Всем привет после длинного перерыва!

Если кто-то из вас здесь еще остался не потому что этот чат ушел далеко вниз, а потому что ждал от меня посты - вы молодцы.
Мне все еще интересно вести этот блог и получать от моей небольшой аудитории обратную связь. Однако обстоятельства заставляют расставлять приоритеты.

На вопрос, куда я пропал отвечу коротко - я стал отцом. Жизнь закрутилась вокруг другого человека, который забирает 100% времени и сил. Это резкое изменение ритма жизни ввело меня в шок, от которого я спустя больше чем год начинаю потихоньку отходить. И вот на праздниках я немного остановился и решил, что пора возобновлять свою деятельность.

Зачем мне это надо?

Во-первых, я все еще продолжаю свою преподавательскую деятельность, совмещая с основной работой. Теперь намного в меньшем количестве, но продолжаю. Скрывать не буду, сарафанное радио работает, спасибо за это вам, но, каналов привлечения клиентов много не бывает в нашем нестабильном мире.

Во-вторых, у меня осталось много задумок и тем для постов, которые хотелось бы осветить для вас и сделать вас чуточку умнее. И каждый день рождаются новые идеи.

В-третьих, на своей основной работе я стал получать меньше удовольствия от результатов (об этом напишу подробнее). Поэтому такое хобби, как блог может меня взбодрить.
Всем спасибо, кто остался и будет делиться моими постами с друзьями. Надеюсь, что меня хватит надолго.

Единственное, изменение, которое ждет этот блог - будет больше лайфстайла (в основном рабочего) и мимолетных мыслей о происходящем вокруг. Все-таки, мне кажется, что так блог будет интереснее и живее. По себе знаю, читать серьезные посты про физику после тяжелого рабочего дня не всем по силам. Да и у меня на эти посты уходит очень много времени и сил. В нынешних обстоятельствах мне так проще, наверное. Так что надеюсь на понимание. Но большие статьи про разные явления все равно будут. Один из таких будет завтра.

Почему при образовании льда вещество расширяется?

Все мы, наверняка, помним школьные опыты или рассказы о том, что если налить в стеклянную бутылку воду и поставить ее в морозилку, то при образовании льда бутылка лопнет, т.к. лед занимает больший объем по сравнению с водой. Кто-то из вас задумывался, почему это происходит? Ведь большинство веществ в природе расширяются при увеличении температуры, и при переходе из твердого состояния в жидкое, а у льда все наоборот.

Все из-за уникальной структуры льда и связей атомов в ней. В большинстве веществ в твердом состоянии атомы расположены плотнее друг к другу, чем в жидком. После плавления им нужно больше места, чтобы колебаться и двигаться в пространстве, чем и отличается жидкое состояние от твердого, в котором атомы не уходят со своих мест, а лишь колеблются вокруг них. У льда структура более «пористая» и атомы расположены так, что между ними много пустот (см. рисунок), которые при разрушении кристаллической решетки (плавлении) заполняются молекулами. Именно поэтому плотность льда меньше плотности воды, он может плавать на поверхности воды, а при затвердевании занимает больший объем (примерно на 9%).

Атомы кислорода в кристаллической структуре льда образуют гексагональную (шестигранную) решетку, а каждая молекула H2O связана с четырьмя другими молекулами водородными связями. Из курса школьной химии мы знаем, что в молекуле воды атомы связаны ковалентной полярной связью, а между молекулами воды возникают водородные связи. Каждая молекула воды может образовывать до четырех таких связей с соседними молекулами. Чтобы водородные связи в структуре льда были максимально стабильны, молекулы должны находиться под определённым углом и на заданном расстоянии друг от друга. Это приводит к тому, что расстояния между ними становятся больше, чем в более "плотных" состояниях, таких как жидкая вода.

Вчера узнал, что два моих ученика прошли в заключительный тур олимпиады Росатом по обоим предметам. Это, конечно, ещё далеко не победа, но определенный успех. Усердный долгий труд даёт первые плоды. Теперь ребята в Москве будут соревноваться с финалистами. Посмотрим, что из этого выйдет.

Кстати летом-осенью проходил небольшое повышение квалификации по олимпиадам. Теперь могу размахивать сертификатами как врачи частных клиник 😁(нет). На самом деле бумажки - дело десятое, но курсы полезные были. Есть своя специфика в этом направлении.

Такие вот сообщения иногда получаю. Хочется пожелать всем не терять голову и немного думать о будущем, а родителям - терпения...

У меня кстати за последние два года не один ученик так перестал заниматься. По разным причинам. Контакт с ними у нас был нормальный, просто в какой-то момент решают, что это им не нужно. Ну а мне так даже легче, т.к., если человека заставлять делать то, что ему не нужно, вряд-ли что-то хорошее из этого получится, как бы я не старался. А ведь это время можно уделить ребятам, которые действительно хотят учиться. И познал я эту мысль спустя 11 лет педагогической практики

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