Physics.Math.Code
139K subscribers
5.14K photos
1.9K videos
5.78K files
4.28K links
VK: vk.com/physics_math
Чат инженеров: @math_code
Учебные фильмы: @maths_lib
Репетитор IT mentor: @mentor_it
YouTube: youtube.com/c/PhysicsMathCode

Обратная связь: @physicist_i
Download Telegram
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Архимедов винт — механизм, исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Он был одним из нескольких изобретений и открытий, традиционно приписываемых Архимеду, жившему в III веке до н. э. Архимедов винт стал прообразом шнека. Устройство состоит из наклоненной под углом к горизонту полой трубы с винтом внутри. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н. э. либо в Греции ранее. Винт можно представить, как наклонную плоскость, навёрнутую на цилиндр.

Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса, либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая ирригационную систему.

Контактная поверхность между винтом и трубой не обязана быть идеально водонепроницаемой, потому что относительно большое количество воды черпается за один поворот по отношению к угловой скорости винта. Кроме того, вода, просачивающаяся из верхней секции винта, попадает в предыдущую секцию и так далее, таким образом, в машине достигается динамическое равновесие, что препятствует уменьшению механической эффективности.

«Винт» не обязан поворачиваться внутри неподвижной оболочки, он может вращаться вместе с нею как одно целое. Винт может быть герметично прикреплён с помощью смолы или другого связующего к оболочке либо отлит из бронзы как одно целое с оболочкой, как, по предположению некоторых исследователей, были сделаны устройства, орошавшие висячие сады в Вавилоне. Изображения древнегреческих и древнеримских водяных винтов показывают, что винт двигался человеком, наступавшим на внешнюю оболочку, чтобы вращать весь аппарат как единое целое, что требовало, чтобы корпус был жестко скреплён с винтом. #механика #гидродинамика #изобретения #physics #физика #опыты #gif

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍127🔥215❤‍🔥52😍2😎2🤷‍♂1👾1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🔩 Попытки утопить наковальню в ртути

50-килограммовая наковальня отлично плавает на поверхности ртути, т.к. плотность стали, из которой она сделана, почти в два раза меньше плотности ртути.
Сила тяжести, которая действует на наковальню: m⋅g =50 кг ⋅ 9.81 Н/кг ≈ 490.5 [Н]
Сила Архимеда, которая старается вытолкнуть наковальню из ртути: Fа = ρ⋅g⋅V = 13 596 кг/м³ ⋅ 9.81 Н/кг ⋅ V м³ ≈ 133 377⋅V [Н]
Тогда для плавания наковальни, она должна погрузиться на 0.0037 м³
Согласно промышленной технологии наковальни кузнечные изготавливают из легированной стали марки 35Л.
Если взять плотность стали ρ = 7900 кг/м³, тогда объем наковальни будет V = m/ρ = 50/7900 ≈ 0.0064 м³
Получается, что для того, чтобы плавать на поверхности, наковальня должна погрузиться на 57% от своего объема. Зрительно это похоже на то, как кусок сухого дерева плавает в воде. #механика #гидродинамика #изобретения #physics #физика #опыты #gif

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥121👍58👏85🤓5❤‍🔥4🤷‍♂2🤩2😨2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🗜Британский изобретатель Джозеф Брама в конце XVIII века изобрёл винтовой водопроводный кран (вентиль). В 1778 году он получил патент на ватерклозет с поплавковым клапаном, а спустя пять лет запустил производство вентиля, который с небольшими изменениями дошёл до нашего времени.

Также односторонний водяной клапан без движущихся частей в 1920 году запатентовал Никола Тесла. Благодаря сложной внутренней геометрии трубы, жидкость течёт по ней свободно в одном направлении и гораздо медленнее — в обратном.

Ещё одним изобретателем вентилей считается Нахум Вентиль, который в середине XIX века запатентовал вентиль-клапан в трубопроводах и аппаратах для запора потока жидкости, пара, газа.

#техника #наука #физика #изобретения #gif #эксперименты #maths #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👍11518🔥15🤔3🤯2🌚1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🔍 Для чего нужна физика? С помощью физики и знаний оптики вы можете разработать систему естественного освещения.

Солнечный свет по-прежнему остается наиболее предпочтительным вариантом освещения. Система освещения, разработанная инженерами, дает возможность организовать доступ солнечного света, падающего на крышу дома, во внутренние помещения здания. Система представляет собой установленное на кровле светоприемное устройство, соединенное с трубчатым световодом, который проходит через подкрышное пространство и служит для передачи света внутрь помещения. Купол светоприемника изготовлен из прочного акрилового полимера, обладающего повышенной устойчивостью к внешним воздействиям. Устройство сбора и передачи света направляет вниз по световому каналу даже лучи, не попадающие в него напрямую. Таким образом, светоприемник обеспечивает яркое освещение помещений и в облачные зимние дни, в утренние и вечерние часы, когда солнце находится низко над горизонтом.

Солнечный свет, «захваченный» куполом, с помощью системы линз передается вниз по световому каналу и, многократно отражаясь, попадает в помещение через трубчатый световод, который позволяет передавать 99,7 % света, падающего на купол, на расстояние от 6 до 20 м. Для облегчения монтажа система комплектуется угловыми адаптерами, которые позволяют обходить балки кровельных систем и другие элементы чердачных конструкций, что дает возможность размещать практически в любом месте.

Система передает без искажений весь видимый диапазон частот солнечного излучения, но при этом отсекает невидимые части спектра (инфракрасные и УФ-лучи). Это позволяет избежать перегрева помещения в жаркое время года и, таким образом, снизить расходы на кондиционирование, а также исключает выцветание обоев и предметов интерьера. Конструкция светового канала полностью исключает потери тепла в зимний период, что позволяет уменьшить энергетические расходы на отопление помещений. #физика #оптика #наука #physics #science #изобретения #технологии #gif

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
👍179🔥37🤔14107🌚4🗿4🤷‍♂2👨‍💻1
🔥 Термостат (от греч. θέρμη – те­п­ло и греч. στατός – стоя­щий, не­под­виж­ный) — устройство для поддержания постоянной температуры. Поддержание температуры обеспечивается либо за счёт использования терморегуляторов, либо осуществлением фазового перехода (например, таяние льда). Для уменьшения потерь тепла или холода термостаты, как правило, теплоизолируют, но не всегда. Широко известны автомобильные моторы, где летом нет никакой теплоизоляции и за счёт действия восковых термостатов (на основе Церезина) поддерживается постоянная температура. Другим примером термостата является холодильник.

В термодинамике термостатом часто называют систему, обладающую столь большой теплоёмкостью, что подводимое к ней тепло не меняет её температуру.

⛓️‍💥 Биметалл — сплав, который представляет собой полосу двух металлов с разным тепловым расширением

Видеофильм: Биметаллический листовой прокат [1983]

Термостаты используются в любом устройстве или системе, которая нагревает или охлаждает до заданной температуры. Примерами являются отопление зданий , центральное отопление , кондиционеры , системы HVAC , водонагреватели , а также кухонное оборудование, включая печи и холодильники , а также медицинские и научные инкубаторы . В научной литературе эти устройства часто в целом классифицируются как термостатически контролируемые нагрузки (TCL). Термостат работает как устройство управления «замкнутого контура» , поскольку он стремится уменьшить погрешность между желаемой и измеренной температурами. Иногда термостат сочетает в себе как элементы измерения, так и элементы управления контролируемой системы, например, в автомобильном термостате.

💡 Интересный факт: Ранние технологии включали ртутные термометры с электродами, вставленными непосредственно через стекло, так что при достижении определенной (фиксированной) температуры контакты замыкались ртутью. Они были точны до градуса температуры.

📜 Из истории: Возможно, самые ранние зарегистрированные примеры термостатического контроля были построены голландским новатором Корнелисом Дреббелем (1572–1633) около 1620 года в Англии. Он изобрел ртутный термостат для регулирования температуры инкубатора для цыплят. Это одно из первых зарегистрированных устройств с обратной связью. #термодинамика #мкт #физика #техника #изобретения #видеоуроки

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍57🔥145🆒3🤩2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🚁 Jetson ONE — это тип персонального сверхлёгкого самолёта, известного как eVTOL (electric vertical take-off and landing). Это сверхлёгкий самолёт мощностью 102 лошадиные силы с восемью электродвигателями, работающий от аккумулятора. Польская компания-стартап Jetson производит персональный сверхлёгкий самолёт, который изготавливается и тестируется в Ареццо, Италия. Для управления одноместным сверхлёгким самолётом оператору не нужны лицензия пилота или специальная подготовка в США.
▪️ Оснащение парашютом.
▪️ Вес пилота сверхлёгкого дрона не должен превышать 95 кг.
▪️ Сверхлёгкий дрон может летать на высоте 460 м.
▪️ Максимальная скорость — 101 км/ч
▪️ Фюзеляж изготовлен из алюминия и углеродно-кевларового композита


Сверхлёгкий самолёт способен летать даже в случае отказа одного из двигателей. Он оснащён лидарными датчиками для обхода препятствий. У него есть быстро раскрывающийся баллистический парашют, а также режим, который позволяет самолёту зависать в воздухе без управления. #физика #physics #аэродинамика #изобретения #техника #дроны

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
🔥131👍5712😱52🤩2🤔1🗿1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
😵‍💫 Спиральный водяной насос

Водяной насос со спиральной трубой является методом откачки воды с подливным водоподъемным колесом, которое имеет лопатку, соединенную со спиральной трубой. По мере поворота колеса, лопатка обеспечивает спиральную трубу либо водой, либо воздухом. Давление от гидростатического напора, вырабатываемого водяным столбом, обеспеченного лопаткой, добавляется к давлению от предыдущих лопаток, и, таким образом, при повороте колеса увеличивается давление воды с каждым поворотом спирали. Основная характеристика спирального водяного насоса состоит в том, что он может откачивать воду без необходимости в электричестве или топливе. Он работает на энергии расхода воды. После сооружения, спиральный водяной насос способен выталкивать воду на высоту до 30 метров (горизонтальный толчок) и на расстояние до 70 метров (вертикальный толчок). Толчок воды (насколько вода будет вытолкнута горизонтально или вертикально) зависит от размера колеса Спирального Водяного Насоса, и сколько труб уложено вокруг колеса.

Спиральный водяной насос: Когда колесо вращается при помощи гидроэнергии, «заглатывание» обеспечивает поступление воды или воздуха в трубу при каждом
вращении. Сочетание воды и воздуха в трубе создает увеличенное давление при каждом вращении колеса. Данное созданное давление позволяет воде выталкиваться на определенную высоту.

😓 Самый интересный подвох: если в центре такого насоса гидравлическая нагрузка, а сами трубки очень узкие, то вода может поступать плохо из-за эффекта поверхностного натяжения. Наглядный пример посмотрите в видео. #гидростатика #опыты #физика #механика #physics #science #гидродинамика #изобретения

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍8224🔥19🤔3🤯3😱3👏2🤷‍♂1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
⚙️Маятник Капицы — система, состоящая из грузика, прикреплённого к лёгкой нерастяжимой спице, которая крепится к вибрирующему подвесу. Маятник носит имя академика и нобелевского лауреата П. Л. Капицы, построившего в 1951 году теорию для описания такой системы. При неподвижной точке подвеса модель описывает обычный математический маятник, для которого имеются два положения равновесия: в нижней точке и в верхней точке. При этом равновесие математического маятника в верхней точке является неустойчивым, и любое сколь угодно малое возмущение приводит к потере равновесия.

Удивительной особенностью маятника Капицы является то, что, вопреки интуиции, перевёрнутое (вертикальное) положение маятника может быть устойчивым в случае быстрых вибраций подвеса. Хотя такое наблюдение было сделано еще в 1908 году А. Стефенсоном, в течение длительного времени не имелось математического объяснения причин такой устойчивости. П. Л. Капица экспериментально исследовал такой маятник, а также построил теорию динамической стабилизации, разделяя движение на «быстрые» и «медленные» переменные и введя эффективный потенциал. Работа П. Л. Капицы, опубликованная в 1951 году, открыла новое направление в физике — вибрационную механику. Метод П. Л. Капицы используется для описания колебательных процессов в атомной физике, физике плазмы, кибернетической физике. Эффективный потенциал, описывающий «медленную составляющую движения», описывается в томе «механика» курса теоретической физики Л. Д. Ландау.

Маятник Капицы интересен ещё и тем, что в такой простой системе можно наблюдать параметрические резонансы, когда нижнее положение равновесия не является больше устойчивым и амплитуда малых отклонений маятника нарастает со временем. Также, при большой амплитуде вынуждающих колебаний в системе могут реализовываться хаотические режимы, когда в сечении Пуанкаре наблюдаются странные аттракторы. #механика #кинематика #колебания #опыты #физика #механика #physics #science #теория_колебаний #изобретения

📚 Курс теоретической механики. В 2 томах [1979] Бутенин Н.В., Лунц Я.Л., Меркин Д.Р.

📚 Подбор книг по теории колебаний, волнам, резонансам [около 90 книг]

📚 Теоретическая физика (в 10 томах) [2001 - 2005] Ландау, Лифшиц

⚠️ Прежде чем читать 10 томов Ландау

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍4929❤‍🔥9🔥7🤯31👏1