физика

Постов: 239 Рейтинг: 478861
500

Ферромагнитная жидкость в водно-спиртовом растворе.

Развернуть
Ферромагнитная жидкость в водно-спиртовом растворе. GIF
2181

Физики из МТИ открыли новую форму света

Развернуть
Физики из МТИ открыли новую форму света
Если вы включите два фонарика и скрестите их лучи, ничего особенного не произойдет. Причина в том, что фотоны не взаимодействуют между собой. Однако что, если бы это было не так, и частицы света могли притягивать и отталкивать друг друга подобно обычным атомам? Возможно, в таком случае лучи света, встречаясь, усиливали бы друг друга и сливались в единый светящийся поток.

Это кажется пустыми фантазиями, осуществление которых невозможно при существующих законах физики. Однако ученые из Массачусетского технологического института заставили фотоны взаимодействовать. В их эксперименте, о котором рассказывает Science Daily, три световые частицы слипались, формируя совершенно новый вид света.
Физики из МТИ открыли новую форму света
Первые успешные эксперименты прошли еще в 2013 году, когда впервые было зафиксировано взаимодействие пары фотонов. В новой работе ученые заинтересовались, возможно ли связать три и более световые частицы. Для этого они пропустили очень слабый лазерный луч сквозь плотное облако ультрахолодных атомов рубидия. На выходе фотоны оказались объединены в пары и триплеты. В отличие от свободных фотонов, которые не имеют массы и движутся с скоростью 300 000 км/c, эти структуры приобрели массу доли электрона и замедлились примерно в 100 000 раз.

Для объяснения феномена была разработана специальная физическая модель. По мнению авторов, путешествуя сквозь плотное рубидиевое облако, немногочисленные фотоны перескакивают с одного атома на другой. При этом они становятся так называемыми поляритонами - наполовину фотонами, наполовину атомами. Поляритоны способны взаимодействовать, соединяясь через свои атомные составляющие. На выходе из облака поляритоны вновь превращаются в фотоны, но сохраняют связь. Можно сказать, что фотоны «запоминают» произошедшее с ними внутри облака.

Связанные фотоны можно рассматривать в качестве запутанных, что позволяет использовать их для связи, например, в оптоволокнах. Это открывает новые возможности для распространения информации и квантовых вычислений. Команда надеется, что сможет обнаружить и другие интересные взаимодействия фотонов - например, отталкивание или даже образование правильных узоров или кристаллов.
280

Когда устаёшь от умственного труда.

Развернуть
Когда устаёшь от умственного труда.
2379

The blue marble

Развернуть
Очень залипательное видео
2082

Голоскоп.

Развернуть
Голоскоп. GIF
1558

Самоподдержка веревочной петли

Развернуть
Очень простой в реализации и эффектный опыт основанный на сохранении отдельных участков петли своего прямолинейного движения под действием ускорения.
1675

Когда завалил экзамен по физике

Развернуть
Когда завалил экзамен по физике
2840

Сейсмоустойчивость.

Развернуть
Сейсмоустойчивость. GIF
2066

Физика фазовых переходов

Развернуть
В честь окончания года, а так же моего маленького праздника
Физика фазовых переходов
Я решил наконец написать пост, который обещал 11 дней назад.
Так вот: жидкие кристаллы. А, нет. Я хотел было написать сразу о них, но необходима предварительная подготовка. Она заняла целый пост, так что жидкие кристаллы подождут еще чуть-чуть.
Где-то в 7 классе вас научили, что есть
Физика фазовых переходов
А кому-то повезло иметь физика, который еще и добавил: а еще есть плазма.
И вам сказали: если передать теплоту твердому телу, оно нагреется, потом расплавится, потом нагреется образовавшаяся жидкость, она испарится, и вы получите газ.
Физика фазовых переходов
И такая картина всех устраивала примерно до 11 класса. Потом вам сказали, что вас обманули (не все, думаю, это слышали, ибо к 11 классу дай бог четверть еще воспринимает что-то на физике). Вам показали сухой лед: твердое тело, которое переходит сразу из твердого состояния в газообразное, минуя жидкость.
Как это возможно?
Давайте сначала обсудим простую воду. На вопрос: при какой температуре кипит вода? Вопрошающий скорее всего получит недоуменный взгляд и ответ: 100 градусов Цельсия. Но при этом все почему-то уверены, что в горах она кипит при температуре меньшей, чем 100 градусов. Чем отличаются горы от равнин? Правильно - высотой, а значит и атмосферным давлением. То есть температура кипения воды уменьшается с давлением. А что, если сделать давление тогда совсем маленьким?
Давайте посмотрим на эту диаграмму
Физика фазовых переходов
Это называется фазовая диаграмма, на ней изображена зависимость давления от температуры для вещества. Как легко понять, каждой паре давление-температура соответствует свое агрегатное состояние. Для воды при атмосферном давлении мы находимся на красной линии.
Физика фазовых переходов
Как вы видите, при температуре больше 100 градусов мы получаем газ, меньше 0 - твердое вещество, посередине - жидкость. Начнем уменьшать давление. Первая аномалия, с которой мы столкнемся - тройная точка воды.
Физика фазовых переходов
В этом месте встречаются разу 3 фазы. Тройная точка воды находится при температуре 273,16 К (0,01 °C) и давлении 611,657 Па (0,006 атмосферы). Вот так это выглядит (увы, не на примере воды, но вода делает ровно так же)
Опустив давление еще ниже, мы попадем в область, в которой газ переходит в твердое состояние минуя жидкое. Как я уже говорил, для разных веществ это давление разное, и если для воды такое давление составляет тысячные атмосферного, то для сухого льда (CO2) это давление составляет 5,2 атмосферы, то есть при 1 честной атмосфере мы находимся ниже тройной точки, жидкой фазы у сухого льда нет.
Так, это мы сходили ниже атмосферного давления, а что будет выше него? Мы наткнемся на новую особенность, называемую критической точкой.
Физика фазовых переходов
Начиная с нее, жидкая и газообразная фаза неразличимы.
Что, думаете этой общей фразой я и обйдусь? Неа. Хотя объяснение тривиальное.
Что происходит на самих черных линиях на фазовой диаграмме? Там одновременно сосуществуют 2 состояния одного вещества (ну для воды: вода и лед, вода и пар). И их визуально легко различить. С точки зрения физики это легко заметить оптически: вещества далеко от фазового перехода оптически прозрачны(ну, в каком-нибудь диапазоне, хоть бы и рентгеновском), в момент перехода становятся непрозрачны, а после перехода снова прозрачны. Думаю, все видели, как мутнеет лед, когда он тает. Вот это почти из этой оперы. Вот так можно определить, что переход произошел. Резкое падение пропускания излучения. И вот до критической точки мы его видим, а после - нет.
Физика фазовых переходов
То есть двигаясь по синей линии, мы в какой-то момент увидим резкое падение интенсивности пропускаемого света, а по красной - нет.
Конечно, это далеко не полная картина фазовых переходов. Еще есть переходы между различными фазами внутри твердого тела, есть метасостояния, о которых я еще поговорю в следующий раз, можно о плазме ещё поговорить будет.
Но на сегодня все, всем спасибо за внимание.
1219

Базовая физика меча

Развернуть
Знакомьтесь! Пикабу, это Меч. Меч, это Пикабу.
Базовая физика меча
Казалось бы, все мы знакомы со словом "меч" и имеем некое представление о том, что это слово значит.
Но знают ли современные люди в действительности о чём идёт речь?
На самом деле - нет. И это не удивительно, ведь мечами мы не пользуемся, а большая часть популяции черпает свои знания из произведений массовой культуры, которые порой... не очень реалистичны.
*где-то вдали слышится бесконечная пистолетная очередь и взрыв автомобиля*

И даже люди, владеющие чем-то-вроде-мечей, могут иметь заблуждения, поскольку физические характеристики объекта определяются его назначением.
Мечи для сценического фехтования вместо лезвия имеют широкие ударные кромки (больше площадь соприкосновения - меньше опасность) и упоротое сечение, из-за чего мечи становятся очень тяжёлыми; а мечи реконструкторов, участвующих в турнирах вроде Battle of Nations, из-за специфики могут иметь ещё и смещённый центр тяжести, так что больше похожи на дубинки; всякая же декоративная фигня вообще не должна иметь никаких специальных характеристик, её задача - соответствовать представлениям покупателя о красоте.

Я же буду рассказывать о параметрах боевых мечей. Мечей, задача которых состоит в защите владельца и уничтожении противника в заданных условиях. Это их суть и смысл существования, это то, что определяет все их характеристики.

И начнём с самого простого: как вы думаете, сколько весит меч, изображённый на вступительном изображении?
Скорее всего вы ошиблись в большую сторону. Это Барон от Albion Swords, длинный меч (двуручный, полутораручный, называйте как хотите) типа XIIa по типологии Оукшотта, и при общей длине 120 см, а длине клинка 95 см, он весит 1670 грамм. Почему не больше? Потому что он из стали, а не из свинца, у него есть остриё, дол, лезвия, нет странных фэнтезийных украшений и т.д.
(но на самом деле это и так довольно массивный меч, бывают и полегче)
А ещё у него центр тяжести расположен не впереди как у топора, а гораздо ближе к гарде. Не очень похоже на дубинку для нанесения дробящих ударов, не правда ли? (@Cosmosnash и @MaxixAx, привет). Однако, если вы хотите выяснить, как сражались мечами, то лучше посмотреть средневековые фехтовальные манускрипты (сайт, увы, на английском), а этот пост о распределении массы, узлах вибрации и точках опоры.

И чтобы было понятно дальнейшее, следует разобраться с терминологией, потому что разные части меча можно называть по-разному и следует сразу пояснить, какую терминологию использую я.

Терминология
Базовая физика меча
(на самом деле там есть больше всякого разного, но в данном посте оно не нужно)

Меч состоит из Клинка и Эфеса.
Эфес включает в себя:
1. Рукоять, за которую меч держат руками.
2. Гарду, которая защищает руки.
3. Навершие, которое круглое (иногда) и тяжёлое (часто).
Клинок, это та длинная узкая стальная херня, которая торчит из эфеса и включает в себя:
1. Лезвия, режущие кромки меча (на самом деле весьма острые).
2. Дол, углубление на клинке, которое ближе выглядит так:
Базовая физика меча
и нужно для снижения веса без снижения прочности.
3. Остриё, которым колют. Европейский меч не только для рубки, да.
Клинки бывают разных типов сечения и это крайне интересная тема, но данный пост про чуть более простую физику. Например, про

Центр тяжести и распределение массы
Про центр тяжести, наверное, многие знают. Это та точка, в которой оружие находится в равновесии. Найти её просто: положите меч на палец или что-то такое. Если меч не падает ни в какую сторону, то он лежит точно на искомой точке.
Базовая физика меча
У сабель он обычно дальше от рукояти, а у рапир ближе к ней. Чем дальше центр тяжести, тем мощнее получается рубящий удар, а чем он ближе, тем слабее, но зато управлять клинком становится проще, да и оружие кажется легче. Возьмите, например, топор и полапайте его сначала за один конец, а потом за другой.
Меч потому и не имеет баланс топора, что должен двигаться быстро и точно (а ещё при ударе скорость важна не меньше массы, так что надо умудриться меч хорошо разогнать, да).

Помимо центра тяжести важно и распределение массы в целом. Ведь масса важна не сама по себе, а дело в эффективной массе.
Представьте два куска стали, одинаковой длинны, одинакового веса и с одинаковым центром тяжести. Первый как гантеля с большими концами, а второй наоборот имеет острые концы и увеличен в центре. Если мы попытаемся придать им вращение, то обнаружим, что гантель требует больше усилий, а остроконечный более подвижен.
Чем больше массы, тем большее нужно приложить усилие чтобы отправить часть в движение или остановить её.

Точки опоры
Определение точек опоры поможет получить более точную информацию о распределении массы, особенно если вы используете Weapon Dynamics Computer чтобы рассчитать параметры своего меча.
Опустите меч острием вниз, легко возьмите его двумя пальцами за рукоять у гарды и начните горизонтально раскачивать. Вы заметите, что на клинке есть точка, которая не двигается. Вот она нам и нужна.
Базовая физика меча
(чисто теоретически она может быть вообще за пределами меча, но тогда вам, вероятно, следует его выкинуть).
Теперь следует точно так же взять меч за рукоять у навершия и проделать всё то же самое. Точка тоже должна сместиться выше. Можно дополнительно полапать и в других местах рукояти, но нас больше всего интересуют именно эти места, потому что в бою именно к этим частям рукояти прикладывается усилие.
Как правило, полученные точки располагаются рядом с узлом вибрации на клинке.

Узлы вибрации.
Скорее это узлы не-вибрации, на самом деле.
При ударе меч вибрирует. Да вообще в принципе что угодно при ударе вибрирует. Иногда настолько сильно, что, например, стуча плохим молотком, вполне можно отбить себе руку.
А в случае с мечом это плохо ещё и потому, что вибрирующий клинок рубит как-то не очень хорошо.
Но на мече, к счастью, есть точки нулевой вибрации. Одна находится на клинке, в той точке, которой наносится удар, а другая где-то под руками (у разных мечей чуть по-разному, но если она вообще хрен знает где, то у вас проблемы).
Если бить по цели правильной областью меча, то и рубится лучше, и руки не отваливаются.
Чтобы найти эти точки... рубаните что-нибудь.
Ну или можно постучать по мечу и глазами посмотреть где он не вибрирует.
На гифках, к сожалению, это видно очень плохо и нет смысла их вставлять, но, в общем, это будет где-то здесь:
Базовая физика меча
Помимо этого, у меча существует множество других важных параметров и свойств, но пост уже и так стал слишком длинным, да и вообще там формулы сложные, а я художник.
Надеюсь, мне удалось показать вам хоть небольшую часть истинной функциональной красоты настоящих мечей.

Люди прошлого определённо не были идиотами. Да, они мыслили немного иначе, жили в условиях ограниченного доступа к информации, не обладали современными методами исследования и проектирования, но совершенно точно не были глупее современных людей.

Мечи это не тупые дубинки, которыми лишь бы замахнуться и с криком "А-А-А-А-А!!!" заебашить во что-нибудь посильнее. Это сложные и тщательно спроектированные инструменты, способные действовать в заданных условиях максимально эффективно. Может быть, даже произведения искусства, потому что некоторые из них по пропорциям очень близко подходят к золотому сечению, а вся конструкция мечей сводится к попыткам сочетать противоположности, из чего и рождается Гармония.
1640

Плотность

Развернуть
Плотность GIF
Разница в плотности магния и вольфрама.
10040

Научный юмор

Развернуть
Научный юмор
1453

Очень интересный опыт с электричеством

Развернуть
Очень интересный опыт с электричеством GIF
5570

Про одногруппника.

Развернуть
Навеяло постом https://pikabu.ru/story/vneshnost_obmanchiva_5503618#comment....
Второй курс, новый курс физики и новый препод. Прошло уже минут 15 пары, препод написал задачу на доске, и тут заходит опоздун. По пути к месту дислокации он смотрит на доску, на секунд десять задерживается и выдает ответ. Препод в ступоре, говорит, что ответ правильный. Спрашивает, как ты его получил? иди объясни всем нам. На что одногруппник отвечает, мол, неее, там долго объяснять. В итоге препод его вытащил к доске и всю оставшуюся пару он решал задачу. Ответ таки сошелся)
А вообще этот одногруппник был дико умный. На международной олимпиаде был призером. Но он был дико рассеянный. Постоянно все и везде забывал. На экзамен он приходил без зачетки практически всегда. Он вроде даже на гос экзамен ее забыл. Мат ан он учил за 2-3 дня. Прочитывал все лекции и сходу все понимал. Уникум, блин
1277

Это физика,друзья...

Развернуть
Это физика,друзья...
4495

Золотце

Развернуть
Был у нас учитель по физике. Когда я училась в 7 классе, он как раз собрался уходить на пенсию: провел у нас учебный год и ушел. Насколько мне известно, ему уже было почти под 70.
В школе он провел всю свою жизнь: учился в ней, окончил университет в нашем же городке и до пенсии в ней же работал. Судя по фотографиям в школьном музее, проводил разные кружки и клубы радиомехаников в советское время, дети его любили.

Мы же видели его таким: уже стареньким, добрым, но строгим (у меня 4 за четверть была первой по его предмету). Сейчас понимаю, что преподавал он невероятно интересно, но кому же интересна физика в 13 лет?:)

Была у него особенность: обращался он ко всем очень своеобразно.
"Приветствую, молодежь"
"Ну, давай, младенец, отвечай"
"Вот ты, мужчина, руку тянешь, давай к доске"
"Товарищ %usersurname% будет реферат готовить"
Это всё он. Но самое частое: "Золотце". Как мы его, собственно, и прозвали.

И думали мы наивно, что это была наша гениальная выдумка, пока не пришли с подругой через 5 лет после окончания школы на вечер встречи: на тот момент уже 9 лет как его не видели, а тут его выпуск как раз был юбилейным и пригласили его на сцену - одного со всего выпуска. Он сказал в микрофон пару слов, ведущий забрал микрофон и сказал в зал: "Мы почти все у него учились, давайте поблагодарим наше..."
Все, кроме недоумевающих недавних школьников, весь зал, засыпавший на песнях про школу, хором произнесли: "...Золотце!" и начали хлопать.

Спасибо Вам, Виктор Владимирович Федоров!!!

Побольше бы нам таких учителей.

607

Обратные песочные часы

Развернуть
Обратные песочные часы GIF
530

Новость №419: Физики объяснили, как можно заставить левитировать наномагниты

Развернуть
Новость №419: Физики объяснили, как можно заставить левитировать наномагниты
http://news.nplus1.ru/BfHy
2354

Физики тоже любят игрушки

Развернуть
8658

Крутой чувак.

Развернуть
Физику в школе нам стали преподавать, по-моему, в 7 классе. В начале года сидим мы с Витькой на уроке, за задней партой и вполуха слушаем учителя. Олега Борисовича. Тут Витька выкладывает несколько фотографий. В 80-е стали такие появляться чёрно-белые снимки с иностранных плакатов. Ну там Шварц, Рембо или рок-группы какие-нибудь. Сидим рассматриваем.

Подходит тихонько Олег Борисович и тычет в фотку каких-то металлюг:

- Это кто? - спрашивает.

А Витька ему:

- Это крутые чуваки, Олег Борисович.

Учитель молча отошёл к своему столу, упёрся в него ладонями, смотрит на нас и говорит:

- В конце ХVII - начале XVIII века учёные завели спор о форме Земли. Кто-то считал, что планета имеет форму шара, кто-то, что форму яйца и вытянута к полюсам. В 1735 и 1736 годах академики снарядили две экспедиции, чтобы на местности измерить длину участка дуги меридиана. Одну ближе к полюсу, а другую - ближе к экватору.
Одни учёные поехали на север в Лапландию. И проводили измерения продираясь через туманы, болота, снега и  лютую стужу. Вот это были - "крутые чуваки".
Другая экспедиция отправилась в Кордильеры и провела измерения несмотря на жару, лихорадку, тропические ливни и недружелюбные племена индейцев, которые их атаковали. Это тоже были "крутые чуваки".
По результатам их работ было установлено, что Земля сплюснута на полюсах и имеет форму эллипсоида.

Олег Борисович помолчал, а потом постучал длинной указкой по портрету, висящим над классной доской.

- А это - сэр Исаак Ньютон. Он никогда не покидал Англии, но за полвека до этих экспедиций вычислил форму Земли, не выходя из своего кабинета. И он был - очень крутой чувак!
Крутой чувак.