Физика в картинках

2023-03-11 14:36:59 Это крутое видео, которое сбросили в чат-бот, отлично демонстрирует, как поведение иногда даже очень простых на первый взгляд систем может оказаться практически непредсказуемо сложным, и более того: аналитически предсказать поведение такой системы в общем виде зачастую вообще невозможно.

Возьмите хотя бы вот эту систему из рычага и обруча. У обоих них есть точки неустойчивого равновесия: к примеру, рычаг, перейдя эту точку, совершит проворот на 180 градусов, а не дойдя до неё, вернётся в изначальное положение. При этом выбор между этими двумя кардинально разными вариантами поведения может сводится к ничтожно малой разнице начального момента импульса рычага. Ну а введение в систему обруча, обладающего своими точками неустойчивого равновесия, да её и взаимодействующего с рычагом, и вовсе уверенно обрушивает систему в хаос.

И хотя полностью предсказать поведение такой системы в общем виде практически невозможно (хотя и можно рассчитать и спрогнозировать на какой-то промежуток времени в каждом конкретном случае), физики и математики ищут и находят способы хоть как-то описать то, что происходит в таких системах. Данную отрасль знаний так и называют - теория хаоса.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-09 17:14:01 Почему струйки воды распадаются на отдельные капли?

Да потому, что это энергетически выгодно!

Свободная поверхность воды обладает энергией, величина которой пропорциональна площади поверхности.

Площадь поверхности цилиндра (которым является струя) оказывается больше поверхности сферы того же объёма в случае, если высота цилиндра оказывается вдвое больше его радиуса. То есть, дробление цилиндра-струи на кусочки, высота которых вдвое или более превышает их радиусы, с последующим превращением этих цилиндров в капли-шарики является энергетически выгодным процессом, и потому этот процесс происходит самопроизвольно - также, как самопроизвольно мелкие капли слипаются в капли большего размера.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-08 16:31:43 Что такое чёрная дыра на самом деле?

По определению, чёрная дыра – это тело, для которого вторая космическая скорость равна скорости света.
Вторая космическая скорость – это минимальная скорость, которую нужно придать объекту для того, чтобы, находясь в нулевой момент времени на том или ином расстоянии от данного тела, оно могло преодолеть его гравитацию и улететь прочь. При меньших скоростях объекты будут вращаться вокруг тела по эллиптическим или круговым орбитам, а при ещё меньших – упадут на него.

Вторая космическая скорость выводится из закона Всемирного тяготения Ньютона и рассчитывается как корень из удвоенное массы, делённой на радиус и умноженной на гравитационную постоянную. То есть, для любого тела можно определить расстояние до него, при котором вторая космическая скорость равна скорости света. Эту величину ещё называют гравитационным радиусом.

Однако для большинства тел эта величина оказывается много меньше их линейных размеров, являясь таким образом математической абстракцией. Но если масса тела будет упакована в его объёме достаточно плотно, то гравитационный радиус может стать больше линейных размеров тела. Образуется чёрная дыра.

Интересно, что впервые существование чёрных дыр предсказал ещё в 18 веке британский астроном Джон Мичел – он назвал их чёрными звёздами и правильно предположил, что такие объекты будут невидимыми для земного наблюдателя. Так что чёрные дыры вовсе не являются изобретениями теории относительности, как это часто считают: их существование предсказывается уже классическим законом всемирного тяготения. А вот описать чёрные дыры посредством классической механики уже не получается: для этого нам понадобятся уравнения теории относительности.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-07 16:21:11 Как измерили расстояние от Земли до Солнца?

Итальянский астроном Джованни Кассини первым правильно определил расстояние до Солнца ещё в 70-х годах 17 века.

Сначала Кассини совместно с французом Жаном Рише определили расстояние до Марса. Для этого Рише наблюдал Марс из Кайенны в Южной Африке, а Кассини параллельно делал то же самое в Париже. Зная расстояние между двумя городами и углы, под которыми виден Марс в каждом из них, можно было без труда определить расстояние до Красной Планеты.

Теперь Кассини смог рассчитать расстояние до Солнца, используя третий закон Кеплера, который гласит, что квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца соотносятся как кубы радиусов их орбит. Период обращения Земли составляет 365 дней, период обращения Марса в 687 дней к тому моменту также был уже установили. Выразив расстояние от Марса до Солнца через расстояние от Марса до Земли, Кассини получил систему уравнений, из которой достаточно точно определил расстояние от Солнца до Земли в 146 миллионов километров. По современным оценкам расстояние от Солнца до Земли в течение года колеблется от 147 до 152 километров, так что результат Кассини можно считать довольно точным как для середины 17 века.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-06 19:46:12 Кое-что о печально известных торсионных полях: что это такое на самом деле и правда ли, что они могут обладать некими чудесными свойствами?



Открыть/Комментировать

2023-03-06 17:19:28 Открыть/Комментировать

2023-03-05 14:58:00 Что на самом деле горит, когда горят дрова?

В костре или камине горит на самом деле не дерево, а летучие органические соединения, выделяющиеся при нагреве древесины. Именно поэтому большой кусок дерева невозможно зажечь от одной спички: её тепла просто не хватит на то, чтобы в достаточной степени разогреть материал и запустить процесс выделения газов.

По той же причине плохо разгораются сырые дрова: содержащаяся в них вода эффективно поглощает подводимое тепло, которое тратится на её нагрев и испарение. Причём если подвод тепла будет достаточно интенсивным, то прекрасно разгорятся даже такие негодные дрова.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-04 20:55:42 На канале вышло очень важное видео про, пожалуй, самый интересный эксперимент в современной физике - двухщелевой опыт во всех его вариациях. Ричард Фейнман говаривал, что, размышляя над одним только этим опытом можно понять всю квантовую физику - и он даже не знал, насколько он был прав)))



Открыть/Комментировать

2023-03-04 14:43:38 Верхней границей земной атмосферы считается т.н. линия Кармана, проходящая на высоте в 100 километров над поверхностью Земли.

Примерно на этой высоте плотность атмосферы падает настолько, что управлять движением летательного аппарата посредством аэродинамических эффектов уже невозможно.

При этом фактически атмосфера Земли распространяется в космос куда дальше: её следы можно обнаружить на расстоянии в тысячи и даже десятки тысяч километров от поверхности нашей планеты. А самый верхний слой нашей атмосферы, т.н. водородная корона вытянута в пространство в виде направленного от Солнца эллипса, длина которого достигает 700 тысяч километров, т.е. с лихвой перекрывает орбиту Луны.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать

2023-03-03 14:21:08 Туманность LBN 373 (она же NGC 7000) ещё называют туманностью Северная Америка из-за формы.

Она представляет собой относительно плотное облако межзвёздного водорода, атомы которого переходят в возбуждённое состояние под действием ультрафиолетового излучения ближайших массивных звёзд. Впоследствии атомы излучают обратно поглощённую энергию. В спектре излучения преобладает так называемая линия Бальмер-альфа с длиной волны 656 нанометров, что соответствует тёмно-красному цвету.

Угловой размер туманности на земном небе - примерно 2 градуса, так что она была бы отлично видна невооружённым глазом, будь она ярче: возможно, животные, обладающие более острым ночным зрением, вполне способны её различать. Ну а человеку для этого понадобится телескоп или хотя бы бинокль, а также очень чистое и тёмное ночное небо без светового загрязнения от земных источников.

Помочь проекту материально можно здесь. Открыть/Комментировать