Physics.Math.Code

🔵 Области 1 и 2 имеют одинаковый цвет: верите в это? Эффект одновременного светового контраста — представляет собой психофизический феномен, однако его физический и оптический анализ требует строгого разделения причин на две группы: оптические процессы в глазу и нейронная обработка сигнала. Рассмотрение ведётся строго в рамках физической оптики и биофизики сетчатки. ▪️ Формирование ретинального изображения и рассеяние света. Изображение наблюдаемого поля (центральный стимул на ином фоне) строится оптической системой глаза на сетчатке. Идеальной передачи распределения яркости не происходит из-за аберраций, дифракции на краях зрачка и внутриглазного светорассеяния в роговице, хрусталике и стекловидном теле. Свет от яркого фона рассеивается на микронеоднородностях сред и формирует паразитную вуаль, накладывающуюся на ретинальное изображение тёмного поля. Физически это увеличивает освещённость в зоне тёмного тест-объекта по сравнению с идеальным геометрическим предсказанием. Контраст в ретинальном изображении оказывается ниже объективного фотометрического контраста сцены, однако оптическое вуалирование — лишь первое звено, а не полное объяснение эффекта. ▪️ Латеральное торможение как биофизический механизм усиления контраста. На уровне наружного сетчатого слоя (фоторецепторы – горизонтальные клетки – биполяры) реализуется операция, математически описываемая как свёртка распределения освещённости с функцией, имеющей положительный центр и отрицательную периферию (мексиканская шляпа). Горизонтальные клетки интегрируют сигнал с группы колбочек и палочек, формируя тормозной потенциал, вычитаемый из сигнала центрального рецептора. Освещённость сетчатки E(x,y) преобразуется в нейронную активность, приближённо пропорциональную –ΔE (лапласиану распределения освещённости). Граница яркого и тёмного полей создаёт резкий градиент, который латеральное торможение усиливает: с яркой стороны рецептивная периферия нейрона частично попадает на тёмную область, снижая торможение и субъективно увеличивая яркость края; со стороны тёмного поля периферия захватывает яркую зону, увеличивая торможение и делая край темнее. Так возникает полоса Маха вблизи границы. ▪️Пространственная интеграция и адаптация как источник одновременного контраста. Для больших равномерных полей решающую роль играет не градиентная иллюзия, а установившаяся локальная адаптация. Каждый фоторецептор адаптирует свой динамический диапазон (коэффициент усиления) к среднему уровню фоновой засветки. При фиксации взора на границе полей центральная область сетчатки подвергается одному среднему потоку, периферия — другому. Механизм адаптации основан на биохимических процессах фотопигментов и перестройке кальциевого гомеостаза в наружном сегменте. Локальный коэффициент чувствительности пространственно неоднороден и определяется константой электрического сопряжения фоторецепторов и горизонтальных клеток. В результате одинаковое количество квантов, падающих на две локальные зоны сетчатки, вызывает разный нейрональный ответ, если зоны находятся под разным адаптирующим воздействием фона. Субъективно яркость тестового поля смещается в сторону, противоположную яркости фона, — в этом количественная суть эффекта. ▪️Оптическая некорректность изолированного физикалистского объяснения. Световой поток, падающий на фоторецепторы в области тест-объекта, объективно не меняется в зависимости от удалённого фона, если исключить рассеяние, а оно объясняет лишь малую долю эффекта. Основной механизм — пространственно-временная модуляция усиления сигнала нейронной сетью, которая оперирует градиентами освещённости и локальной историей засветки, а не абсолютными значениями светового потока. Следовательно, эффект не является чисто оптическим феноменом: он детерминирован оптическими параметрами ретинального изображения как входными данными, но реализуется через динамическую нелинейную систему преобразования, имеющую биофизическую природу. #физика #оптика #биофизика #наука #science 👁 Одновременный световой контраст [1989] 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🟡 Физический принцип, лежащий в основе работы сцинтилляционного детектора, базируется на преобразовании кинетической энергии ионизирующей частицы в энергию световой вспышки с последующей конвертацией этого света в электрический сигнал. Первичным звеном является вещество сцинтиллятора. Для регистрации гамма-квантов, которые непосредственно не несут заряда, механизм взаимодействия с веществом включает фотоэффект, комптоновское рассеяние или рождение электрон-позитронных пар. Во всех случаях результатом становится появление в объеме детектора быстрых заряженных частиц (чаще всего электронов). Именно эти вторичные электроны, как и первичные альфа- или бета-частицы, производят ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды вдоль своего трека. С точки зрения зонной теории твердого тела, переданная энергия переводит электроны из валентной зоны в зону проводимости, создавая электрон-дырочные пары. В чистых кристаллах рекомбинация таких неравновесных носителей заряда чаще всего безызлучательная, то есть энергия рассеивается в виде фононов. Однако в сцинтилляционных материалах, в частности в неорганических кристаллах типа NaI(Tl) или CsI(Tl), принципиальную роль играют примесные активаторные центры. Эти центры создают в запрещенной зоне локальные энергетические уровни. Электрон, захваченный активатором, и образовавшаяся дырка рекомбинируют излучательно, испуская фотон с длиной волны, для которой кристалл оптически прозрачен. В органических сцинтилляторах механизм основан на молекулярной флуоресценции: возбуждение π-электронных систем приводит к переходу на синглетные уровни, обратный сброс с которых порождает быструю компоненту высвечивания. Сформировавшаяся световая вспышка характеризуется числом фотонов, прямо пропорциональным энергии, потерянной частицей в сцинтилляторе. Эта линейность является основой спектрометрических измерений. Однако интенсивность вспышки крайне мала для прямой регистрации, поэтому следующим каскадом преобразования служит фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Фотоны, достигая фотокатода, посредством внешнего фотоэффекта вырывают первичные фотоэлектроны. Их количество также пропорционально числу пришедших фотонов, а значит, и исходной энергии частицы. Далее вступает в силу механизм вторичной электронной эмиссии. Электрическое поле напряжением порядка киловольта направляет фотоэлектроны на первый динод, где они ускоряются до энергий, достаточных для выбивания нескольких вторичных электронов. Каскад последовательно расположенных динодов с нарастающим от каскада к каскаду потенциалом умножает число носителей заряда до величин порядка от десяти в пятой до десяти в восьмой степени. Результатом этого умножения становится короткий токовый импульс, амплитуда которого прямо коррелирует с количеством света, рожденного в сцинтилляторе. Таким образом, измеряя амплитуду электрического отклика, можно восстанавливать энергию, переданную детектору ионизирующей частицей. #физикачастиц #радиация #физика #атомная_физика #physics #science #детекторы 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

✈️ Первый циклотрон, который был разработан американскими физиками Э. Лоуренсом и С. Ливингстоном в далеком 1930 году, обладал относительно небольшим диаметром – около 10 см и мог легко ускорять частицы до энергии, составляющей приблизительно 80 кэВ. Совсем недавняя публикация, подготовленная американскими физиками из Колорадского университета в Болдере, Национального института стандартов и технологий (NIST) и их совместного исследовательского центра JILA, предоставила обновленную оценку максимального значения электрического дипольного момента (ЭДМ) электрона. Благодаря повышению точности на порядок, полученная оценка составила (−1,3 ± 2,0 ± 0,6) × 10⁻³⁰ e·см с учетом всех погрешностей. Данные могут представлять значительный интерес как для области физики элементарных частиц, так и для современной космологической теории происхождения Вселенной. Физика частиц родилась вместе с фактически случайным наблюдением радиоактивности урана членом Французской академии наук Антуаном Анри Беккерелем в феврале 1896 года. Уже на следующий год Джозеф Джон Томсон после интенсивных поисков открыл первую элементарную частицу, электрон, а потом, как говорится, пошло-поехало. В 1899 году перебравшийся в Монреаль бывший сотрудник Томсона двадцатипятилетний уроженец Новой Зеландии Эрнест Резерфорд обнаружил, что уран испускает два вида частиц (или, как тогда говорили, эманации), которые он назвал альфа- и бета-лучами. Природа бета-лучей выяснилась в том же году, когда Фриц Гейзель, Беккерель и Мария Склодовская-Кюри пришли к заключению, что это просто быстрые электроны. Проблему альфа-частиц в основном разрешил сам Резерфорд в счастливом для себя 1908 году, принесшем ему Нобелевскую премию по химии. Он доказал, что там, где присутствует источник альфа-излучения, появляются атомы гелия (сейчас даже школьник знает, что альфа-частицы — это ядра гелия-4, но тогда понятия атомного ядра просто не существовало). А в интервале между этими событиями, в первый год XX века, француз Поль Виллар открыл у урана еще один вид излучения, которое тот же Резерфорд обозначил третьей буквой греческой алфавита — гаммой. В 1910 году английский физик Уильям Генри Брэгг доказал, что гамма-лучи представляют собой электромагнитные волны очень малой длины. Об истории физики частиц можно писать до бесконечности, но сейчас я хотел бы выделить в ней очень интересный тренд. Приблизительно до конца 1930-х годов исследования в этой области осуществлялись, как говорится, на лабораторных столах. Такими были, в частности, исторические эксперименты Резерфорда и его ассистентов Эрнеста Марсдена и Иоганнеса Гейгера по бомбардировке альфа-частицами мишеней из золотой фольги, результаты которых в 1911 году привели Резерфорда к планетарной модели атома. Такими были и прочие фундаментальные достижения этой науки — скажем, открытие нейтрона Джеймсом Чедвиком в 1932 году (а также «почти» открытие той же частицы Фредериком и Ирен Жолио-Кюри, которые имели полный набор релевантных экспериментальных данных, но не смогли его правильно осмыслить, равно как и последующее открытие ими же искусственной радиоактивности). Наконец, таким же было и открытие деления ядер урана под действием нейтронного облучения, сделанное в 1938 году в берлинском Институте химии общества кайзера Вильгельма его тогдашним директором профессором Отто Ганом и его ассистентом Фрицем Штрассманом. Как известно, ядерную физику и физику частиц (в 1930-е годы это была практически одна и та же сфера исследований) революционизировало изобретение циклического резонансного ускорителя протонов, сделанное в 1930 году американскими физиками Эрнестом Орландо Лоуренсом и Милтоном Стэнли Ливингстоном. Однако и эти замечательные машины поначалу опять-таки вполне умещались (или могли умещаться) на лабораторных столах. Первый демонстрационный циклотрон Лоуренса и Ливингстона имел в диаметре около 10 см, второй — 25 см, третий (а это уже была вполне серьезная машина, разгонявшая протоны до энергии 5 МэВ) — 69 см. #физика #ядерная_физика #physics #science 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️ График, который получается в результате таких манипуляций — трохоида, у которой опорная поверхность не плоская, а имеет переменный радиус кривизны. По сути это совокупность эпитрохоид, построенных на поверхности с переменным радиусом кривизны. Для понимания процесса нужно записать на черновике два параметрических уравнения, которые получаются, когда кругл «катится» по плоскости:

x = r⋅t - h⋅sin(t)
y = r - h⋅cos(t)

Для эпициклоиды уже сложнее:

x = R⋅(m+1)⋅cos(m⋅t) - h⋅cos((m+1)⋅t)
y = R⋅(m+1)⋅sin(m⋅t) - h⋅sin((m+1)⋅t)

где m = r/R , R — радиус неподвижной окружности (опорная поверхность), r — радиус катящейся окружности. h — расстояние от центра катящейся окружности до точки маркера (за которой мы следим, точка, которая рисует). Ну а если тут положить R → ∞ и h → R , то мы получаем уравнения классической циклоиды, график которой описывает крайняя точка на колесе машины, которая едет с постоянной скоростью и без проскальзывания. ❓Математические вопросы для наших подписчиков: ▪️ Попробуйте выразить явную зависимость y(x). Получится у вас это сделать? ▪️ На видео видно, что мы получаем семейство кривых, которые после каждого полного «круга» немного смещаются. Для этого смещения обязательно ли число зубьев на маленьком колесе и число зубьев на опорной кривой должны быть взаимно простыми числами? Или достаточно лишь того, чтобы они отличались хотя бы на 1 ? ➰ Красота параметрических кривых ⭕️ Точки пересечения кругов на воде движутся по гиперболе 🕑 Экстремальная задача на смекалку #математика #mathematics #animation #math #геометрия #geometry #gif 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

〰️ Принцип Гюйгенса [1987] ШколФильм 🌀 Кинофрагмент рассказывает о законах, которым подчиняются волны при отражении от границ раздела сред и при переходе из одной среды в другую. Лишь во второй половине XVII в. Х. Гюйгенс предложил принцип, который смог объяснить геометрическую оптику. Принцип Гюйгенса гласит, что каждая точка среды, до которой дошла волна, сама становится источником волны. И волновая поверхность в следующий момент времени является огибающей всех этих волн от вторичных источников. Хотя принцип Гюйгенса впервые был применен именно к свету, этот принцип легче всего понять на механической аналогии, поскольку он не зависит от физической природы волн. В самом деле, если поглядеть на образование волн на поверхности воды, можно убедиться, что их распространение обусловлено именно тем, что молекулы воды, до которых дошло колебание, сами начинают колебаться и передают колебания соседним молекулам. Говоря простыми словами, препятствия прекращают распространение волн именно потому, что они не дают колеблющимся молекулам воды быть вторичными источниками. #электричество #физика #оптика #волны #опыты #physics 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

👨🏻‍💻Подборка англоязычных ресурсов для изучения IT 🔹 stackoverflow.com — главная база знаний для разработчиков. 24+ млн вопросов и ответов. Работает отлично. 🔹 hackaday.com — железо, электроника, встраиваемые системы, DIY-проекты. Для тех, кто любит паять и программировать. 🔹 hashnode.com — блог-платформа для разработчиков. За сутки — сотни свежих статей от инженеров со всего мира. 🔹 anandtech.com — форум по железу, процессорам, видеокартам, сборке ПК и софту. Живое обсуждение техники. 🔹 reddit.com — огромные сообщества: r/programming, r/MachineLearning, r/webdev. Нужен VPN в некоторых регионах, но сам сайт жив. 🔹 news.ycombinator.com — Hacker News. Главная лента IT-новостей и стартапов. Обновляется круглосуточно. 🔹 dev.to — DEV Community. Соцсеть для программистов, посты выходят каждый день. 🔹 freecodecamp.org — тысячи бесплатных гайдов по JavaScript, Python, алгоритмам и веб-разработке. 🔹 medium.com — блоги инженеров из FAANG и независимых экспертов. Хорошая рекомендательная система. 🔹 github.com — трендовые репозитории, open-source проекты, обсуждения в issues и PR. 🔹 huggingface.co — главное сообщество по AI и ML. Модели, датасеты, статьи. 🔹 arxiv.org — свежие научные препринты по CS, ML, AI, математике. 🔹 paperswithcode.com — к каждой статье прилагается код. Идеально для ML-инженеров. 🔹 openai.com/blog — официальный блог OpenAI. Новости о GPT, исследованиях и релизах. 🔹 deepmind.com/blog — блог Google DeepMind. Глубокие материалы по обучению с подкреплением и нейросетям. 🔹 infoq.com — статьи и видео про архитектуру, микросервисы, DevOps, CI/CD. 🔹 sdtimes.com — новости индустрии разработки ПО. 🔹 codinghorror.com — блог Джеффа Этвуда (сооснователь Stack Overflow). Про код, инженерию и культуру разработки. 🔹 newsletter.pragmaticengineer.com — глубокий разбор инженерных практик и управления командами. 🔹 w3schools.com — справочник по HTML, CSS, JavaScript, SQL, Python. Быстрый поиск синтаксиса. 🔹 learn.microsoft.com — бесплатные курсы и документация от Microsoft. 🔹 edx.org — курсы от MIT, Гарварда, LinuxFoundation. Много технических направлений. 🔹 classcentral.com — поисковик бесплатных IT-курсов по всему интернету. 🔹 overapi.com — шпаргалки по языкам программирования и инструментам. 🔹 explainshell.com — расшифровка сложных команд в терминале. 🔹 tldp.org — классическая документация по Linux. 🔹 opensource.com — статьи про open-source, лицензии, управление проектами. 🔹 dodgycoder.net — блог про безопасность и уязвимости. 🔹 krebsonsecurity.com — расследования и новости о кибербезопасности. 🔹 thehackernews.com — дайджест новостей по безопасности и хакерским атакам. 🔹 portswigger.net/research — исследования веб-уязвимостей от авторов Burp Suite. 🔹 owasp.org — стандарты и чек-листы по безопасности приложений. 🔹 cve.mitre.org — база известных уязвимостей. 🔹 nginx.com/blog — всё про веб-серверы, балансировку и производительность. 🔹 cloud.google.com/blog — облачные технологии от Google. 🔹 aws.amazon.com/blogs — блог AWS с кейсами и архитектурными решениями. 🔹 kubernetes.io/blog — официальный блог Kubernetes. 🔹 docker.com/blog — контейнеризация и оркестрация. 🔹 git-scm.com/doc — официальная документация по Git с примерами. 🔹 json.org — описание формата JSON. 🔹 http.cat — коды HTTP-ответов с забавными картинками. 🔹 devhints.io — компактные шпаргалки по технологиям. 🔹 roadmap.sh — визуальные карты обучения для фронтенда, бэкенда, DevOps, ML. 🔹 exercism.org — практика программирования с задачками и менторами. 🔹 codewars.com — тренировка алгоритмов прямо в браузере. 🔹 leetcode.com — подготовка к собеседованиям, задачи с разбором. 🔹 hackerrank.com — челленджи по алгоритмам и SQL. 🔹 geeksforgeeks.org — объяснение алгоритмов и структур данных простым языком. 🔹 programiz.com — обучение с интерактивным запуском кода. 🔹 realpython.com — качественные статьи по Python. 🔹 pypi.org — индекс всех пакетов Python. 🔹 npmjs.com — реестр пакетов для JavaScript / Node.js. 🔹 crates.io — реестр библиотек для Rust. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⭕️ Две окружности радиусов 3 и 6 касаются одной прямой и друг друга. Чему равны стороны и площадь треугольника BDC ? Вот такая математическая разминка, господа и дамы. Подумайте и напишите свои идеи в комментариях. 📝 Подсказка и разбор #математика #алгебра #геометрия #math #разбор_задач 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

👨🏻‍💻 Подборка полезных ссылок для изучения C++ ▪️ LearnCpp.com — это бесплатный веб-сайт, посвященный обучению вас программированию на C++. Независимо от того, был ли у вас какой-либо предыдущий опыт программирования или нет, учебные пособия на этом сайте помогут вам выполнить все шаги по написанию, компиляции и отладке ваших программ на C++, и все это с большим количеством примеров. ▪️ ravesli.com — Здесь представлены более 240 бесплатных уроков, где с нуля рассматриваются основы и тонкости языка С++ и программирования в целом. Есть пошаговые создания игр на С++ с помощью библиотек MFC и SFML, и более 70 практических заданий для проверки ваших навыков программирования. ▪️ metanit.com — данный сайт посвящен различным языкам и технологиям программирования, компьютерам, мобильным платформам и ИТ-технологиям. Здесь будут выкладываться различные руководства и учебные материалы, статьи и примеры. ▪️ cppstudio.com/cat/274/ — Если вы новичок в C++, предлагаю Вам прочитать этот бесплатный учебник. Здесь собрано большое количество статей для начинающих программистов по С++. Условно все статьи разделены на группы, кратко характеризующие их содержание. После прочтения статьи, можно закрепить материал, написав несколько программ. Для проверки своих теоретических знаний можно пройти тестирование по С++. В таблице после теоретических статей идет подраздел практики, в котором вы можете пройти тестирование и написать программы. ▪️ cplusplus.com/doc/tutorial/ — These tutorials explain the C++ language from its basics up to the newest features introduced by C++11. Chapters have a practical orientation, with example programs in all sections to start practicing what is being explained right away. ▪️ devdocs.io/cpp/ — The interface of C++ standard library is defined by the following collection of headers. ▪️ https://www.cpp.com.ru/ — C++ — чрезвычайно мощный язык, содержащий средства создания эффективных программ практически любого назначения, от низкоуровневых утилит и драйверов до сложных программных комплексов самого различного назначения. На данном сайте выложено несколько книг и статей по языкам С и С++, как для начинающих, так и для профессионалов. ▪️ https://en.cppreference.com/w/cpp — ещё одна хорошая документация на английском. Постоянно обновляется. ▪️ https://learnc.info/ — хороший сайт с лекциями по языку C. В качестве базового языка вам предстоит изучать C. Почему именно C, а не Pascal, Python, Ruby или PHP? Этот язык заставляет вас думать обо всём. Когда программируешь на си, начинаешь понимать, что компьютер - просто железяка. Необходимо самостоятельно выделять память под объекты, затем очищать эту память, заботиться о переполнении массивов, переполнении переменных, изменении знака переменных, приведении типов, правильном обращении к памяти и т.д. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

☺️ Применение эффекта ПВО в гидроакустике и не только Условия полного внутреннего отражения для воды: n_вода = 1.33; n_воздух = 1.0. Предельный угол: θ_крит = arcsin(1/1.33) ≈ 48.75°. При попадании лазерного излучения на границу под углом, меньшим 48° к нормали, вся энергия отражается внутрь струи. Это делает водяную струю естественным жидким световодом. Хотя в телекоме используется стекловолокно, этот принцип применяется в струйных датчиках уровня и некоторых типах микрофлюидных систем, где оптический контроль среды происходит без контакта с «сухими» датчиками. Наблюдение: эффект исчезает в момент турбулизации потока и образования капель, так как нарушается геометрия «идеальной трубы» для отражения. Именно на этом принципе работают первые оптоволоконные линии. Только вместо воды там используется кварцевое стекло, а вместо воздуха — оболочка с низким показателем преломления. #оптика #эксперименты #волны #колебания #физика #physics #видеоуроки #опыты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🕰 Христиан Гюйгенс (Christiaan Huygens), нидерландский математик, физик и астроном — сконструировал первый успешный маятниковый механизм в декабре 1656 года, хотя идея использования маятника для регулировки хода часов ранее высказывалась Галилеем. В 1657 году Гюйгенс передал эксклюзивные права на производство своих часов мастеру Саломону Костеру (Salomon Coster) из Гааги . Именно Костер начал серийный выпуск первых маятниковых часов, известных как «Haagsche Klokje». Интересно, что технология быстро распространилась по Европе. В ноябре 1658 года лондонский часовщик Агасфер Фромантель (Ahasuerus Fromanteel), отправив своего сына в мастерскую Костера, уже рекламировал маятниковые часы в Англии. ⚙️ С инженерной точки зрения, ключевым элементом стала связка «маятник — анкерный спуск». ▪️ 1. Маятник как регулятор: Вместо прежних систем, где скорость хода зависела от неравномерной силы пружины или гири, Гюйгенс применил маятник. Его главное свойство — изохронность: период колебаний (а значит, и интервал между «тиками») практически постоянен для данной длины маятника и не зависит от амплитуды (в малых пределах) . Фактически, маятник стал эталоном времени, который «диктует» механизму, когда переводить стрелку. ▪️2. Анкерный спуск (escapement): Это устройство выполняет две функции : ▫️ Преобразование энергии: Оно преобразует непрерывное вращательное движение колес (от гири или пружины) в колебательное движение маятника. ▫️ Счет импульсов: Каждое качание маятника позволяет зубчатому колесу (спусковому колесу) продвинуться ровно на один зуб. Таким образом, энергия «выпускается» порциями, а не непрерывно. ▫️ Поддержание колебаний: Спуск передает маятнику небольшой импульс энергии от заводного механизма, компенсируя потери на трение и сопротивление воздуха. В ранних часах Гюйгенса использовался вертикальный (шпиндельный) спуск (verge escapement) . В этой схеме маятник был жестко связан с валом, несущим паллеты (пластины, которые попеременно цепляются за зубья колеса). Это заставляло маятник качаться через слишком широкую дугу, что вносило погрешности. Сам Гюйгенс пытался решить эту проблему, добавив изогнутые щечки (cycloidal cheeks) в точке подвеса маятника. Они заставляли нить маятника наматываться на кривую, искусственно изменяя длину подвеса при больших амплитудах и делая ход более равномерным. Впоследствии именно английские мастера (например, Роберт Гук и Джордж Грэм) усовершенствовали систему, изобретя анкерный спуск (anchor escapement), который позволил маятнику качаться на маленькой дуге (2–3°), что сделало часы еще точнее. #механика #математика #техника #геометрия #физика #опыты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Если заменить обмотку ротора на более толстые провода, то мы наблюдаем увеличение оборотов электродвигателя. Работает ли здесь логика: меньше сопротивление → больше ток → больше сила Ампера ? В маленьких дешевых электродвигателях (из игрушек, вентиляторов) основное сопротивление цепи часто находится не в меди обмотки, а в месте контакта графитовых щеток с коллектором (или в самих пружинках/проводниках). Когда вы поставили толстый провод, вы уменьшили внутреннее сопротивление обмотки, но щетки так и остались «узким горлышком». Закон Ома для полной цепи говорит, что ток определяется полным сопротивлением. Если общее сопротивление упало (пусть даже на 20–30%), то ток возрос. Рост тока → рост силы Ампера → ротор ускоряется до тех пор, пока возросшая Противо-ЭДС (напряжение, вырабатываемое ротором) не ограничит этот ток. Но так как щеточный контакт вносит нелинейные потери, новое равновесие наступает при чуть большей скорости. Что именно тормозит ротор? ▪️ 1. Механические потери: трение в подшипниках и сопротивление воздуха (аэродинамическое сопротивление крыльчатки, если она есть). ▪️ 2. Самый главный ограничитель скорости — Противо-ЭДС (электрическое торможение). Когда ротор крутится в магнитном поле, он работает как генератор и вырабатывает напряжение, направленное навстречу току от батарейки. В результате результирующий ток в обмотке падает: I = (Uбат — Eпротив-эдс) / R. А сила Ампера (которая создает вращающий момент М) прямо пропорциональна этому току I. Именно поэтому, заменив провода на толстые (уменьшив R), мы уменьшили потери напряжения, ток стал больше при тех же оборотах, противо-ЭДС пришлось "подрасти" (чтобы снова ограничить ток до рабочего уровня), а для роста противо-ЭДС ротору пришлось крутиться быстрее. #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🤖 Школьники сделали робота с ИИ для поиска редких растений На Российской робототехнической олимпиаде выбрали победителя в спецноминации по физическому ИИ — направлению, где робот не следует жёсткому сценарию, а сам воспринимает окружающую среду и реагирует на неё. Это направление уже давно и активно развивает Яндекс Образование, у которого накоплена серьёзная экспертиза в физическом ИИ: именно на их номинации выявлена одна из самых интересных работ. Победил проект подростков из Екатеринбурга: автономный робот для мониторинга редких растений в заповедниках. Обычно эту работу делают вручную — сотрудники обходят территорию, ищут и фиксируют находки, что долго и не всегда безопасно на сложном рельефе. Робот берёт эти задачи на себя: патрулирует местность, распознаёт растения через камеру и ведёт учёт находок. Нейросеть работает локально, прямо на борту, обучена на снимках из iNaturalist. А передвигается устройство без GPS — по одометрии, что критично для труднодоступных территорий с нестабильной связью. Показательный пример, как школьная робототехника перерастает в физический ИИ: от простого «проехать по маршруту» — к «увидеть, распознать и решить реальную задачу». И приятно видеть, что крупные компании вовлекают в это талантливых детей. 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

Эту задачу решают по-разному. Кто прав? 🤯 🖥 Дан массив целых чисел. Найти индекс элемента, который не равен ни предыдущему, ни следующему (крайние элементы не проверяем). Ограничение: длина массива ≥ 3. Допустим... сделаем так...

def find_unique(arr):
    return next(i for i in range(1, len(arr)-1) 
                if arr[i] not in (arr[i-1], arr[i+1]))

Или даже так...

f=lambda a:next(i for i in range(1,len(a)-1)if a[i]-a[i-1]and a[i]-a[i+1])

❓ Всё ли здесь хорошо? Или код содержит скрытый баг? #python #алгоритм #программирование #собеседование #it #разработка #задачи 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📘 «Основы электрических цепей» (Fundamentals of Electric Circuits), Чарльз К. Александр, Мэттью Н. О. Садику 💾 Скачать книгу В мире технической литературы найти учебник, который одинаково полезен и новичку, и практикующему инженеру, — задача не из легких. Однако труд Чарльза Александра и Мэттью Садику, выдержавший уже несколько переизданий (речь о версии 2009 года), является именно таким редким случаем, когда фундаментальность сочетается с доступностью изложения. Главное, что отличает этот учебник от многих других, — это его «дружелюбность» к читателю. Авторы не бросают студента на произвол судьбы, сразу погружая в дебри сложных вычислений. Вместо этого они предлагают продуманную систему подачи материала: от простых примеров к более сложным концепциям. Текст изобилует подробными объяснениями, а цветные схемы и визуальное выделение различных компонентов делают восприятие информации гораздо легче, чем в некоторых «классических» учебниках с черно-белыми иллюстрациями. #схемотехника #электроника #электричество #магнетизм #физика #physics 📚 Искусство схемотехники, 4-е издание (в 3 томах) [1993—2014] Пауль Хоровиц, Уинфилд Хилл 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🧲 В 1821 году английский ученый Майкл Фарадей показал миру, что электричество может создавать движение. Фарадею нужно было заставить проводник с током вращаться в магнитном поле. Но как подключить к нему провода, если он должен свободно крутиться? Обычные провода перекрутятся и порвутся. Фарадей поступил гениально. Он налил в чашку ртуть. Ртуть — жидкий металл, она отлично проводит ток. В центр чашки он поставил вертикальный магнит. А сверху, на гибком подвесе, закрепил медный стержень так, чтобы его нижний конец касался поверхности ртути. Фарадей замкнул цепь. Ток пошёл по стержню сверху вниз, через ртуть и обратно к батарее. А магнитное поле от стоящего в центре магнита действовало на этот ток. По правилу левой руки: ток идёт вниз, магнитное поле направлено вертикально — значит, сила толкает стержень вбок. Но стержень жёстко не закреплён, его нижний конец просто плавает в жидкой ртути. Поэтому он не может остаться на месте. Он получает боковой толчок и начинает двигаться по кругу вокруг магнита. Через 13 лет, в 1834 году, русский изобретатель Борис Якоби сделал первый настоящий двигатель с вращающимся валом и коллектором. Его первый образец выдавал всего 15 ватт — как лампочка в холодильнике. Но к 1839 году Якоби построил мотор мощностью в 1 лошадиную силу и установил его на лодку, которая с 14 пассажирами ходила по Неве. Внутри любого мотора есть две части: ▪️ Статор — неподвижная часть, создающая магнитное поле. ▪️ Ротор — вращающаяся часть с обмотками. Когда по ротору идёт ток, его магнитное поле взаимодействует с полем статора. Они отталкиваются или притягиваются — и ротор крутится. Чтобы вращение не остановилось, специальный переключатель (коллектор) вовремя меняет направление тока в обмотках. Вот и вся физика. А началось всё с простого вопроса: «А что будет, если пустить ток через проводник, плавающий в жидком металле?» #физика #опыты #эксперименты #наука #science #physics #электродинамика #магнетизм #видеоуроки #схемотехника #радиофизика 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔊 Колебания, стоячие волны, резонанс и сахар в качестве индикатора узлов звуковых волн 〰️ Стоячая волна — это устойчивый колебательный (волновой) процесс, возникающий при наложении волн, согласованных по времени и длине. Допустим, в какой-то среде возникает волна. Скажем, человек спел звук. Звуковая волна распространяется и попадает на поверхность. Звук отражается: отражённая волна идёт обратно. Теперь у нас 2 звуковых волны. Как они взаимодействуют? Преграды и неоднородности вызывают наложения падающей и отражённой волн. На результат влияют частота и фаза звука, направление распространения и затухание волн в среде. Вы знаете, что мягкие ткани гасят звук, а твердые вещества, наоборот, хорошо проводят его. ⠀ Допустим, у нас каменный тоннель: он не гасит, а хорошо отражает звук. Если подобрать звук с длиной волны, которая совпадает (или кратна) с поперечным размером тоннеля, мы получим интересный эффект. Возникает стоячая волна. Падающая и отражённая волны согласованы по времени: они начинают усиливать друг друга. Это явление называется резонанс. Стоячая волна появляется при отсутствии потерь в среде распространения и полном отражении падающей волны. В жизни такого нет, небольшие потери энергии будут всегда. #научные_фильмы #опыты #physics #science #физика #наука #механика #колебания #волны 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔹 Оптические эксперименты. Наблюдаемое явление называется аддитивным и субтрактивным смешением цветов. Сочетание синего, зеленого и красного света приводит к образованию белого света в результате аддитивного смешения. И наоборот, процесс преграждения части этого комбинированного белого света с помощью щели инициирует субтрактивное смешение цветов. В этом контексте щель функционирует как фильтр, избирательно пропускающий свет определенной длины волны. Тени, отбрасываемые объектами, являются следствием избирательного поглощения света определенной длины волны, что приводит к образованию трех различных теней: голубой, пурпурной и желтой. Эти тени создаются из-за взаимодополняющего соотношения между цветами в аддитивной и субтрактивной моделях, где голубой дополняет красный, пурпурный дополняет зеленый, а желтый дополняет синий. #оптика #эксперименты #волны #колебания #физика #physics #видеоуроки #опыты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⤵️ Задача по физике для наших подписчиков Оценить характерное расстояние, на котором человек видит «мокрый асфальт» на длинной прямой трассе в жаркий летний день. Это явление, когда мы видимо нечто похожее на воду, но при приближении к этому месту, «вода» (где она должна была быть) исчезает. Как оценить расстояние от глаз до этой точки? Оценить характерное расстояние, на котором человек видит «мокрый асфальт» на длинной прямой трассе в жаркий летний день. ✏️ Ваши идеи и решения в комментариях здесь... #физика #олимпиады #задачи #разбор_задач #оптика #математика #наука #physics #science 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📝 Интегрирование по частям. Геометрический смысл наглядно Формула интегрирования по частям записывается как: ∫ u · dv = u·v − ∫ v · du . По сути это лайфхак, который проходят на первом курсе физ-мата. И с помощью этой формулы студенты (или продвинутые школьники) уничтожают интегралы, которых нет в таблицах. Формула позволяет заменить один интеграл на другой, часто более простой для вычисления. Впервые этот метод опубликован в 1715 году в труде «Methodus Incrementorum Directa et Inversa» английским математиком Бруком Тейлором. Позже приоритет оспаривал Иоганн Бернулли, но первая печатная работа принадлежит Тейлору. Геометрический смысл формулы становится ясным при рассмотрении кривой в координатах (u, v), где u и v связаны параметрически. ▪️ Определённый интеграл ∫ u dv от v₁ до v₂ равен площади фигуры под кривой (горизонтальные полосы). ▪️ Интеграл ∫ v du от u₁ до u₂ равен площади фигуры слева от той же кривой (вертикальные полосы). ▪️ Рассмотрим прямоугольник с вершинами (0,0), (u₂,0), (u₂,v₂), (0,v₂). Его площадь равна u₂·v₂. ▪️ Прямоугольник с вершинами (0,0), (u₁,0), (u₁,v₁), (0,v₁) имеет площадь u₁·v₁. Разность этих площадей: u₂·v₂ − u₁·v₁ равна сумме двух криволинейных площадей: ∫ u dv (от v₁ до v₂) + ∫ v du (от u₁ до u₂) Отсюда: ∫ u dv (от v₁ до v₂) = u₂·v₂ − u₁·v₁ − ∫ v du (от u₁ до u₂).Это и есть формула интегрирования по частям в определённом интеграле. Таким образом, формула выражает геометрический баланс: площадь под кривой плюс площадь слева от кривой равны разности площадей двух опорных прямоугольников. Никаких дополнительных построений не требуется. #математика #подборка_книг #math #высшая_математика #математический_анализ #алгебра #calculus 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib