〰️ Создание наклонных труб путем скручивания плоскостей, ограниченных синусоидами

Процесс создания такой трубы включает несколько этапов, которые выполняются в САПР-системах (например, AutoCAD, Inventor, «КОМПАС-3D»):

▪️1. Построение базового участка. Рисуется прямой или изогнутый участок, который будет служить основой для трубы.

▪️2. Создание эскиза. На торце базового участка делается скетч, задаётся угол, если нужно, дорисовывается изогнутый участок.

▪️3. Скручивание плоскостей. Плоскости, ограниченные синусоидами, скручивается вокруг базовой оси, при этом профиль трубы формируется автоматически.

▪️4. Редактирование трассы. Если трасса не устраивает, можно изменить расстояния и углы между плоскостями.

После этого получается 3D-модель трубы, гнутой в разных плоскостях, которая может быть использована для проектирования реальных конструкций.

❓ Вопрос для подписчиков: Можете ли вы математически доказать, что две поверхности, ограниченные синусоидой, при скручивании дадут цилиндрическую трубу с определенным наклоном? И как наклон трубы в градусах будет зависеть от амплитуды синусоиды? #математика #mathematics #animation #math #геометрия #geometry #gif #science #опыты #задачи

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

😠 Принцип работы гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Он гласит, что давление, производимое в одной части замкнутой жидкости, передаётся без изменений во все направления. Работа гидравлического пресса происходит следующим образом:
▪️ Прессуемый материал укладывают на платформу большого поршня.
▪️ С помощью малого поршня создают большое дополнительное давление на жидкость.
▪️ Согласно закону Паскаля, давление передаётся без изменений в каждую точку жидкости, находящейся в цилиндрах. Давление такой же величины будет действовать на поршень большого диаметра.
▪️ Так как площадь большого поршня больше площади малого, сила, которая действует на большой поршень, будет больше силы, действующей на малый поршень.
▪️ Под действием этой силы поршень большого диаметра с расположенным на нём телом будет подниматься вверх, пока оно не окажется сжатым между поршнем и верхней неподвижной платформой.
▪️ Повторным движением поршня малой площади жидкость перекачивают из малого цилиндра в большой. Для этого малый поршень поднимают, открывая клапан. В образующееся пространство под малым поршнем из-за создаваемого вакуума засасывается жидкость. При опускании малого поршня жидкость, давя на клапан, его закрывает, открывая при этом клапан. Открывающийся клапан даёт возможность жидкости перетечь в большой сосуд.

🔩 Гидравлический пресс — это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году. Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся сосудов-цилиндров с поршнями разного диаметра. Цилиндр заполняется водой, маслом или другой подходящей жидкостью. По закону Паскаля давление в любом месте неподвижной жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объёму. Силы, действующие на поршни, пропорциональны площадям этих поршней. Поэтому выигрыш в силе, создаваемый идеальным гидравлическим прессом, равен отношению площадей поршней. Гидравлический пресс нашёл применение во многих отраслях промышленности от изготовления деталей (штамповки) до прессовки мусора в рабочей камере мусоровоза. #physics #опыты #физика #gif #анимация #видеоуроки #гидравлика #гидродинамика

💧 Принцип работы гидравлического пресса

💩 Закон Бернулли объясняет, почему корабли, плывущие рядом, притягиваются друг к другу.

💨⚾️ Эффект зависания шарика в потоке воздуха

💧 Гидравлика (12 частей)

❌ Незнание физики не освобождает от выполнения её законов

💨 Шарик в потоке жидкости 🟡

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

☢️ Уран-238 в камере Вильсона 🫧

Камера Вильсона (конденсационная камера, туманная камера) — координатный детектор быстрых заряженных частиц, в котором используется способность ионов выполнять роль зародышей капель жидкости в переохлажденном перенасыщенном паре.

Для создания переохлаждённого пара используется быстрое адиабатическое расширение, сопровождающееся резким понижением температуры.

Быстрая заряженная частица, двигаясь сквозь облако перенасыщенного пара, ионизирует его. Процесс конденсации пара происходит быстрее в местах образования ионов. Как следствие, там, где пролетела заряженная частица, образуется след из капелек воды, который можно сфотографировать. Именно из-за такого вида треков камера получила свое английское название — облачная камера (англ. cloud chamber).

Камеры Вильсона обычно помещают в магнитное поле, в котором траектории заряженных частиц искривляются. Определение радиуса кривизны траектории позволяет определить удельный электрический заряд частицы, а, следовательно, идентифицировать её.

Камеру изобрел в 1912 году шотландский физик Чарльз Вильсон. За изобретение камеры Вильсон получил Нобелевскую премию по физике 1927 года. В 1948 за совершенствование камеры Вильсона и проведенные с ней исследования Нобелевскую премию получил Патрик Блэкетт. #физика #радиактивность #physics #science #ядерная_физика #видеоуроки #наука #опыты #эксперименты

🖥 How Scientists Discovered Atoms? // Как ученые открыли атомы?

💫 Тайна вещества. Научно-популярный фильм СССР 1956 г.

🔥 В СССР делали радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГи).

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🖥 Чем различаются архитектуры ARM и x86

▪️ Архитектура х86 — Для начала определимся с тем, что же такое архитектура. Говоря простым языком, с точки зрения программиста архитектура процессора — это его совместимость с определенным набором команд, которые могут использоваться при написании программ и реализуются на аппаратном уровне с помощью различных сочетаний транзисторов процессора. Процессоры х86 построены на архитектуре CISC (Complex Instruction Set Computing, процессоры с полным набором инструкций) — это означает, что в процессоре реализовано максимальное число инструкций, что, с одной стороны, упрощает написание программ и уменьшает их вес, и другной стороны — процессор практически невозможно нагрузить на 100%.

Первым процессором на архитектуре х86 был Intel 8086 — это первый 16-битный процессор от Intel, работающий на частоте до 10 МГц и выпущенный в 1978 году. Процессор оказался крайне популярным и производился до 1990 года, а все последующие процессоры стали с делать с ним совместимые. Сначала эта совместимость показывалась в виде окончания названия процессора на 86, ну а в дальнейшем, с выходом Pentium, архитектуру решили назвать х86.

В 1985 году вышел процессор i386, который стал первым 32-битный процессором от Intel, а к 1989 году Intel выпустила первый скалярный процессор i486 — этот процессор умел выполнять одну операцию за такт. В дальнейшем, с выходом Pentium в 1993 году, процессоры от Intel стали суперскалярными, то есть научились делать несколько операций за один такт, и суперконвейерными — то есть имели два вычислительных конвейера. Но это было еще не все — по сути все процессоры Intel, начиная с i486DX, являются CISC-процессорами с RISC-ядром (Reduced Instruction Set Computer, процессоры с сокращённым набором инструкций): в микропроцессор встраивается аппаратный транслятор, который непосредственно перед исполнением преобразуют CISC-инструкции процессоров x86 в более простой набор внутренних инструкций RISC, при этом одна команда x86 может порождать несколько RISC-команд. С тех пор особо ничего не поменялось — да, росло число конвейеров, росло число операций за такт, процессоры стали многоядерными и 64-битными, но до сих пор все решения от Intel и AMD являются суперконвейерными суперскалярными микропроцессорами, построенными на основе CISC-архитектуры с RISC-ядром.

▪️ Архитектура ARM появилась позже x86, в 1986 году с выходом процессора ARM2. Цель ее разработки была в максимальной оптимизации и уменьшения числа транзисторов — к примеру, под нагрузкой x86-процессор тогда использовал едва ли 30% от числа всех транзисторов, все другие банально простаивали. Поэтому ARM разработали собственный чип на RISC-архитектуре, который назвали ARM2 — он имел всего 30000 транзисторов (сравните с 275 тысячами транзисторов в актуальном тогда i386), и не имел как кэша (что в общем-то тогда было нормой для процессоров — кэш можно было докупить и поставить отдельно), но и микропрограммы как таковой — микрокод исполнялся как и любой другой машинный код, путём преобразования в простые инструкции.
В итоге из-за того, что число транзисторов в ARM-процессорах ощутимо меньше, чем в х86, мы и получаем, что их тепловыделение тоже ощутимо ниже. Но, с другой стороны, из-за упрощенной архитектуры и производительность у ARM тоже ощутимо ниже, чем у x86. В дальнейшем к ARM так же прикрутили поддержку и суперскалярности, и суперконвеерности, процессоры стали многоядерными и несколько лет назад стали 64-битными. В итоге современные решения от ARM являются суперконвейерными суперскалярными микропроцессорами, построенными на основе RISC-архитектуры.

В результате мы видим две крайности: x86 являются мощными решениями, обвешанными инструкциями, которые могут выполнять абсолютно любые задачи с хорошей скоростью. Но за это приходится платить увеличенным тепловыделением. ARM же — простые процессоры, у которых набор инструкций ощутимо меньше, поэтому выполнение многих серьезных задач на них не имеет особого смысла из-за медлительности процесса. Но при этом и тепловыделение низкое.

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️ Принцип работы гидравлической машины

Гидравлическая система — это комплекс механизмов и компонентов, предназначенных для передачи энергии и управления движением через использование гидравлической среды, чаще всего масла. Принцип работы гидравлических систем заключается в преобразовании механической энергии приводного двигателя в гидравлическую и передаче мощности к рабочим органам промышленного оборудования.

Основной частью любой гидравлической машины являются два соединенных между собой цилиндра разного диаметра, снабженных поршнями.
Цилиндры заполнение жидкостью, чаще всего маслом и представляют собой сообщающиеся сосуды.
Рассмотрим как работает гидравлическая машина.
Пусть на большой поршень площадью S₁ действует сила F₁.
Эта сила будет оказывать на поршень давления P₁.
Давления P₁ передается жидкости, находящийся под большим поршнем.
Согласно закону Паскаля, давления производима на жидкость или газ, передается по всем направлениям без изменения.
Следовательно, давления будет передаваться жидкости, находящиеся под меньшим поршнем, площадью S₂ и на него, со стороны жидкости, будет действовать давления P₂, равная давлению P₁.
Чтобы жидкость и поршни находились в равновесии, на меньший поршень положим груз.
Поскольку для площадей поршней выполняется соотношения S₂ больше S₁, то сила F₂, действующая на меньший поршень, меньше силы F₁ действующей на больший поршень.
При чем, во сколько раз площадь меньшего поршня меньше площади большого, во столько же раз сила F₂ меньше силы F₁.
Таким образом, гидравлическая машина дает выигрыш в силе во столько раз, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого.
Это значит, что с помощью небольшой силы, приложенной к малому поршню гидравлической машины, можно уравновесить существенно большую силу, приложенную к большому поршню. #physics #опыты #физика #gif #анимация #видеоуроки #гидравлика #гидродинамика

💧 Принцип работы гидравлического пресса

💩 Закон Бернулли объясняет, почему корабли, плывущие рядом, притягиваются друг к другу.

💨⚾️ Эффект зависания шарика в потоке воздуха

💧 Гидравлика (12 частей)

❌ Незнание физики не освобождает от выполнения её законов

💨 Шарик в потоке жидкости 🟡

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

〰️ Физика в опытах: Искривление луча в неоднородной среде 🔴

Искривление луча в неоднородной среде связано с изменением показателя преломления среды. Например, если среда состоит из плоскопараллельных слоёв с показателем преломления, меняющимся скачкообразно от слоя к слою, то световой луч, преломляясь на границе слоёв, примет форму ломаной линии. Если неограниченно увеличивать число слоёв, устремляя к нулю их толщины и скачки показателей преломления, то в пределе показатель преломления среды станет меняться непрерывно, а луч перейдёт в кривую с непрерывно изменяющейся касательной. Искривление луча в неоднородной среде происходит в сторону увеличения показателя преломления.

💧 Полезно понаблюдать на опыте, как распространяется узкий световой пучок в оптически неоднородной среде. Рассмотрим жидкую среду. Чтобы поставить опыт, надо, во-первых, приготовить такую среду, а во-вторых, позаботиться о том, чтобы световой пучок был хорошо виден в ней. Наполним аквариум прямоугольной формы или специально изготовленную плоскопараллельную кювету водой примерно до половины. Затем через воронку со шлангом, конец которого надо опустить до самого дна кюветы, будем медленно наливать насыщенный раствор поваренной соли (300 г соли на литр воды). Раствор соли будет растекаться по дну кюветы и будет постепенно вытеснять вверх воду. В итоге нижняя половина кюветы окажется заполненной более плотной жидкостью (раствором соли), а верхняя - менее плотной (водой). Вследствие взаимной диффузии между жидкостями через некоторое время образуется переходный слой с плавно изменяющейся в вертикальном направлении плотностью, а значит, и показателем преломления. Он будет постепенно возрастать в направлении сверху вниз. Чтобы световой луч был хорошо виден в жидкости, можно предварительно добавить в чистую воду и в солевой раствор щепотку хвойного концентрата, продающегося в аптеке, слабый раствор которого обладает способностью светиться зеленым светом (люминесцировать) под действием обычного (белого) света.

В оптически неоднородной среде световой луч изгибается так, что его траектория всегда оказывается обращена выпуклостью в сторону уменьшения показателя преломления среды. Насколько резко будет искривляться световой луч в среде с непрерывно изменяющимся показателем преломления? Это зависит от того, насколько быстро изменяется показатель преломления при переходе от одних точек среды к другим.

Гервидс Валериан Иванович — доцент кафедры общей физики МИФИ, кандидат физико-математических наук
#физика #мкт #оптика #космос #optics #thermodynamics #термодинамика #physics #science

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Как работает радиосвязь: простое объяснение

Радиосвязь работает благодаря передаче информации с использованием электромагнитных волн (радиоволн). Сигнал преобразуется в радиоволны, распространяется в пространстве и принимается другим устройством. Процесс радиосвязи включает несколько этапов:
1. Формирование сигнала. Источник передаёт данные (голос, текст или другие виды информации) в радиопередатчик.
2. Модуляция. Передатчик преобразует данные в радиоволны, изменяя параметры несущей волны (амплитуду, частоту или фазу).
3. Передача. Сигнал передаётся через антенну и распространяется в радиопространстве.
4. Приём. Приёмное устройство улавливает сигнал, переданный через антенну, и демодулирует его для восстановления исходных данных.
5. Обратная связь. Для двусторонней связи процесс повторяется, позволяя участникам общаться в реальном времени.

Некоторые виды модуляции, используемые в радиосвязи:
▪️ Амплитудная модуляция (АМ). Амплитуда несущего сигнала изменяется в соответствии с величиной полезного сигнала.
▪️ Частотная модуляция (ЧМ). Амплитуда несущей волны остаётся постоянной, но её частота изменяется в зависимости от величины полезного сигнала.
▪️ Фазовая модуляция (ФМ). У несущего сигнала не меняется ни частота, ни амплитуда, но участки сигнала, передающие «0», сдвинуты по фазе относительно участка, передающего «1».

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

⚡️ Физические основы радиопередачи [1989] Киностудия Леннаучфильм

⚡️ Фигуры Лихтенберга

🧲 ВЧ магнитное поле и ферромагнитная жидкость

⚡️ Обучающий фильм Электрический ток [СССР]

#физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📝im : Математическая разминка для наших подписчиков. Вспоминаем, повторяем и не забываем математический анализ. Поделитесь в комментарии, чему равен предел на ваш взгляд 🤓

#математика #задачи #математический_анализ #наука #science #math #calculus

💡 Physics.Math.Code // @physics_lib