Моделируй физику
160 subscribers
83 photos
2 videos
1 file
26 links
Авторский канал преподавателя НИЯУ МИФИ - Васильева Александра

Заметки о том, где математика и современные технологии встречают физику!

Исследуем мир физики через призму математического моделирования.

Для связи: @AlexVasilyev96
Download Telegram
Дорогие подписчики!

С Новым годом! 🎉

Пусть 2025 год станет для вас временем удачи и успеха! Желаю, чтобы ваши мечты сбывались со скоростью света, а каждый новый день приносил открытия, которые будут удивлять и вдохновлять!
Пусть в вашей жизни будет больше положительных зарядов, а трудности растворяются, как соли в воде. Желаю вам гармонии и баланса, как в первом начале термодинамики, и чтобы каждый момент был полон энергии и энтузиазма!🚀
🔥9❤‍🔥32
Пока все погружены в сон или доедают оливье, мне пишет знакомая: "Саш, а в этих ваших программах, можно промоделировать всё что угодно?"

И вот вашему вниманию – поле скоростей ёлки! 🌲

Геометрия здесь довольно простая. Тупо каркас, внутри которого будет течь вода. И не стал особо заморачиваться с сеткой. Верхушка ёлки - это вход с расходом воды 0,5 кг/с, а основание служит выходом с фиксированной скоростью 2 м/с.

Откуда такие граничные условия? Не ко мне с этими вопросами. Я лишь задавал те параметры, что говорили😈 В итоге получилось то, что получилось. Сошлось до невязок в e-4.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍6🔥3❤‍🔥1
Уверен, что вы все хорошо отдохнули и готовы к новому рабочему году. Сегодня я хотел бы рассказать вам о популярном подходе для решения задач в математике и физике — методе Монте-Карло. 🎰

✔️Метод Монте-Карло — это численный метод, который используется для решения математических задач с помощью моделирования случайных величин. Его история начинается в 1949 году, когда была опубликована статья под названием «The Monte Carlo method». Создателями этого метода считаются американские математики Джон Нейман и Станислав Улам. Название «Монте-Карло» происходит от знаменитого казино в одноименном городе княжества Монако, так как одним из простейших механических приборов для генерации случайных величин является рулетка.

▶️Рассмотрим задачу вычисления площади произвольной плоской фигуры S , которая может иметь криволинейные границы и быть заданной графически или аналитически. Предположим, что эта фигура полностью расположена внутри единичного квадрата.

⚫️Для оценки площади фигуры выберем в квадрате N случайных (!) точек. Обозначим N' как количество точек, попавших внутрь фигуры S . Геометрически очевидно, что площадь S приблизительно равна отношению N'/N . Чем больше значение N , тем выше точность этой оценки. Например, на рисунке выбрано N = 40 точек, из которых N' = 12 оказались внутри фигуры S . Таким образом, отношение N'/N = 12/40 = 0.30 , в то время как истинная площадь S равна 0.35. Очевидно, что увеличивая кол-во рандомных точек, мы достигнем истинного значения.

➡️Метод Монте-Карло находит широкое применение в различных областях, включая физику, финансы и статистику, благодаря своей универсальности и простоте реализации. С помощью него можно считать определённые интегралы, моделировать взаимодействие частиц и даже посчитать число π. Я даже читал научные статьи где этим методом моделировали течения внутри газовой центрифуги...
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍6👨‍💻5🔥1
🌟 День рождения Игоря Курчатова 🌟

12 января 1903 года родился Игорь Васильевич Курчатов – выдающийся физик, организатор науки, научный руководитель советского атомного проекта и один из основателей кафедры "Молекулярной физики" МИФИ, которую я сам закончил и где сейчас работаю.

⚫️Не стану много говорить, но хотел бы подчеркнуть, что меня всегда восхищал и интересовал масштаб личностей людей той эпохи. Их пассионарность, бесстрашие и непоколебимая воля к достижению результатов впечатляют. Расскажу одну историю про Игоря Курчатова.

⚫️25 декабря 1946 года был запущен первый советский ядерный реактор Ф-1, известный как "ядерный котёл".

⚫️Для того чтобы инициировать реакцию, необходимо было вручную извлечь кадмиевые стержни из реактора, используя лебедку и двигаясь миллиметр за миллиметром. Наблюдать за этим процессом можно было лишь через перископ. Для обеспечения безопасности Курчатов держал рядом с собой топор: в случае необходимости он мог перерубить тросы, поднимающие стержни, и тем самым экстренно остановить реакцию. Однако промедление могло привести к тому, что цепную реакцию уже не удастся остановить, что чревато взрывом. Сложно представить себе чувства человека, который понимает, что его малейшей ошибка может привести к гибели.

В итоге топор так и не понадобился...
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍62🔥1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🌊 Ламинарные и турбулентные потоки: в чем разница?

Сегодня поговорим о двух ключевых понятиях в гидродинамике — ламинарных и турбулентных потоках. Эти термины часто встречаются в науке и технике, и понимание их различий может помочь нам лучше осознать, как жидкости ведут себя в различных условиях.

🔷Ламинарный поток — это упорядоченное движение жидкости, при котором слои жидкости скользят друг мимо друга без смешивания. В таком потоке скорость жидкости в каждом слое остается постоянной, а линии течения параллельны. Ламинарный поток характерен для низких скоростей и вязких жидкостей. Примером может служить кровь, движущаяся по венам, или вода, медленно текущая через узкую трубу.

🔷Турбулентный поток — это хаотичное движение жидкости, при котором происходит активное смешивание слоев. В этом случае скорость жидкости варьируется, и возникают вихри и завихрения. Турбулентность обычно наблюдается при высоких скоростях и в менее вязких жидкостях. Примеры включают реки с быстрым течением или воздух, обтекающий самолеты во время полета.

Например, важно поддерживать ламинарный поток крови при её переливании для предотвращения тромбообразования, тогда как в инженерии необходимо учитывать турбулентные потоки для проектирования.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
💯3👍1
Моделирование обтекания каскада уток...

Один вопрос - зачем?
🤔5👍1
🔥Сегодня выступил на "XI международной научной конференции Лаплаз-2025" с докладом на тему "Исследование возможности бескаскадного обогащения изотопных смесей с помощью гиперскоростных газовых центрифуг"😤

✔️Было приятно получить множество полезных замечаний и вопросов от коллег
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥12👍3❤‍🔥1🤔1
🔥Стэнфорд выложил свои платные курсы в открытый доступ. Помню как ещё в 2016 году, когда я сам был студентом, Массачусетский технологический институт (MIT) сделал то же самое.

▶️Сравнивая свои впечатления тогда и сейчас, могу с уверенностью сказать, что они остались прежними — "вау-эффекта" не наблюдается. Если взглянуть на курсы с критической точки зрения, становится очевидно, что они явно урезаны, а практических задач слишком мало. Причём эти задачи зачастую сводятся к механическому решению.

⚫️Недавно я наткнулся на YouTube-канал, где человек делает обзоры экзаменационных заданий в наших вузах и за границей. У нас встречаются задачи на экзаменах, которые гораздо сложнее и требуют смекалки, а также более глубокого понимания предмета. Для закрепления темы или раздела будет полезно посмотреть лекцию, но и в русском сегменте интернета можно легко найти аналогичные видео.

✔️Однако есть один аспект, которому нам стоит поучиться. Как же они умеют так красиво оформлять свои материалы🙄 Не знаю, нанимают ли они дизайнеров для этой работы, но визуально пояснительные рисунки к тестам выглядят значительно лучше, чем в наших учебниках. Я не согласен с утверждением, что "излишняя визуализация убивает воображение обучающихся". Есть чему поучиться в плане представления учебного материала и структурирования курсов, но не более того.
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍5🔥3💯1
Сегодня я в Екатеринбурге, городе трудовой доблести, прямо у подножия Уральских гор. Есть идеи, зачем я здесь? Уверяю, эта неделя обещает быть по-настоящему жаркой! 🔥
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥112👍2
🔥В этом году я в третий раз выступаю в роли эксперта Atomskills в компетенции "Математическое моделирование"!

Что такое Atomskills?

Это чемпионат профессионального мастерства для сотрудников атомной отрасли и студентов ведущих вузов Росатома. Участники решают прикладные задачи, которые могут возникнуть в реальной работе.

А что такое математическое моделирование?

Это обширная область, связанная с численными инженерными расчетами. Иногда мы сталкиваемся с физическими задачами, которые сложно решить аналитически, и здесь на помощь приходят программирование и специальное ПО. На нашей компетенции участники будут работать с задачами по гидродинамике и прочности в программе Логос.

❗️В этом году моя роль — технический эксперт, и я буду работать с юниорами, школьниками, которые хотят окунуться в эту сферу. Программа обещает быть насыщенной, так что скучать не придется!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
7
🔥 Сегодня стартовал юбилейный 10-й чемпионат Atomskills! 🔥

Уже второй год подряд я отвечаю за юниорскую часть компетенции "Математическое моделирование". Сегодня мы решили последние организационные моменты, а участники уже ознакомились с конкурсными заданиями и задали свои вопросы. Затем мы вместе посетили церемонию открытия, которая была просто грандиозной!

✔️Честно признаюсь, подготовка и работа на площадке — это настоящее моральное испытание. Вопросы поступают один за другим и за всем этим нужно следить. Но сегодня я услышал очень приятный комментарий от своего знакомого: "Это действительно им важно — дать школьникам почувствовать себя настоящими инженерами. Только так они смогут понять, подходит ли им этот путь".
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥61
🔥Последний соревновательный день на нашей площадке! 🔥

⚫️Сегодня наши студенты и юниоры будут защищать свои задачи, и мы не можем не держать кулаки за наших ребят! Уверен, что они лучшие из лучших! ❤️

◼️Эти дни были насыщены до мелочей, и почти настало время подводить итоги. Но прежде вспомним, как прошли эти незабываемые дни у юниоров:

✔️Увлекательная экскурсия и прогулка по Екатеринбургу
✔️ Решение задач в Логос и Репит
✔️ Интервью с победителем Atomskills-2023 🏆
✔️ Множество лекций и мастер-классов от профессионалов
✔️ Экскурсии по площадке и знакомство с различными направлениями деятельности Росатома 👌

Ребята уже немного уставшие, но полны энтузиазма! В эти 4 дня в Екатеринбурге они успели многому научиться и сейчас завершают последние штрихи своих презентаций. Защита пройдет в обед, и я верю в их успех!
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🔥6👍3👏1