Physics.Math.Code
143K subscribers
5.2K photos
2.06K videos
5.81K files
4.46K links
VK: vk.com/physics_math
Чат инженеров: @math_code
Учебные фильмы: @maths_lib
Репетитор IT mentor: @mentor_it
YouTube: youtube.com/c/PhysicsMathCode

№ 6045941532

Обратная связь: @physicist_i
Download Telegram
🧲 Магия, которую объясняет физика: Диамагнитная левитация ⚡️

Есть материалы, которые настолько «не любят» магнитные поля, что отталкиваются от них. Их называют диамагнетиками. В отличие от ферромагнетиков (железо, магнит), которые притягиваются, диамагнетики всегда выталкиваются из магнитного поля.
Когда диамагнетик помещают в сильное магнитное поле, в его атомах наводятся микроскопические токи, которые создают собственное магнитное поле, направленное строго против внешнего. Получается мини-война полей, и предмет парит!

🐸 Самый знаменитый пример — левитирующая лягушка (да, ученые действительно заставили лягушку парить в мощном пол соленоида!). Но для этого нужны огромные поля (соленоид с большим током при очень низких температурах и с индукцией около 10 Тл.)

Более доступный и красивый эксперимент, который вы могли видеть: магнит, левитирующий над сверхпроводником. Сверхпроводник в состоянии сверхпроводимости — идеальный диамагнетик, он выталкивает магнитное поле с огромной силой (эффект Мейснера).

А самый простой домашний эксперимент: графитовый стержень от карандаша, парящий над мощными неодимовыми магнитами, выстроенными в ряд. Графит — отличный диамагнетик! Сила отталкивания очень слаба. Чтобы поднять что-то тяжелое, нужны невероятно мощные магниты. Но для небольших объектов магия становится реальностью. Принцип: Под воздействием внешнего магнита в атомах диамагнетика возникают микротоки. Они создают свое поле, которое является полной противоположностью внешнему. Как два одинаковых полюса магнита, которые отталкиваются.

Элемент 83 (Висмут) является самым диамагнитным элементом. Здесь небольшой неодимовый магнит плавает между двумя 10-миллиметровыми кубами из 99% висмута, которые удерживаются в точной конфигурации за счет трения о параллельные стенки акриловой сборки. Диамагнитные вещества имеют собственные магнитные поля только тогда, когда они помещены во внешнее магнитное поле от другого источника — здесь крошечный кубический магнит создает поле. Диамагнитные поля довольно слабые, поэтому мощный цилиндрический неодимовый магнит расположен над кубами и отрегулирован так, чтобы помочь поднять крошечный кубический магнит против силы тяжести.

Охлаждение сверхпроводника жидким азотом способствует его следованию вдоль магнитной ленты (Эффект Мейсснера)

Диамагнетики: Это материалы, такие как пиролитический графит (сильный диамагнетик), медь, висмут, вода и даже человеческое тело.

Противодействие полю: Когда диамагнетик помещают в сильное внешнее магнитное поле (создаваемое неодимовыми магнитами), в материале индуцируются слабые токи. Эти токи создают собственное магнитное поле, которое всегда направлено противоположно внешнему полю.

Левитация: Возникает сила магнитного отталкивания, которая стремится вытолкнуть диамагнетик из области сильного магнитного поля в область более слабого. Если эта сила отталкивания становится больше, чем сила тяжести, действующая на объект, то объект левитирует.

Пиролитический графит — это один из самых сильных диамагнетиков при комнатной температуре, что делает его идеальным материалом для наглядной демонстрации левитации без использования дорогостоящих сверхпроводников или экстремально сильных магнитных полей.

Неодимовые Магниты (N-S-N-S-N): Служат для создания поля захвата (так называемой магнитной ловушки). Чередование полюсов (N-S-N-S-N) создает сильный градиент магнитного поля (резкое изменение напряженности поля). Именно градиент, а не просто сила поля, необходим для устойчивой левитации. Такая конфигурация магнитов удерживает тонкие пластины графита в устойчивом положении: они не могут выскользнуть из "ловушки" и парят, не требуя внешнего контроля или энергии (помимо силы магнитов).
#видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы

💡 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
1🔥4717👍165❤‍🔥2
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
19👍10❤‍🔥3🔥3😱2🤔1🤯1🆒1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
🧲 Магнитная левитация волчка в потенциальной яме индукции внешнего магнитного поля 💤

Над платформой с магнитами (постоянными или катушками с током) раскручивают волчок, а затем убирают подставку — и он продолжает парить и крутиться в воздухе. Какая физика в основе?

▪️ 1. Магнитная левитация: В основании волчка и на подставке установлены сильные неодимовые магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами (север к северу или юг к югу). Они отталкиваются, создавая силу, направленную против гравитации. Этой силы как раз хватает, чтобы удерживать вес волчка в воздухе.

▪️ 2. Гироскопический эффект (стабилизация): Одного отталкивания мало. Если бы волчок не вращался, он бы просто перевернулся, так как положение «вверх тормашками» на отталкивающих магнитах неустойчиво. Но раскрученный волчок — это гироскоп. Гироскоп стремится сохранить ориентацию своей оси вращения в пространстве. Эта гироскопическая стабильность не дает волчку опрокинуться и заставляет его прецессировать вокруг магнитной оси, оставаясь в устойчивом парении.

📐 Особенности конструкции:
1. Сильные магниты: Обычно это неодимовые (NdFeB) магниты. От их силы зависит высота левитации.
2. Диамагнитный стабилизатор (секретный ингредиент): В самых стабильных конструкциях снизу часто устанавливают пластину из диамагнетика (например, пиролитического графита или меди). Диамагнетики слабо отталкиваются от любого магнитного поля. Эта пластина создает дополнительную «восстанавливающую силу», которая не дает волчку улететь в сторону и делает левитацию невероятно стабильной. Без нее волчок было бы очень сложно удержать в центре.
3. Идеальный вес и балансировка: Волчок должен быть идеально сбалансированным. Его вес должен в точности компенсироваться магнитной подъемной силой на определенной высоте.

👨‍🔬 Кто первый? Хотя подобные эффекты изучались и раньше, популяризатором именно этой элегантной демонстрации с волчком считается американский физик Рой Харриготен (Roy Harrigan), который запатентовал подобное устройство в начале 1980-х. Позже, в 2000-х, профессор Ларри Спир (Larry Spring) и знаменитый популяризатор науки Профессор Магги (Prof. Maggy) из Англии доработали и показали миру этот опыт в своих лекциях, сделав его вирусным. Парящий волчок — это не иллюзия, а физическая система, где магнитное отталкивание борется с гравитацией, а гироскопический эффект обеспечивает устойчивость. #видеоуроки #physics #физика #опыты #электродинамика #электричество #магнетизм #эксперименты #научные_фильмы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍41🔥23216❤‍🔥2🤔1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
💫 ЭМ поле и ртуть. Почему она крутится? 🌀

Под действием электрического поля ртуть отдает один или два своих валентных электрона, образуя электроположительные ионы, и поэтому она может проводить электричество. Однако, атомы ртути (Hg) прочно удерживают свои валентные электроны и с трудом предоставляют их в «общее пользование». Но когда начинает течь ток, кристаллическая решётка ртути оказывается неустойчивой. В опыте имеем скрещенные поля: электрическое поле E и магнитное поле B, вектора которых направлены под углом π/2. В таких полях заряженные частицы из-за силы Лоренца двигаются по траектории, представляющей собой эпициклоиду. Но для наблюдателя кажется, что мы имеем вихревой круговой поток ртути. Разумеется, четкую математическую эпициклоиду получить не получится, ведь мы должны учитывать огромное множество заряженных частиц, а для более корректного описания придется подключать уравнение Навье - Стокса. В совокупности с неустойчивостью ДУ и неоднородных граничных условий описание потока представляет собой очень сложную математическую задачу. #гидродинамика #механика #электричество #магнетизм #физика #physics #видеоуроки #gif

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
1👍42❤‍🔥1210🤔655🔥5
📚 Математический анализ (в 2-х частях) [1975] Липман Берс

💾 Скачать книги

✏️ «Числа управляют миром», – говорили пифагорейцы. Но числа дают возможность человеку управлять миром, и в этом нас убеждает весь ход развития науки и техники наших дней. ( А. Дородницын — советский математик, геофизик и механик. Академик АН СССР (1953) и РАН. Герой Социалистического Труда (1970). )

☕️ Для тех, кто захочет поддержать донатом на кофе:
Карта ВТБ: ( СБП: +79616572047 )
Карта Сбер: ( СБП: +79026552832 )
ЮMoney: 410012169999048

Перед вами не просто старый учебник, а одна из лучших книг для первого знакомства с матанализом. Если Зорич кажется вам слишком формальным, а Фихтенгольц — слишком громоздким, Берс станет идеальным компромиссом.
#подборка_книг #математика #задачи #математический_анализ #высшая_математика #math #calculus

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
125👍18🔥8😍5🤩21
📚_Математический_анализ_в_2_х_частях_1975_Берс_Л_.zip
26.4 MB
📚 Математический анализ (в 2-х частях) [1975] Берс Л.

Переведенная с английского языка книга Л. Берёа представляет собой учебное пособие по курсу математического анализа (с элементами аналитической геометрии) и предназначается для первоначального ознакомления с предметом.
Книгу отличает большая тщательность в подборе и расположении материала, наглядность, соединяющаяся с высоким научным уровнем, а также органическая связь «чистой» математики и ее приложений.

▪️Первый том посвящен введению в анализ, дифференциальному и интегральному исчислению функций одной переменной.
▪️Второй том посвящен аналитической геометрии на плоскости и в пространстве, рядам, дифференциальному и интегральному исчислению функций нескольких переменных.

Предназначается в качестве учебного пособия для студентов втузов; может быть также использована преподавателями высших учебных заведений.

🏛 Прочная основа: Берс уделяет огромное внимание не технике вычислений, а пониманию ключевых концепций: что такое предел, производная и интеграл на самом деле. Это книга, которая строит интуицию.

📐 Геометрический подход: Автор постоянно обращается к наглядным геометрическим образам, помогая «увидеть» анализ. Это делает абстрактные понятия осязаемыми.

🗣 Ясный язык: Текст читается почти как лекция талантливого преподавателя — вдумчиво, последовательно и без лишней воды.

Есть учебники-однодневки, а есть — вечные. «Математический анализ» Берса как раз из вторых. Легендарный двухтомник, по которому учились наши родители и который до сих пор не теряет актуальности. Его главная сила — в умении объяснять сложное простыми словами. Берс был не только математиком, но и блестящим педагогом, и это чувствуется в каждой главе. Если вы ищете не просто сборник теорем, а целостное и глубокое понимание предмета — эта книга для вас.

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
3👍42🔥2315🤩4🥰2🙏2😍2
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
⚡️ Самодельная зажигалка с дугой от батарейки на 3.7 V

Принцип работы основан на импульсном повышающем преобразователе . Можно использовать катушку индуктивности (повышающий трансформатор) для создания высоковольтного импульса, который пробивает воздушный зазор. Схема генерирует импульсы высокого напряжения (тысячи вольт), достаточные для создания болезненного удара током.

⚠️ Никогда не замыкайте выходные электроды напрямую. Это мгновенно выведет компоненты из строя. Используемая батарейка AAAA имеет небольшую емкость, но при коротком замыкании может сильно нагреться. Дуга имеет очень высокую температуру. Не прикасайтесь к ней и не направляйте на легковоспламеняющиеся материалы. Держите зажигалку так, чтобы дуга не касалась металлических частей плиты, чтобы избежать короткого замыкания.

По сути у нас схема блокинг-генератора на одном транзисторе. Это классическая и очень эффективная схема для таких задач. Опишем примерный принцип работы:
1. Ток от батареи течет через первичную обмотку катушки, открывая транзистор.
2. Магнитное поле в катушке накапливает энергию.
3. В определенный момент ток перестает расти, и поле начинает схлопываться.
4. Это схлопывание создает во вторичной (высоковольтной) обмотке короткий импульс высокого напряжения, который и создает дугу.

Необходимые компоненты:
1. Источник питания: 1 батарейка AAAA (3.7V)
2. Транзистор: NPN, желательно мощный и высоковольтный. Идеально подойдут: 2N3055 , MJE13007 , BD139, КТ815.
3. Резистор: 1 кОм (R1), мощностью 0.25 - 0.5 Вт.
4. Катушка индуктивности (сердечник): Лучше всего подойдет ферритовый стержень от старого радиоприемника. Можно разобрать ненужный импульсный трансформатор или дроссель.
5. Обмоточный провод:
— Первичная обмотка (толстая): Медный эмалированный провод диаметром 0.5 - 0.8 мм. Длина ~1 метр.
— Вторичная обмотка (тонкая): Медный эмалированный провод диаметром 0.1 - 0.2 мм. Длина ~5-10 метров.
6. Электроды: Два оголенных провода или кусочки вольфрамового электрода (идеально, так как они не обгорают). Можно использовать толстые канцелярские скрепки.
7. Корпус и монтаж: Монтажная плата или кусок текстолита, провода, кнопка без фиксации (опционально, но желательно для экономии батареи), термоусадка/изолента.
#физика #схемотехника #электродинамика #опыты #эксперименты #physics #видеоуроки #электроника #science

🔥 Свечение газов вблизи катушки Тесла

⚡️ Arduino в качестве управляющего элемента в большом станке — это возможно

💽 Самые массовые HDD Seagate ST-225

💥 Лазерное скальпирование микросхемы

📕 Основы микроэлектроники [2001] Степаненко И.П.

📘 Практикум начинающего радиолюбителя [1984] (2-е изд., перераб. и доп.) Борисов В.Г.

⚡️ Ионофон

📚 Искусство схемотехники, 4-е издание (в 3 томах) [1993—2014] Пауль Хоровиц, Уинфилд Хилл

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍59🔥19113🆒1
Преподаватели вузов и школ, новость для вас

26 октября пройдет неконференция STEM up от Центрального университета и образовательного бюро «Розетка». Сможете узнать, как новый для России STEM-подход объединяет математику, естественные науки, инженерию и технологии.

Что вас ждет:
— Разбор кейсов междисциплинарных и проектных подходов в образовании.
— Лекции от преподавателей STEM и смежных областей из Центрального университета, Лицея НИУ ВШЭ, «Лиги инженеров» и других организаций.
— Обзор ресурсов и площадок для STEM-проектов.
— Педагогические воркшопы и мастер-классы.

Мероприятие пройдет в кампусе Центрального университета в Москве.

Поучаствовать можно бесплатно. Зарегистрируйтесь.
🔥13👍43😢1👨‍💻1
📚 Книги по Методам Математической Физики (ММФ)

💾 Скачать книги

Математическая физика — теория математических моделей физических явлений. Она относится к математическим наукам; критерий истины в ней — математическое доказательство. Однако, в отличие от чисто математических наук, в математической физике исследуются физические задачи на математическом уровне, а результаты представляются в виде теорем, графиков, таблиц и т. д. и получают физическую интерпретацию. При таком широком понимании математической физики к ней следует относить и такие разделы механики, как теоретическая механика, гидродинамика и теория упругости.
#ммф #математика #физика #методы_математической_физики #physics #math #science #наука #подборка_книг

☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ: +79616572047 (СБП)

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
116👍14🔥4❤‍🔥2🤩21
📚_Книги_по_Методам_Математической_Физики_ММФ.zip
374.9 MB
📚 Книги по Методам Математической Физики (ММФ)

📘 Алексеев Г.В. Классические методы математической физики. Часть 1
📗 Алексеев Г.В. Классические методы математической физики. Часть 2
📕 Горюнов А.Ф. Методы математической физики в примерах и задачах. В 2 т. Том I
📙 Горюнов А.Ф. Методы математической физики в примерах и задачах. В 2 т. Том II
📔 Джеффрис Г., Свирлс Б. - Методы математическрй физики (том 1) - 1969
📘 Джеффрис Г., Свирлс Б. - Методы математическрй физики (том 2) - 1970
📗 Джеффрис Г., Свирлс Б. - Методы математическрй физики (том 3) - 1970
📕 Левин В.И. Методы математической физики
📓 Несис Е.И. Методы математической физики
📒 Очан Ю.С. Методы математической физики
📘 Треногин В.А., Недосекина И.С. Методы математической физики
📙 Фарлоу С. Уравнения с частными производными для научных работников и инженеров

#ммф #математика #физика #методы_математической_физики #physics #math #science #наука #подборка_книг

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
2👍3412🔥11🤝2❤‍🔥1