и дёргают движущийся конец. Эта сила постепенно увеличивается, потому что приходится останавливать звенья, которые разгоняются до всё большей скорости. С другой стороны, падающий конец цепочки становится всё короче, и его масса уменьшается. Получается, что на всё меньшую массу действует всё большая сила, и ускорение конца цепочки непрерывно растёт.
Можно сказать и по-другому: исходная потенциальная энергия половины цепочки переходит в кинетическую энергию всё меньшей массы её конца, так что получается своеобразный кумулятивный эффект. Чтобы продемонстрировать этот эффект, мы подвесили на конце цепочки шайбу массой 2,5 грамма на капроновой нити, которая выдерживает груз массой 2,5 кг— в тысячу раз больше. Отпускаем шайбу, она падает и рвёт нить, а значит в самом низу ускорение шайбы превышало ускорение свободного падения как минимум в тысячу раз!
А ещё мы составили и проинтегрировали уравнения движения конца цепочки и нашли время её полного распрямления, и оказалось, что за это время свободно падающий шарик должен пролететь расстояние, равное 72% длины цепочки — прекрасное согласие теории с экспериментом!
Смотрите наш новый англоязычный ролик «Chain fall acceleration» и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти русскоязычный выпуск «Ускорение падающей цепочки» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Chain fall acceleration
The end of a doubled chain falls downward with an acceleration noticeably greater than the acceleration of free fall, and when the chain is straightened, it experiences very significant overloads.
Key words: Newton's laws, momentum, energy.
What a whip…
Key words: Newton's laws, momentum, energy.
What a whip…
#физика
Адиабатическими называются процессы, которые происходят без подвода и отвода тепла, и в которых вся работа внешних сил идёт на изменение внутренней энергии системы.
Газы при адиабатическом сжатии нагреваются, а при адиабатическом расширении охлаждаются, и этот эффект используется в тепловых двигателях и холодильных установках.
Скоро на наших платформах будет опубликован выпуск «Адиабатический нагрев и охлаждение». А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
P.S. Backstage этого выпуска можно посмотреть здесь.
[Поддержите нас]
Адиабатическими называются процессы, которые происходят без подвода и отвода тепла, и в которых вся работа внешних сил идёт на изменение внутренней энергии системы.
Газы при адиабатическом сжатии нагреваются, а при адиабатическом расширении охлаждаются, и этот эффект используется в тепловых двигателях и холодильных установках.
Скоро на наших платформах будет опубликован выпуск «Адиабатический нагрев и охлаждение». А нашим подписчикам в Boosty мы предлагаем посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
P.S. Backstage этого выпуска можно посмотреть здесь.
[Поддержите нас]
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
#закадром
Неделю назад Андрей с Алексеем провели трехдневный мартовский методический семинар СибТЮФ.
На семинаре разбирали задачи «Линейка-пушка», «Звук против пламени» и «Ускоритель спагетти» (по мотивам этой задачи мы уже сняли ролик, он будет опубликован восьмого апреля).
Тренировали не просто смотреть на явление, но видеть его и при этом описывать, что там происходит, а также делать блиц-обзоры о самом важном за одну минуту.
А вот отзыв от одного из участников семинара — Вешторт Сергея:
В целом, для меня это был самый продуктивный и интересный семинар, на котором я был, хотя моя задача не обсуждалась.
Такие семинары приносят не только опыт и понимание в решении задач, но также более глубокое понимание всех ролей на турнире. А самое главное — это большой жизненный опыт.
Благодаря представленным докладам и долгим обсуждениям мы смогли очень подробно разобрать, что происходит во время движения шарика, каким образом увеличивается его скорость. А также провели простые моделирования в «живой физике» и сравнили с настоящим движением. При помощи камеры в 1000 кадров провели ряд занимательных экспериментов.
Во второй задаче мы подробно обсудили основные аспекты сути самого явления. Это то, как горит свеча, что такое звук, и что такое звук, создаваемый нашим динамиком. И какая причина настоящего тушения пламени таким образом. Провели забавный эксперимент, где потушили музыкой.
Самое главное для меня, что на семинаре мы сократили время на свой монолог. Таким образом мы можем выделить самое главное и не зацикливаться на мелочах.
Также простые и, казалось бы, лежащие на поверхности советы от Андрея Ивановича и Алексея Александровича могут быть настолько полезными не только при решении задач, но и в жизни. То, что не нужно хвататься за проблему целиком, проще решить простую задачу, отдаленную от реальности, которую можно всё совершенствовать и совершенствовать, дополнять пока она не станет именно тем, что нам казалось невозможным.
Спасибо организаторам семинара, его ведущим и всем, кто принял участие в нем!
Неделю назад Андрей с Алексеем провели трехдневный мартовский методический семинар СибТЮФ.
На семинаре разбирали задачи «Линейка-пушка», «Звук против пламени» и «Ускоритель спагетти» (по мотивам этой задачи мы уже сняли ролик, он будет опубликован восьмого апреля).
Тренировали не просто смотреть на явление, но видеть его и при этом описывать, что там происходит, а также делать блиц-обзоры о самом важном за одну минуту.
А вот отзыв от одного из участников семинара — Вешторт Сергея:
В целом, для меня это был самый продуктивный и интересный семинар, на котором я был, хотя моя задача не обсуждалась.
Такие семинары приносят не только опыт и понимание в решении задач, но также более глубокое понимание всех ролей на турнире. А самое главное — это большой жизненный опыт.
Благодаря представленным докладам и долгим обсуждениям мы смогли очень подробно разобрать, что происходит во время движения шарика, каким образом увеличивается его скорость. А также провели простые моделирования в «живой физике» и сравнили с настоящим движением. При помощи камеры в 1000 кадров провели ряд занимательных экспериментов.
Во второй задаче мы подробно обсудили основные аспекты сути самого явления. Это то, как горит свеча, что такое звук, и что такое звук, создаваемый нашим динамиком. И какая причина настоящего тушения пламени таким образом. Провели забавный эксперимент, где потушили музыкой.
Самое главное для меня, что на семинаре мы сократили время на свой монолог. Таким образом мы можем выделить самое главное и не зацикливаться на мелочах.
Также простые и, казалось бы, лежащие на поверхности советы от Андрея Ивановича и Алексея Александровича могут быть настолько полезными не только при решении задач, но и в жизни. То, что не нужно хвататься за проблему целиком, проще решить простую задачу, отдаленную от реальности, которую можно всё совершенствовать и совершенствовать, дополнять пока она не станет именно тем, что нам казалось невозможным.
Спасибо организаторам семинара, его ведущим и всем, кто принял участие в нем!
#физика
Сделаем опыт с воздушным огнивом, толстостенным прозрачным цилиндром из оргстекла, в который вставлен плотно прилегающий к стенкам поршень. Поместим в цилиндр маленькую прядь расправленной ваты, резко ударим рукой по поршню — и вата на мгновение вспыхивает! Воздух при таком быстром сжатии нагрелся до нескольких сотен градусов и не успел отдать тепло стенкам цилиндра.
Молекулярно-кинетическая теория так объясняет нагрев газа: когда молекула сталкивается с движущимся ей навстречу поршнем, она увеличивает свою скорость, а тем самым и кинетическую энергию. Эта добавочная энергия уже за счёт столкновений между молекулами постепенно перераспределяется между ними, средняя энергия молекул растёт, а значит температура газа повышается.
Кстати, о том, как нагревается при сжатии одномерный одноатомный газ, состоящий всего из одной молекулы, мы подробно рассказали в ролике «Что такое адиабатический инвариант?»
С макроскопической точки зрения работа, затраченная на сжатие газа, полностью идёт на увеличение его внутренней энергии, если можно пренебречь теплообменом газа с окружающей средой. Для этого сжатие должно происходить достаточно быстро, и такой процесс называется адиабатическим.
Главным применением адиабатического сжатия является предварительный нагрев воздуха в различных тепловых двигателях. В дизельном двигателе внутреннего сгорания воздух нагревается до такой температуры, что топливо воспламеняется само, а в бензиновом двигателе степень сжатия меньше, и топливную смесь приходится зажигать с помощью свечи.
Понятно, что в обратном процессе адиабатического расширения газ должен охлаждаться, и мы демонстрируем это, прокалывая шурупом баллончик со сжатым углекислым газом. Термодатчик показывает, что в струе расширяющегося газа температура шурупа понижается до –40°С. Процесс адиабатического расширения хладагента используется для получения низких температур и в обычном холодильнике.
А теперь возьмём воздушный шарик и резко растянем его над бесконтактным термодатчиком — и температура резины неожиданно увеличивается на 12°! Подождём, пока резина охладится до комнатной температуры, и теперь при быстром сокращении её температура падает на те же 12°. Получается, что резина ведёт себя совсем не так, как газ: при растяжении нагревается, а при обратном сжатии охлаждается. Это связано с необычным строением резины, которая состоит из множества переплетённых между собой макромолекул каучука длиной в несколько десятков тысяч звеньев, при этом звенья каждой молекулы находятся в непрерывном тепловом движении. И нам удалось с помощью простой механической модели продемонстрировать, как за счёт работы, совершаемой при растяжении резины, увеличивается кинетическая энергия молекул и тем самым температура резины в целом.
А ещё из нашего нового ролика «Адиабатический нагрев и охлаждение» вы узнаете об уравнении адиабаты и о том, какие опыты по адиабатическому сжатию и расширению воздуха можно сделать с помощью автомобильного насоса и пятилитровой пластиковой бутылки. Смотрите и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти выпуск «Адиабатический нагрев и охлаждение» на различных платформах.
[Поддержите нас]
Сделаем опыт с воздушным огнивом, толстостенным прозрачным цилиндром из оргстекла, в который вставлен плотно прилегающий к стенкам поршень. Поместим в цилиндр маленькую прядь расправленной ваты, резко ударим рукой по поршню — и вата на мгновение вспыхивает! Воздух при таком быстром сжатии нагрелся до нескольких сотен градусов и не успел отдать тепло стенкам цилиндра.
Молекулярно-кинетическая теория так объясняет нагрев газа: когда молекула сталкивается с движущимся ей навстречу поршнем, она увеличивает свою скорость, а тем самым и кинетическую энергию. Эта добавочная энергия уже за счёт столкновений между молекулами постепенно перераспределяется между ними, средняя энергия молекул растёт, а значит температура газа повышается.
Кстати, о том, как нагревается при сжатии одномерный одноатомный газ, состоящий всего из одной молекулы, мы подробно рассказали в ролике «Что такое адиабатический инвариант?»
С макроскопической точки зрения работа, затраченная на сжатие газа, полностью идёт на увеличение его внутренней энергии, если можно пренебречь теплообменом газа с окружающей средой. Для этого сжатие должно происходить достаточно быстро, и такой процесс называется адиабатическим.
Главным применением адиабатического сжатия является предварительный нагрев воздуха в различных тепловых двигателях. В дизельном двигателе внутреннего сгорания воздух нагревается до такой температуры, что топливо воспламеняется само, а в бензиновом двигателе степень сжатия меньше, и топливную смесь приходится зажигать с помощью свечи.
Понятно, что в обратном процессе адиабатического расширения газ должен охлаждаться, и мы демонстрируем это, прокалывая шурупом баллончик со сжатым углекислым газом. Термодатчик показывает, что в струе расширяющегося газа температура шурупа понижается до –40°С. Процесс адиабатического расширения хладагента используется для получения низких температур и в обычном холодильнике.
А теперь возьмём воздушный шарик и резко растянем его над бесконтактным термодатчиком — и температура резины неожиданно увеличивается на 12°! Подождём, пока резина охладится до комнатной температуры, и теперь при быстром сокращении её температура падает на те же 12°. Получается, что резина ведёт себя совсем не так, как газ: при растяжении нагревается, а при обратном сжатии охлаждается. Это связано с необычным строением резины, которая состоит из множества переплетённых между собой макромолекул каучука длиной в несколько десятков тысяч звеньев, при этом звенья каждой молекулы находятся в непрерывном тепловом движении. И нам удалось с помощью простой механической модели продемонстрировать, как за счёт работы, совершаемой при растяжении резины, увеличивается кинетическая энергия молекул и тем самым температура резины в целом.
А ещё из нашего нового ролика «Адиабатический нагрев и охлаждение» вы узнаете об уравнении адиабаты и о том, какие опыты по адиабатическому сжатию и расширению воздуха можно сделать с помощью автомобильного насоса и пятилитровой пластиковой бутылки. Смотрите и не забывайте ставить лайки!
P.S. По этой ссылке можно найти выпуск «Адиабатический нагрев и охлаждение» на различных платформах.
[Поддержите нас]
YouTube
Адиабатический нагрев и охлаждение
Адиабатическими называются процессы, которые происходят без подвода и отвода тепла, и в которых вся работа внешних сил идёт на изменение внутренней энергии системы. Газы при адиабатическом сжатии нагреваются, а при адиабатическом расширении охлаждаются, и…
#физика
На следующей неделе мы опубликуем ролик «Косинус разности и вечный двигатель», в котором доказываем формулу косинуса разности, исходя из утверждения о невозможности вечного двигателя.
Предлагаем нашим подписчикам в Boosty посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]
На следующей неделе мы опубликуем ролик «Косинус разности и вечный двигатель», в котором доказываем формулу косинуса разности, исходя из утверждения о невозможности вечного двигателя.
Предлагаем нашим подписчикам в Boosty посмотреть этот выпуск прямо сейчас!
[Поддержите нас]