Продолжаю мысль. Надо же как-то заполнять эфир, пока созревает новая интересная тема 😁.

Как я уже сказал, сейчас стал позволять себе даже по своей инициативе отказываться от ребят, если вижу что им откровенно это не надо. Родители часто не знают, что в голове у подростка (а у меня в основном 8-11 классы). Я всегда говорю, что те или иные успехи в учебе в таком возрасте - результат усердной работы троих - преподавателя, ученика и родителей. Но для родителей работа не заключается в кнуте. Моя задача - структурировать предмет так, чтобы его не боялись (а для математики и физики это частая проблема) и доходчиво объяснить. И, естественно, я много требую самостоятельной работы. Без этого никак.

Раньше я пытался тянуть всех и за всех брался. На то были у меня и корыстные причины, конечно. Сейчас, если я вижу, что человек регулярно не работает сам, из-за чего прогресс почти не заметен, сначала прошу повлиять родителей, а, когда результата нет - прощаюсь. Потому что время и силы свои стал ценить.

А ещё одна причина, по которой я начал это делать и которая меня больше всего раздражает - претензии родителей по поводу отсутствия прогресса. А такое регулярно происходит. Получается полнейший мартышкин труд.

Так что сейчас стараюсь работать на качество, а не количество.

Как говорит моя жена (кстати, тоже преподаватель) - научить нельзя, можно только научиться.

Можете в комментариях поспорить со мной или написать свои мысли)

Заезженная тема, но хотелось бы услышать ваши ответы, потому что дальше расскажу кое-что интересное.
Вы наверняка знаете, зачем эти зазоры в рельсах? Пишите в комментарии.

Есть ли зазоры между рельсами?

Из школьных уроков физики мы все запомнили, что при укладке рельсов в железнодорожный путь между ними оставляют зазоры в несколько миллиметров, для того, чтобы компенсировать их термическое расширение. Ведь при перепадах температур воздуха без этих зазоров ж/д пути могут деформироваться. И до сих пор в учебниках пишут про это, приводя древние фотографии извилистых змееобразных путей, между которыми не было достаточного зазора. Как яркий пример, конечно, хорошо, но сейчас все немного по-другому.

Про термическое расширение я писал в былые времена в своем инстаграме, приводя тот же пример с зазорами между рельсами, благодаря которым движение поезда у нас ассоциируется со знаменитым «чух-чух»

Однако, прогресс не стоит на месте, и сейчас таких путей осталось немного. Большинство сообщений, особенно между крупными городами, оснащено технологией под названием «бесстыковой путь». Когда будете ехать в следующий раз в поезде, прислушайтесь. Вы не услышите этого знаменитого стука колес, потому что рельсы теперь сплошные.

А как же расширение?

Оно, конечно, никуда не девается. Просто металл стали делать более качественный, чем в начале 20-го века, более прочный, выдерживающий более высокие термические напряжения. Их стали более прочно крепить к земле, использовать бетонные шпалы вместо деревянных, более тяжелый балласт и прочные клеммы с болтами. То есть металл хочет расшириться, но он жестко закреплен. Если провернуть такое со старыми рельсами, возникшим термическим напряжениям нужно было бы куда-то деваться, и они бы уходили в деформацию металла. А современные стали могут накопить в себе гораздо большие напряжения, никуда не двигаясь, и выдерживать все климатические температуры.

Но совсем без зазоров, конечно, невозможно. Они в современных рельсах тоже есть, только на гораздо больших расстояниях чем раньше и могут достигать нескольких десятков километров (их называют «дышащие участки). Поэтому вы и не слышите «чух-чух» до следующей станции

Бесстыковой путь, конечно, же выигрывает у старых рельсов. Там гораздо меньше вибраций, другой уровень комфорта, а главное, для чего это делается – увеличение скорости движения поезда. Всякие сапсаны, стрижи, ласточки и другие птицы не смогли бы ездить по старым путям.

Далее⬇️⬇️⬇️

Как делают такие рельсы?

Ничего сложного нет – их сваривают между собой. Какие-то на заводе, а какие-то – прямо на месте при укладке пути. Один из самых распространенных способов – термитная сварка. Это когда между рельсами засыпают металлический порошок и окалину, поджигают, и при горении выделяется большое количества тепла, которое расплавляет концы рельсов и сваривает их. Получается эффектное зрелище, напоминающее бенгальский огонь. Наши ребята из соседней лаборатории, как раз разрабатывают смеси для термитной сварки.

А вы знали про отсутствие стыков в современных путях?

В заводских условиях, сейчас, на сколько я знаю, можно сварить плеть до 800 метров. Затем ее везут на укладку. А как везут и на чем такую длинную бандуру? На поезде, конечно. На специальном рельсовозе, куда они благополучно помещаются. И вы зададите логичный вопрос: как же поезд будет поворачивать если рельсы прямые? И удивитесь, как удивился и я – ничего с ними не будет. Металл – удивительное вещество, которое можно гнуть. На самом деле на такой длине повороты поезда дают маленькую деформацию рельсам и не сильно влияют на их свойства.

Ещё больше я был в шоке когда узнал, чтоб трубопроводы для газа можно наматывать на огромный барабан, а потом с корабля разматывать их и укладывать на дно океана. И правильно подобранному металлу ничего не будет от такой деформации. Для меня как для металловеда без опыта это был разрыв шаблонов. Я думал, что так можно делать только с проводами для электричества 😁. А это ведь исполинские размеры, которые сложно представить.

Чаще всего люди не понимают, много это или мало то или иное значение физической величины. Вот вам пример.

Знаете как на себе почувствовать 1 Дж энергии?

Нужно уронить себе на ногу гирю (или другой груз) массой 100г с высоты 1 метр.

Действительно, потенциальная энергия груза массой 0.1 кг на высоте 1 м равна mgh=0.1*9.8*1 = 0.98 Дж, почти 1. Она перед падением вся перейдет в кинетическую, а та, в свою очередь, в энергию удара по вашей ноге.

Скорее всего, сильно больно не будет, но увеличивая массу груза, вы может понять, какая энергия будет для вас критической).

Какие ещё можете привести примеры энергии в 1 Дж?

Кстати, про ощущение энергии я уже когда-то здесь выкладывал, даже сам забыл). Возможно кто-то помнит. А как насчёт других разделов физики? Скажем, например, электричества? Приводите примеры

Что такое сварка металлов?

Начинаю цикл постов об одном из наиболее распространенных неразъемных соединений – сварке. Обычно сварка у нас с детства ассоциируется с чем-то страшным, на которое нельзя смотреть. Чуть в более взрослом возрасте мы понимаем, что происходит она за счет расплавления металла. Давайте углубимся в тему немного подробнее.

Существует множество разновидностей сварки, один из которых – термитная сварка рельсов – я описывал выше. Сегодня речь пойдет именно о дуговой сварке – самой распространенной в быту и в промышленности.

⬇️⬇️⬇️

Часть 1. Газовый разряд и электрическая дуга.

Для начала поймем, что такое электрическая дуга. Многие знают, что если к диэлектрику подвести сильное электрическое поле, то, хоть он ток и не проводит, рано или поздно у него случится пробой, то есть поле будет настолько сильным, что начнет насильственным путем проталкивать сквозь диэлектрик электроны. То же самое можно сделать и с газами, которые, грубо говоря, тоже можно назвать диэлектриками.

Если мы приложим сильное электрическое напряжение между двумя проводниками, то может возникнуть такое явление, как электронная эмиссия – выход электронов за пределы проводника.

Если этот проводник находится на воздухе или в каком-то другом газе, то вылетевшие электроны будут цепляться к молекулам и атомам воздуха, образуя заряженные ионы, т.е. ионизировать газ.

Эти положительные ионы, попадая в электрическое поле между проводниками начинают двигаться, по законам электричества, от одного проводника к другому, сталкиваясь на своем пути с другими молекулами, попутно ионизируя их. Различные процессы, происходящие между электродами показаны на рисунке.

Определенным образом настраивая подводимое напряжение можно добиться того, что ионы преодолеют весь путь между проводниками, осев на втором, и далее, отдав свой лишний электрон в электрическую цепь, тем самым замкнуть ее.

Таким образом образуется электрический ток в газах, а два проводника называются электродами, причем тот, кто отдает электроны – катод, а тот, кто принимает, когда ион газа дойдет до цели – анод.

Продолжение ⬇️⬇️⬇️

1 - образуются вторичные электроны и положительные ионы

2 - ускоренные электрическим полем положительные ионы, ударяясь о катод, выбивают из него электроны

3 - положительные ионы, сталкиваясь с молекулами газа, переводят их в возбужденное состояние.
Переход таких молекул в основное состояние сопровождается испусканием фотонов

4 - фотон, поглощенный нейтральной молекулой, ионизирует ее, происходит процесс фотонной ионизации молекул

5 - выбивание электронов из катода под действием фотонов (фотоэффект)

6 - при значительных напряжениях между электродами газового промежутка наступает момент, когда положительные ионы, обладающие меньшей длиной свободного пробега, чем электроны, приобретают энергию, достаточную для ионизации молекул газа

Часть 2. Дуговая сварка.

Постоянный поток ионизированного газа между двумя электродами, по сути своей, является потоком плазмы (плазма и есть ионизированный газ), и называется электрической дугой. Она несет в себе колоссальную энергию, т.к. для ионизации требуется большое напряжение. При контакте с металлом дуга его сильно разогревает вплоть до температуры плавления, и процесс сопровождается ярким свечением, которое происходит из-за того, что атомы металла, получив дополнительную энергию, переходят в возбужденное состояние, и, вернувшись в исходное, излучают фотоны. Смотреть, действительно, нельзя, дабы не сжечь себе глаза, потому что свет очень яркий.

Далее ⬇️⬇️⬇️

Таким образом, принцип дуговой сварки заключается в расплавлении контактных областей двух изделий электрической дугой, перемешиванием между собой и быстрым остыванием. К свариваемому металлу подводят стержень электрода, подключенный к источнику питания, поджигается дуга и происходит сваривание. При этом электрод также может плавиться и расходоваться. Часто на электроды наносят слой, который нужен, чтобы защитить металл от окисления. Он часто образует шлак, защищая сварочную ванну от попадания кислорода. На рисунке приведен самый простой способ ручной дуговой сварки.

⬇️⬇️⬇️

1 — электродное покрытие, 2 — электродный стержень, 3 — защитный газ, 4 — сварочная ванна, 5 — заготовка, 6 - шов, 7 — шлаковая корка

Существует много различных способов автоматической дуговой сварки, применяемые в промышленности, но это уже отдельная более узконаправленная тема, а принцип работы у них один и тот же.

Пишите, понятно ли объяснил, и узнали ли что-то новое о сварке?

Кстати о защите глаз.

Я когда первый раз поехал на завод смотреть как плавят сталь, не думал, что нужно использовать светофильтры и смотрел на жидкий металл просто глазами. А он бултыхался на расстоянии метров 20 и светился настолько сильно, что, насмотревшись на все это потом не мог пол ночи уснуть. Сварка светится еще ярче. Сильно влияет на нервную систему конечно

Проводим закалку стального листа. Мало кто знает, но не только состав сплава определяет его свойства, но и его структура. Для получения нужной структуры проводят термическую обработку. Закалка - один из основных ее видов. Вы скорее всего слышали о ней. Вот так примерно это выглядит

В связи с приходом зимы в последний ее месяц и похолоданием, устроим погодный опрос (с физическим уклоном, конечно)⬇️