⚙️ Когда применяешь знания робототехники в реальной жизни

Фильм: Операция начнется после полудня [Дания, 1979]

⚙️ Тест 9 типов подвесок [ЛегоТехникс]

🖥 Конструирование подводной лодки на радиоуправлении из LEGO

⚙️ Редуктор из LEGO с огромным передаточным числом

⚙️ Моделирование решения задачи передвижения автомобилей по песчаному грунту с помощью конструктора LEGO

⛔️ 7 препятствий и 5 LEGO-роботов, которые умеют шагать

⚙️ LEGO® Technic Строительство мостов: Задача на 100 кг!

🎻 Когда Lego играет на гитаре лучше, чем ты...

⚙️ Lego MindStorm

👾 Что будет, если надолго оставить инженера с конструктором Lego

#техника #конструктор #ARM #программирование #механика #разработка #микроконтроллеры

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥 Физика огня: плазма, неравновесность и хемилюминесценция

Привычное пламя — не раскалённый газ в термодинамическом равновесии. Это сложная низкотемпературная плазма, находящаяся в сильнонеравновесном состоянии.

▪️ 1. Четвёртое агрегатное состояние в вашей горелке Бунзена.
Пламя — это частично ионизированная плазма. Высокая температура приводит к образованию свободных электронов и ионов (CO⁺, H₃O⁺, e⁻). Это доказывается отклонением пламени слабым магнитным полем — классический признак плазменной природы. Однако степень ионизации ( ~10⁻⁸ ) ничтожна по сравнению с солнечной короной.

▪️ 2. Свечение — это не тепловое излучение.
Основной видимый свет пламени (сине-голубая зона) — не следствие чернотельного излучения сажи. Это хемилюминесценция: фотоны рождаются непосредственно в экзотермических химических реакциях.
Например, возбуждение радикала C₂* (диуглерод) и его последующая радиационная релаксация: CH + C₂H₂ → C₂* + CH₃ → C₂ + CH₃ + hν (синий свет, ~430-474 нм). Жёлтое свечение — это уже тепловое излучение раскалённых частиц сажи (уголь) с температурой ~1200-1500 К.

▪️ 3. Неравновесность как ключевой параметр.
В пламени нарушено условие термодинамического равновесия: температура электронов, ионов и нейтральных молекул может существенно различаться. Электронная температура (T_e) часто значительно превышает температуру тяжёлых частиц (T_i, T_n). Это делает неприменимыми стандартные соотношения Саха и классическую термодинамику для его полного описания.

▪️ 4. Гравитационная зависимость и форма пламени.
На Земле форма пламени определяется конвекцией (подъём горячих продуктов сгорания) и диффузией. В условиях микрогравитации (МКС) пламя становится сферическим, так как исчезает архимедова сила. Горение переходит в диффузионный режим, что кардинально меняет его динамику и температурный профиль.

Таким образом, пламя — это не просто «горячий газ», а открытая диссипативная система, демонстрирующая сложное взаимодействие химической кинетики, гидродинамики, физики плазмы и квантовых переходов. #физика #плазма #горение #термодинамика #химическая_кинетика #physics #опыты #science #наука

🔥 Труба Рубенса

💦 Вода VS Пламя🔥

🕯Синхронизация и интересный опыт со свечками

🔥 Огонь и горение в космосе 💫

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

👩‍💻 Всем программистам посвящается!

Вот 17 авторских обучающих IT каналов по самым востребованным областям программирования:

Выбирай своё направление:

👩‍💻 Python — t.iss.one/python_ready
🤔 InfoSec & Хакинг — t.iss.one/hacking_ready
🖥 SQL & Базы Данных — t.iss.one/sql_ready
🤖 Нейросети — t.iss.one/neuro_ready
👩‍💻 Linux — t.iss.one/linux_ready
🖼️ DevOps — t.iss.one/devops_ready
👩‍💻 Bash & Shell — t.iss.one/bash_ready
🖥 Data Science — t.iss.one/data_ready
👩‍💻 C/C++ — https://t.iss.one/cpp_ready
👩‍💻 C# & Unity — t.iss.one/csharp_ready
👩‍💻 Java — t.iss.one/java_ready
👩‍💻 IT Новости — t.iss.one/it_ready
🐞 QA-тестирование — t.iss.one/qa_ready
📖 IT Книги — t.iss.one/books_ready
👩‍💻 Frontend — t.iss.one/frontend_ready
📱 JavaScript — t.iss.one/javascript_ready
👩‍💻 Backend — t.iss.one/backend_ready
📱 GitHub & Git — t.iss.one/github_ready
🖥 Design — t.iss.one/design_ready

📌 Гайды, шпаргалки, задачи, ресурсы и фишки для каждого языка программирования!

✨ Физика карбидных ламп 🔦

Прежде чем фары автомобилей и фары велосипедов питались от электричества, по темным дорогам двигались огни, рожденные химической реакцией. Давайте заглянем в прошлое и разберемся, как работали карбидные лампы и насколько они были опасны. Устройство лампы было гениально простым и основывалось на интенсивной химической реакции.

1. Реакция: В нижний резервуар закладывали карбид кальция (CaC₂) — сероватое твердое вещество. В верхний заливали воду.

2. Химия: При открытии клапана вода по каплям поступала на карбид. Происходила бурная реакция: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂ — Проще говоря, карбид кальция + вода = ацетилен (C₂H₂) + гашеная известь.

3. Физика горения: Полученный горючий газ ацетилен по трубке подавался в горелку (сопло). Его поджигали спичкой. Ключевой элемент — форма сопла (жиклера). Она создавала узкую струю газа, которая, вырываясь, смешивалась с кислородом воздуха. Эта смесь горела ровным и ярким белым пламенем.

☀️ Факт из физики: Яркость пламени ацетилена одна из самых высоких среди углеводородных газов. Это связано с большим количеством несгоревших раскаленных частиц углерода в пламени (как и в керосиновой лампе), что делает его свет очень эффективным для освещения.

Однако, при всех плюсах, карбидные лампы были источником сразу нескольких рисков:

1. Взрывоопасность. Ацетилен образует с воздухом взрывоопасную смесь в очень широком диапазоне концентраций (от 2.5% до 81%). Малейшая утечка из резервуара или неправильное гашение лампы могли привести к хлопку или серьезному взрыву.

2. Отравление угарным газом (CO). При недостатке кислорода (например, в закрытом гараже или палатке) ацетилен сгорает не полностью, выделяя смертельно опасный угарный газ. Этот газ не имеет запаха и цвета, что делало его особенно коварным.

3. Химические ожоги. Побочный продукт реакции — гашеная известь (Ca(OH)₂) — является едкой щелочью. При чистке лампы можно было легко получить химический ожог кожи или глаз.

4. Пожароопасность. Опрокидывание лампы могло привести к возгоранию.

Карбидные фары были настолько эффективны, что использовались на первых автомобилях (например, на Ford Model T) и даже на маяках. Их свет был мощным и пробивал туман лучше ранних электрических фар. Карбидная лампа — это великолепный пример простого и эффективного применения химии и физики. Она освещала путь первом автомобилистам, шахтерам и спелеологам. Но за ее ярким светом всегда скрывалась тень реальной опасности, что в конечном итоге и привело к ее замене на более безопасные и удобные электрические источники света.

🔍 Факт из оптики: источник света (пламя горелки) практически всегда располагался в фокусе вогнутого зеркала-рефлектора. Вогнутое зеркало, особенно имеющее параболическую форму, обладает важным свойством: все лучи света, исходящие из его фокуса, после отражения от зеркала идут параллельным пучком. Пламя ацетиленовой горелки светит во все стороны. Если его поместить в фокус такого зеркала, "задняя" и "боковая" часть светового потока не теряется, а собирается зеркалом и превращается в мощный, направленный луч, который может освещать дорогу на десятки метров вперед. Это резко повышало КПД фары. Именно параболическая форма (а не сферическая) идеально справляется с формированием параллельного пучка без искажений. Сферическое зеркало страдает аберрацией, но его было проще изготовить, поэтому в более дешевых моделях использовали его. #физика #химия #техника #термодинамика #оптика #physics #science #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥Оказывается, если объект одинаковой температуры с окружающей средой (столом), его можно подсветить феном в тепловизоре. Разные материалы нагреются по разному и угол над стороной нагрева тоже важен, поэтому даже одинаковый материал за счет геометрии (углов) начнет выделяться.

Почему это работает:
➖ Разные материалы имеют разную теплоёмкость и теплопроводность. От одного и того же теплового импульса металл и пластик нагреются по-разному.
➖ В игру вступает геометрия. Даже у однородного объекта края и грани будут прогреваться иначе, чем плоские поверхности, из-за разного угла к потоку воздуха.

Итог: на монотонном тепловом фоне проступают четкие контуры и внутренняя структура предмета, которые были абсолютно невидимы до нагрева некоторое время назад. Тепловизор показывает только температуру, на его самое важное свойство — отследить изменения по отношению к другим предметам.

Факты из физики:

1. Материал. Металлические пассатижи и пластиковый стол или ручки получат одинаковую "дозу" тепла. Но металл (высокая теплопроводность) быстро распределит его по себе и отдаст столу, а пластик (низкая теплопроводность) — останется горячим дольше и будет ярко светиться.

2. Геометрия. Острый угол или ребро предмета будут обдуваться интенсивнее и прогреваться сильнее, чем плоская поверхность, обращенная к фону. Из-за этого контур объекта "проявится" даже если он сделан из одного материала.

Этот принцип лежит в основе многих методов неразрушающего контроля, когда нужно найти дефект под поверхностью.

Автор видео: @Enigma1938

🔥 Тепловой взрыв при изохорическом нагревании газа 💨

🔥 Индукционный нагрев

🪙 Монета против силы тока⚡️

#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

😖 Медная спираль (проволочная катушка) становится частью электрической цепи. По ней течет ток. Эта катушка находится в магнитном поле постоянного магнита. На заряженные частицы (ток), движущиеся в магнитном поле, действует сила (сила Лоренца), которая заставляет катушку вращаться.

Описание физических процессов:

1. Батарейка создает разность потенциалов (напряжение). Магнит, прикрепленный к отрицательному полюсу ("–"), служит токопроводящим основанием. Медная спираль является проводником. Ее верхний конец касается положительного полюса батарейки ("+"), а нижний, заостренный конец, — поверхности магнита. По цепи начинает течь электрический ток. Направление тока — от плюса к минусу, то есть сверху вниз по спирали.

2. Согласно закону Ампера, любой проводник с током создает вокруг себя собственное магнитное поле. В данном случае спираль ведет себя как одна виток катушки, и ее магнитное поле похоже на поле маленького плоского магнита.

3. У нас есть два магнитных поля: поле постоянного магнита и поле, создаваемое током в спирали. Эти два поля начинают взаимодействовать. С точки зрения физики, проще рассматривать это взаимодействие не как "столкновение" полей, а через действие силы Лоренца на движущиеся заряды.

4. Сила Лоренца — это сила, которая действует на заряженную частицу (в нашем случае — на электроны, но так как ток условно направлен противоположно движению электронов, мы рассматриваем условное положительное движение зарядов), движущуюся в магнитном поле. Формула силы: F = q * [v × B]

5. Рассматриваю одну из петель спирали, мы можем понять, что возникают вращающий момент. Этот момент и заставляет медную спираль вращаться вокруг своей оси. #задачи #физика #электродинамика #магнетизм #опыты #physics #эксперименты

⚡️Задачка для наших физиков

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Демонстрация опыта: Генератор Ван де Граафа. Резиновая лента движется, трётся о ролик и собирает на себе электроны. Внутри металлической сферы они «соскальзывают» с ленты благодаря специальной щётке и распределяются по внешней поверхности шара. Результат — потенциал в сотни тысяч вольт.

Малоизвестные факты, которые вас удивят:

▪️ 1. Не трение, а контактная разность потенциалов.
Главный «миф»: заряд создаётся трением. На самом деле, основную работу делает контактная разность потенциалов. Когда два разных материала (например, резина и пластик) соприкасаются, электроны перескакивают с одного на другой даже без трения! Трение просто усиливает площадь контакта.

▪️ 2. Заряд живёт только на поверхности.
Это следствие теоремы Ирншоу и поведения проводников. Электроны отталкиваются друг от друга и стремятся занять позиции как можно дальше. В итоге весь заряд концентрируется на внешней поверхности сферы. Если бы шар был полым, ничего бы не изменилось!

▪️ 3. Настоящая опасность — не напряжение, а ёмкость.
Генератор может создавать 500 000 вольт, но удар от него обычно безопасен. Почему? Потому что заряд (количество электронов) и электрическая ёмкость сферы очень малы [кто сможет вывести формулу для ёмкости сферы?]. Это как сравнивать укол тонкой иглой и удар копья. Высокое напряжение есть, но запасённой энергии недостаточно для серьёзного вреда.

▪️ 4. Он может «стрелять» молниями, но не может питать лампочку.
Генератор — источник высокого напряжения, но мизерного тока. Он создаёт электростатические разряды, но не может поддерживать постоянный ток, необходимый для горения лампочки. Это источник потенциала, а не энергии в привычном нам смысле.

▪️5. Практическое применение: не только шоу.
Помимо учебных демонстраций, большие генераторы Ван де Граафа используются как ускорители частиц! Они разгоняют заряженные частицы (ионы) для ядерных исследований и даже для лечения некоторых форм рака (протонной терапии).

▪️6. Закон сохранения заряда в действии.
Генератор не создаёт заряд из ничего, он разделяет его. Электроны «снимаются» с одного ролика (который приобретает положительный заряд) и переносятся на сферу (отрицательный заряд). Вся система в целом остается электронейтральной, что является яркой демонстрацией фундаментального закона сохранения заряда.

▪️7. Почему именно сфера?
Форма верхнего электрода выбрана не просто так. Сфера обладает самой маленькой кривизной поверхности. Чем больше кривизна (остриё, угол), тем выше напряжённость электрического поля и интенсивнее утечка заряда в воздух (через коронный разряд). Сфера позволяет накопить максимальный заряд до пробоя.

▪️8. Напряжённость поля и «стекание» заряда.
Когда вы подносите руку к сфере, между вами возникает гигантская напряжённость электрического поля. Она достигает ~30 кВ/см в сухом воздухе — это предел пробоя! Электроны с ваших волос буквально «выталкиваются» этим полем, заставляя их отталкиваться друг от друга и подниматься. Ваши волосы — это мини-проводники, пытающиеся максимально удалиться друг от друга под действием кулоновских сил.

▪️9. Аналогия с водонапорной башней.
Представьте: напряжение — это высота воды в башне (напор), а заряд — это объем воды. Генератор Ван де Граафа — это башня с очень высоким напором, но с крошечным стаканчиком воды внутри. Он может создать мощную, но очень короткую струю (разряд). Розетка — это, наоборот, огромный резервуар с низким напором, но способный питать приборы долгое время.

▪️10. Связь с ускорителями частиц.
Как он разгоняет частицы? Внутри большой установки создаётся высокий положительный потенциал. Отрицательно заряженный ион (например, H⁻) инжектируется в ускорительную трубку и притягивается к положительной сфере. Набрав колоссальную скорость, он пролетает через сферу, где мощное электрическое поле срывает с него электроны, превращая в положительный протон (H⁺), который продолжает полёт к мишени. Это чистая энергия, преобразованная из электростатического потенциала. #задачи #физика #электродинамика #магнетизм #опыты #physics #эксперименты

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔭 Малоизвестные факты из астрономии для физиков

1. Эффект "Темного потока" (Dark Flow) и возможная мультивселенная.
Анализируя данные космического аппарата WMAP, астрономы обнаружили странное статистическое отклонение: сотни скоплений галактик движутся с очень высокой скоростью в одном и том же направлении, как будто на них действует гравитационное притяжение чего-то, находящегося за пределами наблюдаемой Вселенной. Это явление назвали "Темным потоком". Одна из самых спекулятивных, но интригующих гипотез предполагает, что это — гравитационное влияние другой вселенной в мультивселенной, возникшей в результате инфляции. Для физика это прямой намек на то, что наша Вселенная может не быть изолированной.

2. Солнце — источник "призрачных" частиц, бросающих вызов Стандартной Модели.
Речь о нейтрино. Детекторы на Земле многие годы регистрировали только треть от предсказанного теорией числа солнечных нейтрино. Это была "проблема солнечных нейтрино". Разгадка оказалась в том, что нейтрино осциллируют — самопроизвольно меняют свой сорт (аромат) при движении в пространстве. Это прямое экспериментальное доказательство наличия у нейтрино ненулевой массы, что не предсказывается Стандартной Моделью физики частиц и требует Новой физики.

3. Фотосфера Солнца имеет температуру ниже, чем корона, и мы до сих пор не знаем точно, почему.
Это знаменитая "проблема нагрева солнечной короны". Согласно законам термодинамики, температура должна падать по мере удаления от источника тепла. У Солнца фотосфера (видимая поверхность) имеет температуру около 6000 K. Однако вышележащая корона разогрета до миллионов кельвинов. Основные гипотезы связывают это с магнитогидродинамическими волнами или с процессами магнитного пересоединения, когда энергия магнитного поля Солнца эффективно преобразуется в тепловую. Это классическая незакрытая проблема физики плазмы, происходящая прямо у нас "перед окном".

4. Сверхсветовое движение в квазарах — иллюзия из-за релятивистских эффектов.
Наблюдая за джетами квазаров, астрономы заметили, что некоторые сгустки плазмы, казалось, движутся со скоростью, в несколько раз превышающей скорость света. Это "сверхсветовое движение" является чисто проекционным эффектом. Если струя вещества движется в нашу сторону с релятивистской скоростью (близкой к c), то свет, испущенный позже, проходит меньшее расстояние до нас, чем свет, испущенный раньше. Это создает иллюзию того, что сгусток движется по небу быстрее скорости света. Прямое следствие Специальной теории относительности в астрономических масштабах.

5. Самая быстрая "звезда" в Галактике была выброшена сверхмассивной черной дырой.
Речь о звезде S5-HVS1 в созвездии Журавля. Она движется со скоростью около 1700 км/с. Наиболее вероятный сценарий ее происхождения — тройная звездная система, которая подошла слишком близко к Стрельцу А* (ЧД в центре Млечного Пути). Одна из звезд была захвачена на орбиту, а две другие, связанные гравитацией, были катапультированы с огромной скоростью (механизм Хилса). Это прямое экспериментальное подтверждение гравитационной механики в экстремальных условиях.

🌘 Какой цвет Луны?

📚 Гравитация [3 тома] Мизнер Ч., Торн К., Уилер Дж

⚫️ Первая в истории «фотография» черной дыры. За 40 лет до Event Horizon Telescope 🔭

🚀 Космонавтика и астрономия

☄️ Зачем нам Луна?

💥 Астрономия. Луна 1989 Центральное телевидение

🔵 Географическая оболочка [1976]

🌖 Луна — что это? [1973] Центральное телевидение

🌔 Лунная трасса (Луна-20) [1972] ЦентрНаучФильм

🌚 Жили-были первооткрыватели - 25 серия. Армстронг, Луна и космос

🌘Ученые против мифов. Владимир Сурдин — Американцы были на Луне

🫧 Фазы Луны

⚫️ Бессердечная гравитация [ Алексей Семихатов ]

🌘 Базз Олдрин во время полёта "Аполлона-11" видел нечто

🖥 Против теории относительности и Эйнштейна // Алексей Семихатов, Владимир Сурдин / Вселенная Плюс

🪐 Вся правда об изучении Венеры зондами из СССР

#физика #математика #астрономия #наука #квантовая_физика #science #physics #math

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Высоковольтная дуга: физика и история явления 💥

Классический демонстрационный опыт в электротехнике: вторичную обмотку высоковольтного трансформатора (например, катушки Румкорфа или Теслы, или просто повышающий трансформатор) намеренно замыкают. В результате пробоя воздуха между проводниками возникает устойчивый электрический разряд — дуга. Рассмотрим физику процесса:

1. Электрическая дуга — это не просто искра или горячий воздух. Это низкотемпературная плазма (четвертое состояние вещества), с температурой 5000–15000 °C. Проводимость дугового столба близка к проводимости металлов.

2. Дуга горит не только за счет внешнего напряжения. Ключевую роль играет термоэлектронная эмиссия: катод разогревается до таких температур, что начинает «испускать» электроны, поддерживая разряд. Кроме того, происходит ударная ионизация: электроны, ускоряясь в поле, выбивают из атомов газа другие электроны, создавая новые ионы и электроны (лавинообразный процесс).

3. Дуга является мощным источником инфразвука. Быстрое тепловое расширение воздуха в канале разряда создает ударные волны, которые человеческое ухо воспринимает как характерный гул или треск.

4. Под действием магнитных полей и конвекционных потоков плазма в дуге закручивается, формируя устойчивые вихревые структуры, что можно наблюдать при высокоскоростной съемке.

Первым, кто не просто наблюдал, а провел систематические эксперименты с электрической дугой и описал ее как физическое явление, был русский ученый Василий Владимирович Петров.

▪️ В 1802 году, за 8 лет до опытов сэра Хэмфри Дэви, В. В. Петров, собрав крупнейшую для того времени гальваническую батарею (2100 медных и цинковых элементов), получил между угольными электродами «весьма яркую беловатую дугу или пламя».
▪️ В своем фундаментальном труде «Известие о гальвани-вольтовских опытах» он не только подробно описал дугу, но и предсказал ее практическое применение для плавки металлов, освещения и восстановления оксидов.
▪️ Несмотря на приоритет Петрова, в западной научной литературе открытие часто приписывается Дэви (1808-1810 гг.), чьи работы получили более широкую известность.

Таким образом, электрическая дуга — это не просто эффектный разряд, а сложное физическое явление на стыке физики плазмы, термодинамики и акустики, впервые изученное в начале XIX века. #задачи #физика #электродинамика #магнетизм #опыты #physics #эксперименты

⚡️Задачка для наших физиков. Три вопроса для тех, кто хочет проверить своё понимание электродинамики

😖 Медная спираль (проволочная катушка) становится частью электрической цепи.

Демонстрация опыта: Генератор Ван де Граафа.

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib