🧠 Взлом сейфов по-гениальному
Все знают Ричарда Фейнмана — нобелевского лауреата, одного из создателей квантовой электродинамики. Но мало кто знает, что он был первоклассным... взломщиком. Всё случилось во время Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе, где создавали атомную бомбу. Ученые работали с документами высочайшей секретности, которые хранили в сейфах. Фейнман, известный своей любовью к головоломкам и озорству, быстро нашел себе новое хобби — вскрывать эти сейфы. И делал он это не с помощью отмычек, а используя чисто научный подход!
🔍 Метод Фейнмана:
1. Социальная инженерия. Он заметил, что многие устанавливали заводской код. Фейнман просто звонил под видом механика и спрашивал: «Мы настраиваем сейфы, не меняли ли вы код?» Часто ему его и называли.
2. Психология. Если код был изменен, он использовал наблюдения. Люди часто ставили коды, связанные с датами (и легко угадываемые). Он проверял дни рождений, номера кабинетов.
3. Физика! Его главный трюк. Когда сотрудник забывал полностью закрыть сейф, Фейнман запоминал позицию диска. Позже, открывая сейф, он отсчитывал щелчки вращающегося диска. По звуку и тактильным ощущениям он мог определить, на каком числе находится стопор — с точностью до нескольких цифр. Оставалось лишь перебрать несколько вариантов.
🔐 Физика взлома по-фейнмановски — это гимн наблюдательности и пониманию механики. Его знаменитый трюк со «щелчками» был основан на тонкостях работы кодового замка с диском. Когда вы вращаете диск, внутри сейфа вращается один или несколько приводных дисков с прорезями. Чтобы открыть замок, все эти прорези должны выстроиться в одну линию, позволяя стальным стопорам упасть и освободить засов. Фейнман обнаружил, что если сейф оставлен не до конца закрытым (закрыт на ручку, но не прокручен на код), то положение стопоров уже частично известно. Вращая диск при закрытом замке, он внимательно слушал и чувствовал пальцем едва заметные вибрации. Когда штифт-стопор задевал край прорези на приводном диске, возникал едва уловимый «удар» — небольшое сопротивление и тихий щелчок. Определив с высокой точностью две-три позиции таких «зазорных чисел», он резко сокращал количество возможных комбинаций кода — с тысяч до считанных десятков. Дальше в ход шла простая brute force атака, но на уровне, доступном лишь человеку с феноменальной памятью и терпением. Это был не взлом грубой силой, а изящный физический эксперимент, превращавший механизм безопасности в открытую книгу.
В результате этот гений, разгадывавший тайны Вселенной, мог спокойно зайти в кабинет и оставить сослуживцам записку: «Я брал документы №... За вашим сейфом стоит следить — замок ненадежный. С уважением, Взломщик». Он не делал этого со зла — его двигало чистое научное любопытство и желание указать на вопиющие дыры в безопасности. Эта история как нельзя лучше характеризует Фейнмана: для него весь мир был одной большой, интересной загадкой, которую нужно было разгадать.
Мораль: настоящий ученый видит проблему не как препятствие, а как интересную задачу. Даже если эта задача — сейф начальства. #физика #physics #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Все знают Ричарда Фейнмана — нобелевского лауреата, одного из создателей квантовой электродинамики. Но мало кто знает, что он был первоклассным... взломщиком. Всё случилось во время Манхэттенского проекта в Лос-Аламосе, где создавали атомную бомбу. Ученые работали с документами высочайшей секретности, которые хранили в сейфах. Фейнман, известный своей любовью к головоломкам и озорству, быстро нашел себе новое хобби — вскрывать эти сейфы. И делал он это не с помощью отмычек, а используя чисто научный подход!
🔍 Метод Фейнмана:
1. Социальная инженерия. Он заметил, что многие устанавливали заводской код. Фейнман просто звонил под видом механика и спрашивал: «Мы настраиваем сейфы, не меняли ли вы код?» Часто ему его и называли.
2. Психология. Если код был изменен, он использовал наблюдения. Люди часто ставили коды, связанные с датами (и легко угадываемые). Он проверял дни рождений, номера кабинетов.
3. Физика! Его главный трюк. Когда сотрудник забывал полностью закрыть сейф, Фейнман запоминал позицию диска. Позже, открывая сейф, он отсчитывал щелчки вращающегося диска. По звуку и тактильным ощущениям он мог определить, на каком числе находится стопор — с точностью до нескольких цифр. Оставалось лишь перебрать несколько вариантов.
🔐 Физика взлома по-фейнмановски — это гимн наблюдательности и пониманию механики. Его знаменитый трюк со «щелчками» был основан на тонкостях работы кодового замка с диском. Когда вы вращаете диск, внутри сейфа вращается один или несколько приводных дисков с прорезями. Чтобы открыть замок, все эти прорези должны выстроиться в одну линию, позволяя стальным стопорам упасть и освободить засов. Фейнман обнаружил, что если сейф оставлен не до конца закрытым (закрыт на ручку, но не прокручен на код), то положение стопоров уже частично известно. Вращая диск при закрытом замке, он внимательно слушал и чувствовал пальцем едва заметные вибрации. Когда штифт-стопор задевал край прорези на приводном диске, возникал едва уловимый «удар» — небольшое сопротивление и тихий щелчок. Определив с высокой точностью две-три позиции таких «зазорных чисел», он резко сокращал количество возможных комбинаций кода — с тысяч до считанных десятков. Дальше в ход шла простая brute force атака, но на уровне, доступном лишь человеку с феноменальной памятью и терпением. Это был не взлом грубой силой, а изящный физический эксперимент, превращавший механизм безопасности в открытую книгу.
В результате этот гений, разгадывавший тайны Вселенной, мог спокойно зайти в кабинет и оставить сослуживцам записку: «Я брал документы №... За вашим сейфом стоит следить — замок ненадежный. С уважением, Взломщик». Он не делал этого со зла — его двигало чистое научное любопытство и желание указать на вопиющие дыры в безопасности. Эта история как нельзя лучше характеризует Фейнмана: для него весь мир был одной большой, интересной загадкой, которую нужно было разгадать.
Мораль: настоящий ученый видит проблему не как препятствие, а как интересную задачу. Даже если эта задача — сейф начальства. #физика #physics #science #наука
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
❤150🔥71👍48❤🔥10😱2💯2🤔1🤨1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Задумывались ли вы, как «увидеть» невидимое? Электрическое поле окружает нас повсюду, от розетки до экрана смартфона. Давайте разберемся, как смоделировать его для точечных зарядов и сложных поверхностей и получить эти завораживающие картинки силовых линий и эквипотенциалей.
1. Фундамент: Главные Уравнения
▪️ Закон Кулона для точечного заряда:
F = k * (q₁ * q₂) / r² . Но для поля удобнее работать с напряженностью E = F / q.▪️ Принцип суперпозиции: Поле системы зарядов — это просто векторная сумма полей от каждого заряда в отдельности. Это наше главное оружие в моделировании.
2. Силовые Линии и Эквипотенциали
Поле можно описывать по-разному, и это ключ к красивой визуализации.
▪️Силовые линии (Графическое отображение напряженности E):
— Воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором E.
— Свойства: Начинаются на «+» зарядах, заканчиваются на «-» или уходят в бесконечность. Никогда не пересекаются!
— Густота линий пропорциональна величине напряженности.
▪️Эквипотенциальные поверхности (Графическое отображение потенциала φ):
— Что это? Поверхности, где потенциал постоянен (φ = const).
— Свойства: Всегда перпендикулярны силовым линиям. Работа по перемещению заряда вдоль такой поверхности равна нулю.
3. Как Строить Уравнения?
Для точечного заряда q в точке (x₀, y₀):
— Потенциал: φ(x, y) = k * q / sqrt( (x - x₀)² + (y - y₀)² )
— Вектор напряженности E: Eₓ = -∂φ/∂x, Eᵧ = -∂φ/∂y (это просто частные производные, градиент со знаком минус).
А как получить уравнение силовой линии? Это уже сложнее. Силовая линия — это кривая, которая в каждой точке направлена вдоль E. Математически это решается через дифференциальное уравнение:
dx / Eₓ(x, y) = dy / Eᵧ(x, y). Решая его (часто численно!), мы получаем траектории для наших визуализаций.4. Инструменты для Моделирования и Визуализации
▪️Python — король научной визуализации: Библиотеки: matplotlib, numpy, scipy.
▪️Как: Задаете сетку точек (x, y), для каждой считаете Eₓ и Eᵧ (суммируя вклады от всех зарядов). Затем:
— Для силовых линий: используйте matplotlib.streamplot
— Для эквипотенциалей: matplotlib.contour или contourf для потенциала φ.
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# Создаем сетку
x = np.linspace(-2, 2, 100)
y = np.linspace(-2, 2, 100)
X, Y = np.meshgrid(x, y)
# Задаем заряды (q, x, y)
charges = [(1, -0.5, 0), (-1, 0.5, 0)]
# Вычисляем полные Eₓ и Eᵧ на сетке
Ex = np.zeros(X.shape)
Ey = np.zeros(Y.shape)
k = 9e9
for q, xq, yq in charges:
R = np.sqrt((X - xq)**2 + (Y - yq)**2)
Ex += k * q * (X - xq) / R**3
Ey += k * q * (Y - yq) / R**3
# Рисуем силовые линии
plt.streamplot(X, Y, Ex, Ey, color='blue', linewidth=1, density=2)
plt.show()
Готовые симуляторы:
— PhET Interactive Simulations (отлично для начального понимания).
— Falstad's E&M Simulator (очень наглядно).
— Comsol Multiphysics, Ansys — для серьезного моделирования сложных поверхностей.
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
5❤81👍49🔥20🤔4⚡2🤩2🗿1
Это магическое зрелище: водишь деревянным стиком по краю тибетской чаши, а внутри спокойная вода вдруг начинает бурлить, будто вскипела! 🫧 Но так ли это на самом деле? Давайте разбираться с точки зрения физики.
Короткий ответ: Нет, вода не кипит. Её температура не меняется. А вот что происходит на самом деле — это чистой воды резонанс и стоячие волны.
🎻 Что такое резонанс? Представьте, что вы раскачиваете кого-то на качелях. Если толкать в самый подходящий момент (в такт), качели будут взлетать все выше и выше. Это и есть резонанс — резкое возрастание амплитуды колебаний системы, когда на нее воздействуют с ее собственной частотой. Тибетская чаша — это не просто металлическая посудина, а идеальный резонатор. У нее, как у колокола, есть своя собственная (резонансная) частота колебаний.
Что происходит, когда мы водим стиком?
1. Создание колебаний: Трение стика о край чаши (часто с босом — специальной палочкой) передает ей энергию. Вы заставляете стенки чаши вибрировать с определенной частотой.
2. Поиск резонанса: Когда скорость и давление трения подобраны правильно, вы «ловите» резонансную частоту чаши. Чаша начинает вибрировать особенно интенсивно, издавая тот самый гудящий звук и заметно вибрируя.
3. Передача энергии воде: Эти мощные механические колебания от стенок чаши передаются воде, налитой на дно.
Вода — это жидкость, и она прекрасно передает колебания. Но что мы видим?
▪️Стоячие волны: На поверхности воды образуются не обычные волны, а стоячие волны. Это такие волны, которые осциллируют на месте. У них есть неподвижные точки (узлы) и точки с максимальной амплитудой (пучности).
▪️Кавитация: Иногда колебания настолько сильные, что в некоторых точках волны давление резко падает. Это приводит к явлению под названием кавитация — образованию крошечных пузырьков пара и газа, которые тут же схлопываются. Именно эти лопающиеся пузырьки и создают эффект бурления и «кипения», хотя вода остается холодной!
Итог в виде фактов:
〰️ Вода НЕ кипит в смысле нагревания до 100°C.
〰️ Эффект «кипения» — это холодный процесс, вызванный мощными механическими колебаниями.
〰️ Явление основано на резонансе и образовании стоячих волн.
〰️ Пузырьки — это в основном результат кавитации.
Это прекрасный пример того, как законы физики создают почти магические зрелища. #физика #резонанс #кавитация #волны #наука #physics #science #standingwave #cavitation
💡 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
❤58👍37✍35❤🔥7🔥5👏2🌚2
1. Уравнение Эйнштейна: Общая теория относительности : G_μν = 8πG/c⁴ * T_μν
Что оно значит: Материя и энергия говорят пространству-времени, как искривляться, а искривлённое пространство-время говорит материи, как двигаться.
Почему это красиво: Оно связывает геометрию Вселенной с её содержимым. Без него не работали бы GPS, и мы не знали бы о чёрных дырах. Это уравнение — квинтэссенция идеи «геометрия как физика».
2. Стандартная модель (Лагранжиан)
Что он значит: Это полная теория трёх из четырёх фундаментальных взаимодействий (электромагнитного, сильного и слабого) и всех известных элементарных частиц.
Почему это красиво: Это вершина человеческого понимания микромира. Оно с пугающей точностью предсказывает поведение квантовой вселенной. Его экспериментальное подтверждение на БАКе — триумф человеческого разума.
3. Второй закон Ньютона: F = ma
Что он значит: Сила, действующая на тело, равна произведению его массы на ускорение.
Почему это красиво: Гениальная простота. Это основа всей классической механики. От полёта ракет до качения мяча — всё описывается этим лаконичным уравнением. Оно научило нас предсказывать движение.
4. Уравнения Максвелла:
∇·E = ρ/ε₀, ∇×E = -∂B/∂t, ∇·B = 0, ∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t
Что они значат: Эти четыре уравнения — полное описание всего электричества и магнетизма. Они объединили их в единое явление — электромагнетизм.
Почему это красиво: Из них, как следствие, вытекает существование электромагнитных волн (свет, радиоволны, рентген). Мы поняли, что свет — это и есть колебания электромагнитного поля. Фундамент современной цивилизации.
5. Уравнение Шрёдингера: iℏ ∂/∂t |Ψ> = Ĥ |Ψ>
Что оно значит: Оно описывает, как со временем изменяется квантовая состояние частицы (волновая функция Ψ).
Почему это красиво: Это сердце квантовой механики. Оно отбросило детерминизм Ньютона и ввело нас в мир вероятностей и фундаментальной неопределённости. Мир на самом маленьком уровне устроен именно так, как диктует это уравнение.
Эти уравнения — не просто символы на доске. Это архитектура нашей реальности. Они — доказательство того, что человеческий разум способен постигать самые сокровенные секреты Вселенной.
А какое уравнение нравится больше всего вам? Какое самое сложное для вас? #science #physics #физика #опыты #наука #квантовая_физика #квантовая_механика #эксперименты
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
1👍124🔥57❤54😍9🤯6❤🔥5🙈3⚡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.
☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ:
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💾 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
1❤19👍18🔥5❤🔥3🤩2⚡1
📚_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
📘 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
3👍45❤17🔥14❤🔥2🤝2
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
〰️ Акустическая левитация — это метод взвешивания вещества в воздухе против силы тяжести с использованием давления акустического излучения от звуковых волн высокой интенсивности. Метод работает по тем же принципам, что и акустический пинцет, используя силы акустического излучения. Однако акустические пинцеты, как правило, представляют собой устройства небольшого размера, которые работают в текучей среде и в меньшей степени подвержены влиянию силы тяжести, тогда как акустическая левитация в первую очередь связана с преодолением силы тяжести.
Обычно используются звуковые волны на ультразвуковых частотах, таким образом, не создавая звука, слышимого людям. В первую очередь это связано с высокой интенсивностью звука, необходимой для противодействия силе тяжести. Однако были случаи использования слышимых частот.
Существуют различные методы генерации звука, но наиболее распространенным является использование пьезоэлектрических преобразователей, которые могут эффективно генерировать сигналы высокой амплитуды на желаемых частотах. Этим методом сложнее управлять, чем другими, такими как электромагнитная левитация, но его преимущество заключается в возможности левитации непроводящих материалов.
Хотя изначально акустическая левитация была статичной, она прошла путь от неподвижной левитации до динамического управления парящими объектами - способности, полезной в фармацевтической и электронной промышленности. Это динамическое управление было впервые реализовано с помощью прототипа с массивом квадратных акустических излучателей, похожих на шахматную доску, которые перемещают объект с одного квадрата на другой, медленно снижая интенсивность звука, излучаемого одним квадратом, при одновременном увеличении интенсивности звука из другого, позволяя объекту перемещаться практически вертикально вверх. Совсем недавно разработка плат преобразователей с фазированной антенной решеткой позволила более произвольно управлять несколькими частицами и каплями одновременно. Недавние достижения также привели к значительному снижению цены на эту технологию. «TinyLev» — это акустический левитатор, который может быть сконструирован из широко доступных недорогих готовых компонентов и одной рамки, напечатанной на 3D-принтере.
Первая демонстрация возможности акустической левитации была сделана в экспериментах с трубкой Кундта в 1866 году. Эксперимент в резонансной камере продемонстрировал, что частицы могут собираться в узлах стоячей волны силами акустического излучения. Однако первоначальный эксперимент проводился с целью расчета длин волн и, следовательно, скорости звука внутри газа.
Первая левитация была продемонстрирована Бюксом и Мюллером в 1933 году, которые левитировали капли спирта между кристаллом кварца и отражателем. Следующий шаг вперед был сделан Хилари Сент-Клер, которая интересовалась силами акустического излучения в первую очередь для их применения при агломерации частиц пыли для использования в горнодобывающей промышленности. Он создал первое электромагнитное устройство для создания амплитуд возбуждения, необходимых для левитации, затем перешел к левитации более крупных и тяжелых предметов, включая монету.
#физика #наука #science #physics #акустика #волны #опыты #эксперименты #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Обычно используются звуковые волны на ультразвуковых частотах, таким образом, не создавая звука, слышимого людям. В первую очередь это связано с высокой интенсивностью звука, необходимой для противодействия силе тяжести. Однако были случаи использования слышимых частот.
Существуют различные методы генерации звука, но наиболее распространенным является использование пьезоэлектрических преобразователей, которые могут эффективно генерировать сигналы высокой амплитуды на желаемых частотах. Этим методом сложнее управлять, чем другими, такими как электромагнитная левитация, но его преимущество заключается в возможности левитации непроводящих материалов.
Хотя изначально акустическая левитация была статичной, она прошла путь от неподвижной левитации до динамического управления парящими объектами - способности, полезной в фармацевтической и электронной промышленности. Это динамическое управление было впервые реализовано с помощью прототипа с массивом квадратных акустических излучателей, похожих на шахматную доску, которые перемещают объект с одного квадрата на другой, медленно снижая интенсивность звука, излучаемого одним квадратом, при одновременном увеличении интенсивности звука из другого, позволяя объекту перемещаться практически вертикально вверх. Совсем недавно разработка плат преобразователей с фазированной антенной решеткой позволила более произвольно управлять несколькими частицами и каплями одновременно. Недавние достижения также привели к значительному снижению цены на эту технологию. «TinyLev» — это акустический левитатор, который может быть сконструирован из широко доступных недорогих готовых компонентов и одной рамки, напечатанной на 3D-принтере.
Первая демонстрация возможности акустической левитации была сделана в экспериментах с трубкой Кундта в 1866 году. Эксперимент в резонансной камере продемонстрировал, что частицы могут собираться в узлах стоячей волны силами акустического излучения. Однако первоначальный эксперимент проводился с целью расчета длин волн и, следовательно, скорости звука внутри газа.
Первая левитация была продемонстрирована Бюксом и Мюллером в 1933 году, которые левитировали капли спирта между кристаллом кварца и отражателем. Следующий шаг вперед был сделан Хилари Сент-Клер, которая интересовалась силами акустического излучения в первую очередь для их применения при агломерации частиц пыли для использования в горнодобывающей промышленности. Он создал первое электромагнитное устройство для создания амплитуд возбуждения, необходимых для левитации, затем перешел к левитации более крупных и тяжелых предметов, включая монету.
#физика #наука #science #physics #акустика #волны #опыты #эксперименты #видеоуроки
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
3❤27👍16⚡15🔥9❤🔥2
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Вы когда-нибудь видели, как раскалённую докрасна металлическую деталь за считанные секунды охлаждают мощными струями воды? Это один из самых эффектных процессов в металлообработке — индукционная закалка. то современный, высокоточный и очень эффективный метод поверхностной закалки. Его главная цель — сделать внешний слой детали исключительно твёрдым и износостойким, сохранив при этом вязкую сердцевину, которая не будет хрупкой и сможет выдерживать ударные нагрузки. Представьте себе шестерёнку или ось станка: их поверхность должна сопротивляться истиранию, а внутри они не должны ломаться. Индукционная закачка — идеальное решение для этого.
1. Создание вихревых токов (токи Фуко) — Деталь помещают внутрь медной катушки (индуктора), по которой пропускают переменный ток очень высокой частоты. Этот ток создаёт вокруг катушки мощное, быстро меняющееся магнитное поле.
Когда в это поле попадает металлическая заготовка, в её поверхностном слое наводятся вихревые электрические токи. Именно они и разогревают металл. По сути, деталь нагревает сама себя изнутри!
2. Скин-эффект — Здесь вступает в дело ключевой физический принцип — скин-эффект. Переменный ток высокой частоты стремится течь не по всему сечению проводника, а только по его поверхности. Чем выше частота тока в катушке, тем тоньше разогреваемый слой. Это позволяет с хирургической точностью контролировать глубину закалки, просто меняя частоту генератора.
3. Мгновенное охлаждение (закалка) — Как только поверхностный слой металла раскаляется до нужной температуры (для стали это обычно 800-1000°C), его тут же обдают мощными струями воды или водяного тумана. Резкое охлаждение фиксирует кристаллическую структуру стали в напряжённом состоянии, превращая её в мартенсит — сверхтвёрдую и хрупкую фазу. Именно это и делает поверхность такой прочной. #физика #металлы #технологии #производство #наука #закалка #индукционныйнагрев
🧲 Электромагнитное торможение колебаний маятника
🔥 Индукционный нагрев
💫 «Гроб Мухаммеда»
🧲 Как работают трансформаторы?
⚡️ Основные физические понятия электродинамики (Леннаучфильм)
✨ Взаимодействие зарядов. Электростатическая индукция
💫 Исследование электрических полей. Опыт по физике
⚡️ Уравнения Максвелла ✨
⚙️ Электромагнитная подвеска 🧲
💡 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👍40❤32🔥6⚡3🤔1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Компания Tokamak Energy совершила небольшой, но очень важный прорыв в визуализации термоядерных процессов. Они впервые опубликовали цветное высокоскоростное видео работы своего сферического токамака ST40.
▪️ 1. Невероятная детализация: Камера снимала с частотой 16 000 кадров в секунду. Это позволяет разглядеть мельчайшие нестабильности и поведение плазменного шнура — то, что глазом или обычной камерой просто не увидеть.
▪️ 2. Цвет имеет значение: В отличие от черно-белых снимков, цвет помогает лучше анализировать распределение температуры и примесей в плазме.
▪️ 3. Данные, а не просто картинка: Эти кадры — не для красоты. Они критически важны для проверки и настройки компьютерных моделей, которые предсказывают поведение плазмы.
По сути, ученые получили «рентгеновское зрение» для своего реактора. Каждый такой кадр приближает нас к моменту, когда термоядерная энергия станет чистым и неиссякаемым источником энергии для человечества.
Watch one of our latest plasma pulses in our ST40 tokamak, filmed using a high-speed colour camera at an incredible 16,000 frames per second. Each pulse lasts around a fifth of a second. What you’re seeing is mostly visible light from the plasma’s edge, glowing pink. The core is simply too hot to emit visible light. In this footage, lithium is dropped into the plasma in the top right of the footage. As it interacts, it glows red when excited, then turns green as it becomes ionised, losing an electron. From there, it traces the magnetic field lines, revealing the plasma’s path around the tokamak. Lithium is the focus of our $52 million ST40 upgrade programme, in partnership with U.S. Department of Energy and the UK Department for Energy Security and Net Zero. This builds on pioneering work by Princeton Plasma Physics Laboratory and others that shows lithium can significantly improve plasma performance.
This video comes from ongoing research into X-point radiator (XPR) regimes, a promising operating mode for future fusion power plants that aims to cool the plasma before it reaches plasma-facing components (PFCs), helping to reduce wear without compromising performance. #физика #ядерная_физика #атомная_физика #электродинамика #магнетизм #плазма #physics #science #наука #квантовая_физика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
2🔥83❤34👍14⚡8😍5🤔2🤯2❤🔥1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
😱 Физикам опять поставили шах и мат? Итак, перед вами perpetual motion machine with magnets: два шприца, на поршни приклеены неодимовые магниты, поршни шприцов прикреплены через проволочный коленчатый вал к ротору двигателя. Дают первоначальный импульс и поршни в шприцах начинают раскручивать генератор, к которому подключена лампочка и она светится. В чем подвох? Нарушает ли эта конструкция закон сохранения энергии?
Ключевая проблема: Как только магнит прошел точку максимального сближения и начинает удаляться, чтобы цикл повторился, вы должны снова преодолеть магнитное притяжение/отталкивание, но теперь уже в обратную сторону. То есть, та самая "магнитная пружина" теперь не толкает поршень, а мешает ему двигаться, и на преодоление этого сопротивления тратится энергия. Представьте шарик, который катится по волнистой поверхности. Скатившись с горки, он никогда не поднимется на следующую горку той же высоты из-за трения и потерь. Здесь то же самое.
Даже если бы с магнитами все было идеально (а это вообще так??), в системе есть множество источников потерь, на преодоление которых тратится энергия, вырабатываемая генератором:
1. Трение в механизмах: Трение в коленвале, в подшипниках ротора двигателя/генератора. Это главный "пожиратель" энергии.
2. Сопротивление воздуха: Движущиеся части (ротор, поршни) испытывают аэродинамическое сопротивление.
3. Трение поршней о стенки шприцов: Чтобы обеспечить герметичность, поршни плотно прилегают к стенкам, возникает значительная сила трения.
4. Магнитные потери: В генераторе при преобразовании механической энергии в электрическую происходят потери на нагревание обмоток, вихревые токи (токи Фуко) и т.д.
5. Нагрузка от лампочки: Сама лампочка, когда светится, — это и есть цель системы и главный потребитель энергии. Энергия, ушедшая на свет и нагрев лампочки, безвозвратно теряется системой.
Что происходит на самом деле? Вы даете первоначальный импульс (крутите пальцами коленвал). Вы сообщаете системе некоторый запас кинетической энергии. Магниты и правда помогают "подтолкнуть" поршни в нужный момент, делая движение более плавным и используя часть этой начальной энергии. Генератор начинает вырабатывать ток, и лампочка загорается. Но! Для вращения ротора генератора требуется приложить усилие (возникает тормозящий момент). Генератор не просто крутится — он "сопротивляется" вращению, потому что создает электричество. Энергия, запасенная вами при начальном толчке, очень быстро (за секунды или доли секунды) тратится. Но почему на видео всё работает? #задачи #опыты #электродинамика #физика #видеоуроки #fun #physics #science #наука #двигатели
🔔 Оксфордский электрический звонок: самый долгий научный эксперимент в мире, длящийся с 1840 года
⚡️ Вечный электромагнитный двигатель
😨 Запрещенный генератор свободной энергии с использованием метода якоря
⚡️ Генератор Постоянного Движения
🔧 Картонный вентилятор
🧲 Магнитный двигатель
💦 Фонтан Герона
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Ключевая проблема: Как только магнит прошел точку максимального сближения и начинает удаляться, чтобы цикл повторился, вы должны снова преодолеть магнитное притяжение/отталкивание, но теперь уже в обратную сторону. То есть, та самая "магнитная пружина" теперь не толкает поршень, а мешает ему двигаться, и на преодоление этого сопротивления тратится энергия. Представьте шарик, который катится по волнистой поверхности. Скатившись с горки, он никогда не поднимется на следующую горку той же высоты из-за трения и потерь. Здесь то же самое.
Даже если бы с магнитами все было идеально (а это вообще так??), в системе есть множество источников потерь, на преодоление которых тратится энергия, вырабатываемая генератором:
1. Трение в механизмах: Трение в коленвале, в подшипниках ротора двигателя/генератора. Это главный "пожиратель" энергии.
2. Сопротивление воздуха: Движущиеся части (ротор, поршни) испытывают аэродинамическое сопротивление.
3. Трение поршней о стенки шприцов: Чтобы обеспечить герметичность, поршни плотно прилегают к стенкам, возникает значительная сила трения.
4. Магнитные потери: В генераторе при преобразовании механической энергии в электрическую происходят потери на нагревание обмоток, вихревые токи (токи Фуко) и т.д.
5. Нагрузка от лампочки: Сама лампочка, когда светится, — это и есть цель системы и главный потребитель энергии. Энергия, ушедшая на свет и нагрев лампочки, безвозвратно теряется системой.
Что происходит на самом деле? Вы даете первоначальный импульс (крутите пальцами коленвал). Вы сообщаете системе некоторый запас кинетической энергии. Магниты и правда помогают "подтолкнуть" поршни в нужный момент, делая движение более плавным и используя часть этой начальной энергии. Генератор начинает вырабатывать ток, и лампочка загорается. Но! Для вращения ротора генератора требуется приложить усилие (возникает тормозящий момент). Генератор не просто крутится — он "сопротивляется" вращению, потому что создает электричество. Энергия, запасенная вами при начальном толчке, очень быстро (за секунды или доли секунды) тратится. Но почему на видео всё работает? #задачи #опыты #электродинамика #физика #видеоуроки #fun #physics #science #наука #двигатели
😨 Запрещенный генератор свободной энергии с использованием метода якоря
⚡️ Генератор Постоянного Движения
🔧 Картонный вентилятор
🧲 Магнитный двигатель
💦 Фонтан Герона
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
1❤47👍21🔥10🤯4🗿3⚡2🤔2😭1🤝1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Фигуры Лихтенберга возникают на/в твёрдых телах, жидкостях и газах или внутри них во время электрического пробоя. Это природные явления, обладающие фрактальными свойствами. Фигуры Лихтенберга названы в честь немецкого физика Георга Кристофа Лихтенберга, который первым их открыл и изучил. Когда их впервые обнаружили, считалось, что их характерные формы могут помочь раскрыть природу положительных и отрицательных электрических «жидкостей».
В 1777 году Лихтенберг сконструировал большой электрофор для получения высокого напряжения статического электричества с помощью индукции. После разряда высоковольтной точки на поверхность изолятора он записал полученные радиальные узоры, посыпав поверхность различными порошкообразными материалами. Затем, прижав к этим узорам чистые листы бумаги, Лихтенберг смог перенести и записать эти изображения, тем самым открыв основной принцип современной ксерографии. Это открытие также стало предвестником современной науки физики плазмы. Хотя Лихтенберг изучал только двумерные (2D) фигуры, современные исследователи в области высоких напряжений изучают 2D и 3D фигуры (электрические деревья) на изолирующих материалах и внутри них.
Физика процесса: Почему ветвится?
1. Пробой и стримеры: Под действием высокого напряжения электроны с острия катода начинают «вырываться» и ускоряться. Они сталкиваются с молекулами воздуха и дерева, выбивая новые электроны. Возникает лавина — стример. Это слабосветящийся канал ионизированного газа.
2. Случайность и предопределённость: Куда побежит следующий стример? Это зависит от локальной напряжённости электрического поля. В древесине всегда есть микронеоднородности: разная плотность, влажность, следы смолы. В этих местах поле усиливается, и пробой происходит именно там.
3. Эффект «опережающей струи» (The Streamer Leader Effect): Основной канал не движется вслепую. От его кончика постоянно исходят микро-стримеры-разведчики. Тот из них, кто находит путь с наименьшим сопротивлением, становится главным направлением для всей мощи разряда. Так и рождается фрактальная, древовидная структура.
⚡️ Цвет рассказывает историю. Ярко-белые или голубоватые участки в центре ветвей — это углерод, выгоревший при сверхвысокой температуре. Более светлые, почти жёлтые края — это часто частицы металла от электродов, испарившиеся и перенесённые разрядом. По цвету можно грубо определить температуру в разных зонах разряда.
⚡️ Это не только на дереве. Первооткрыватель, Георг Кристоф Лихтенберг, в XVIII веке получал их на поверхности смолы или стекла, посыпанной порошком (серы или сурика). Электроны «застревали» в диэлектрике, создавая скрытое изображение, которое проявлялось порошком. По сути, это была первая в истории электрофотография — прабабушка ксерокса.
⚡️ L-образные фигуры и природа электричества. Лихтенберг экспериментировал с разными типами электричества: «положительным» (от смоляных палочек) и «отрицательным» (от стеклянных). Он обнаружил, что они дают разные узоры! Отрицательные (от катода) — более ветвистые и кружевные, а положительные (от анода) — более плотные, пятнистые, иногда в форме розетки. Это связано с разной подвижностью электронов и положительных ионов.
⚡️ Фигуры в теле. При ударе молнии или контакте с высоковольтной линией такие же фигуры могут на несколько часов или дней проявиться на коже человека. Это результат подкожного кровоизлияния по пути пробоя. Явление называется «кераунография» (от греч. «кераунос» — молния). Это не ожог, а жутковатый «автограф» электрического разряда, идущего по сосудам. #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика
💡 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⚡21❤20👍12🔥5❤🔥3😱3🤩1
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
🧲⚡️Задачка по физике [электродинамика и магнетизм] для наших подписчиков: Почему поезд приходит в движение? Откуда возникает сила, толкающая вперед?
На видео простейший поезд на магнитах (из батарейки, магнитов и медного провода)
#физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
На видео простейший поезд на магнитах (из батарейки, магнитов и медного провода)
#физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
1🔥29❤12👍11⚡2❤🔥1👏1🆒1
📚 Фейнмановские лекции по физике [1976-1978] 💫
💾 Скачать книги
Это попытка одного из величайших умов XX века не просто изложить физику, но и передать особый, «фейнмановский» способ мышления о природе.
▪️ Не для абсолютных новичков. Несмотря на все старания Фейнмана сделать материал доступным, это очень плотный и сложный курс. Человеку без какой-либо базовой подготовки по математике и физике (на уровне старших классов физмат-школы или 1-2 курса вуза) будет крайне тяжело.
▪️ Не лучший выбор для «натаскивания» на экзамены. Если ваша цель — быстро решить сотню типовых задач для зачета, «Фейнмановские лекции» — не ваш инструмент. Они дают глубокое понимание, но не отрабатывают навык решения стандартных упражнений. Для этого лучше подходят классические задачники (вроде Иродова или Савельева).
▪️ Некоторые темы изложены нестандартно. Подход Фейнмана часто уникален и может расходиться с каноническим изложением в других учебниках. С одной стороны, это гениально, с другой — может вызвать путаницу у студента, который готовится к экзамену по конкретной программе.
▪️ Физика своего времени. Лекции были прочитаны в 1960-х годах. С тех пор физика ушла далеко вперед (например, в области физики элементарных частиц, космологии). Хотя фундамент остался неизменным, современному читателю важно это учитывать.
☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ:
📚Книжная серия. Курс общей физики [2007-2020] Иродов, Покровский
📚 Сборник задач по общему курсу физики [3 книги] [1998-2000]
📚 Курс общей физики в 5 томах [2021] Савельев И.В.
📚 Наука. Величайшие теории [50 выпусков] + Спец. выпуск
📚 Курс теоретической физики [2 тома] [1972] А. С. Компанеец
#физика #математика #задачи #геометрия #physics #math #science #наука #подборка_книг
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
💾 Скачать книги
Это попытка одного из величайших умов XX века не просто изложить физику, но и передать особый, «фейнмановский» способ мышления о природе.
▪️ Не для абсолютных новичков. Несмотря на все старания Фейнмана сделать материал доступным, это очень плотный и сложный курс. Человеку без какой-либо базовой подготовки по математике и физике (на уровне старших классов физмат-школы или 1-2 курса вуза) будет крайне тяжело.
▪️ Не лучший выбор для «натаскивания» на экзамены. Если ваша цель — быстро решить сотню типовых задач для зачета, «Фейнмановские лекции» — не ваш инструмент. Они дают глубокое понимание, но не отрабатывают навык решения стандартных упражнений. Для этого лучше подходят классические задачники (вроде Иродова или Савельева).
▪️ Некоторые темы изложены нестандартно. Подход Фейнмана часто уникален и может расходиться с каноническим изложением в других учебниках. С одной стороны, это гениально, с другой — может вызвать путаницу у студента, который готовится к экзамену по конкретной программе.
▪️ Физика своего времени. Лекции были прочитаны в 1960-х годах. С тех пор физика ушла далеко вперед (например, в области физики элементарных частиц, космологии). Хотя фундамент остался неизменным, современному читателю важно это учитывать.
☕️ Для тех, кто захочет задонать на кофе: ВТБ:
+79616572047 (СБП) 📚Книжная серия. Курс общей физики [2007-2020] Иродов, Покровский
📚 Сборник задач по общему курсу физики [3 книги] [1998-2000]
📚 Курс общей физики в 5 томах [2021] Савельев И.В.
📚 Наука. Величайшие теории [50 выпусков] + Спец. выпуск
📚 Курс теоретической физики [2 тома] [1972] А. С. Компанеец
#физика #математика #задачи #геометрия #physics #math #science #наука #подборка_книг
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
1👍32❤14🔥6❤🔥3⚡3😍1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
До середины 19 века ночной город погружался во тьму, которую лишь кое-как рассеивали тусклые газовые рожки и масляные фонари. Но все изменилось с появлением настоящего «электрического солнца» — фонаря с угольной дугой. Это была первая по-настоящему эффективная форма электрического освещения, которая ослепила современников и навсегда изменила представление о ночном городе. В основе фонаря лежало явление вольтовой дуги — особого вида электрического разряда в газе.
▪️ Суть явления: Если два электрода (в нашем случае — угольных стержня) сначала коснуться, а затем немного раздвинуть, между ними продолжает течь электрический ток. Но теперь он проходит не по проводнику, а через ионизированный воздух — плазму.
▪️ Почему она светится: Электрическое поле в зазоре между электродами разгоняет свободные электроны. Эти "разогнанные" электроны сталкиваются с атомами газа (азота, кислорода) и "выбивают" из них другие электроны. Этот процесс называется ионизацией. При столкновениях часть энергии переходит в свет и колоссальное тепло. Температура в центре дуги может достигать 4000 °C — это выше температуры плавления большинства известных материалов.
🔦 Процесс горения дуги: как это работало в фонаре?
1. Зажигание: Фонарщик (или позднее автоматический механизм) сближал два угольных стержня до момента их соприкосновения. По цепи начинал течь ток.
2. Поджиг и разрыв: Концы стержней сильно разогревались из-за высокого сопротивления в точке контакта. Затем механизм немного (на несколько миллиметров) раздвигал стержни.
3. Рождение "солнца": Между раскаленными концами углей возникала та самая вольтова дуга. Воздух ионизировался, и мощный поток света и тепла устремлялся наружу. Свет был настолько ярок, что смотреть на него без защиты было больно для глаз.
4. Стабилизация и выгорание: Угольные стержни постепенно сгорали в этом адском пламени. Чтобы дуга не гасла, сложный механизм (регулятор) постоянно поддерживал идеальное расстояние между ними, медленно сдвигая стержни по мере их испарения.
Почему именно угольные стержни? Почему не медные или железные прутья? Ответ кроется в уникальных свойствах угля (графита):
1. Высокая температура плавления (возгонки): Уголь не плавится, как металл, а сразу переходит из твердого состояния в газообразное (сублимируется) при температуре около 3900 °C. Это одна из самых высоких температур среди известных тогда материалов. Металлический электрод просто расплавился бы и испарился за секунды, в то время как уголь мог относительно стабильно работать в плазме дуги.
2. Эмиссия электронов: Раскаленный уголь является отличным эмиттером электронов. При высоких температурах электроны в его атомах получают достаточно энергии, чтобы "вырваться" с поверхности и устремиться к противоположному электроду. Этот "электронный паром" — основа для поддержания стабильной дуги.
3. Хорошая электропроводность: Чистый уголь (графит) проводит электрический ток, что является обязательным условием для работы.
4. Относительная дешевизна: Угольные стержни было проще и дешевле производить в больших количествах, чем, например, стержни из тугоплавких металлов вроде вольфрама (которые стали использовать позже).
Несмотря на свою яркость, угольные дуговые фонари были неидеальны. Они требовали постоянного обслуживания (замены стержней каждые несколько часов), издавали шипение и характерный запах озона, а главное — были слишком мощными для небольших помещений. Их время пришлось на конец 19 - начало 20 века, когда они освещали главные площади, проспекты и фабрики. Но именно они проложили путь для своей более практичной и долговечной преемницы — лампы накаливания Лодыгина и Эдисона. #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #видеоуроки #изобретения #радиофизика
⚡️ Фигуры Лихтенберга
🧲 Почему поезд приходит в движение?
📚 Фейнмановские лекции по физике [1976-1978] 💫
💡 Physics.Math.Code // @physics_lib
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
1🔥30⚡10❤10👍8