Physics.Math.Code

😵‍💫 Плоттер, который рисует картинки и даже портреты в полярной системе координат У полярного графопостроителя есть две осевые координаты: θ — поворот стола/руки, ρ — выдвижение инструмента от центра. Пишущий инструмент находится в точке (ρ, θ). Стоит вспомнить связь декартовых и полярных координат (кстати, вы в школе такое проходили или только в ВУЗе?): Прямое преобразование: x = ρ · cos(θ) и y = ρ · sin(θ) Обратное преобразование: ρ = √(x² + y²) и θ = atan2(y, x) Центр вращения также может быть смещен от начала координат, но это легко задается сдвиговыми смещениями: x' = x - x0 ; y' = y - y0 ; ρ = √(x'² + y'²) ; θ = atan2(y', x') Для реального плоттера важно: ρ обычно ограничено: ρ_min ≤ ρ ≤ ρ_max , а вот угол θ может быть любым, если нет гибких проводов, которые начинают заматываться. Чтобы построить растровые изображения и портреты, нужна векторизация в декартовой плоскости, потом перевод в полярные. Загрузить изображение → Перевести в grayscale → Выделить края: Canny, Sobel, Laplacian → Пороговая обработка → Скелетизация линий → Трассировка контуров → Упрощение ломаных: алгоритм Дугласа–Пекара → Расчет для каждой точки контура ( x, y): ρ = √((x-x0)² + (y-y0)²) ; θ = atan2(y-y0, x-x0) → Отсортировать контуры, чтобы меньше двигаться без рисования → Сгенерировать G-код: поднять перо, перейти, опустить, вести линию. Для закрученного вокруг центра портрета:

for i = 0..N_θ:
    θ = 2π · i / N_θ
    for j = 0..N_ρ:
        ρ = ρ_min + (ρ_max - ρ_min) · j / N_ρ
        x = ρ · cos(θ)
        y = ρ · sin(θ)
        polar_image[i, j] = sample_image(x, y)

Получается изображение в координатах (θ, ρ). Его можно векторизовать так же, как обычное, но затем каждая линия уже будет линией в полярных координатах.  Главная математическая тонкость: прямая в декартовой системе не является прямой в полярных координатах. Поэтому для точных рисунков и портретов траекторию всегда сначала строят в декартовых координатах, разбивают на мелкие отрезки и только затем переводят каждую точку в (ρ, θ). #математика #mathematics #animation #math #геометрия #geometry #gif График трохоиды ➰ Красота параметрических кривых ⭕️ Точки пересечения кругов на воде движутся по гиперболе 🕑 Экстремальная задача на смекалку 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔴 ЗАДАЧА ДНЯ: Геомеханика и теория упругости Представьте, что вы проектируете горный тоннель. Перед вами три варианта поперечного сечения (A, B и C). ❓Вопрос: Какая форма тоннеля является наиболее устойчивой к давлению со стороны камней скалы? Горные породы оказывают на тоннель колоссальное литостатическое давление (сжимающее со всех сторон). Ключевая проблема здесь — как материал (бетон, камень) реагирует на нагрузку. В механике горных пород тоннель обычно рассматривают как отверстие в бесконечной упругой среде (массиве горных пород), находящемся в состоянии гидростатического сжатия. Хотите интересный факт для размышлений? Напряжения затухают очень быстро. Основная нагрузка ложится на породу в радиусе примерно 3-х радиусов тоннеля. Дальше скала «не знает» о том, что внутри есть пустота. #physics #science #сопротивление_материалов #механика #физика #сопромат 📊 Какой вариант выбрали бы вы? 🔤 Форма A 🔤 Форма B 🔤 Форма C 📙 Почему мы не проваливаемся сквозь пол [1971] Гордон Джеймс Эдвард 📘 Конструкции, или почему не ломаются вещи [1980] Гордон Джеймс Эдвард 📚 Механика разрушений [12 книг] 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🎈 Резиновый шарик в тепловизоре 🔥 Ранее на канале был уже такой опыт. Кратко о происходящем: Резиновый шарик растягивают ➜ Он нагревается (это видно в тепловизоре) ➜ Ждут пока температура выровняется ➜ Резко отпускают, шарик принимает обратно свою форму, но в тепловизоре заметно сильно охлаждение. Этот опыт демонстрирует обратный (или аномальный) термоупругий эффект Гоу-Джуля в резине. Это фундаментальное свойство каучуков и эластомеров, и внутренние напряжения здесь играют ключевую роль. 1. Растяжение шарика (Нагревание): Вы прикладываете силу, чтобы растянуть сетку полимерных цепей, из которых состоит резина. В нерастянутом состоянии длинные, хаотично свернутые полимерные молекулы находятся в состоянии с максимальной энтропией (максимальным беспорядком). При растяжении вы вынуждаете эти цепи выпрямляться и ориентироваться вдоль направления растяжения. Система становится более упорядоченной — её энтропия уменьшается. С термодинамической точки зрения, резиновая деформация — это в первую очередь энтропийный процесс. Внутренняя энергия цепи почти не меняется при растяжении. Согласно уравнению состояния идеального эластомера (аналог уравнения Клапейрона-Менделеева для газов): σ ~ T, где σ — напряжение, T — температура. При постоянной длине растяжения увеличение температуры повышает напряжение. Когда вы растягиваете шарик быстро (адиабатически), системе не хватает времени для теплообмена. Уменьшение энтропии (увеличение упорядоченности) при постоянной внутренней энергии должно сопровождаться выделением тепла, чтобы выполнялись законы термодинамики. Работа, совершаемая вами над резиной, переходит не в увеличение потенциальной энергии межмолекулярных связей (как в металле), а в уменьшение энтропии и, как следствие, в повышение температуры. Внутренние напряжения здесь — прямое следствие вынужденного снижения энтропии цепей. 2. Ожидание (Теплообмен): Растянутый шарик остывает до температуры окружающей среды, отдавая избыточное тепло. Теперь он находится в равновесном растянутом состоянии при комнатной температуре, но с высоким уровнем внутренних (энтропийных) напряжений. Цепи остаются в вытянутом, неестественном для них состоянии. 3. Резкое отпускание (Сильное охлаждение): Вы убираете внешнюю силу. Внутренние напряжения, запасенные в выпрямленных полимерных цепях, теперь выполняют работу. Цепи начинают стремительно сворачиваться обратно в хаотичные клубки, чтобы вернуться в состояние с максимальной энтропией (максимальным беспорядком). Этот процесс быстрого сворачивания (сжатия) является энтропийно-двигательной силой. Цепи совершают работу по сворачиванию, преодолевая внутреннее трение (вязкое сопротивление). Для совершения этой работы им нужна энергия. Поскольку процесс быстрый (адиабатический), эта энергия берется из их собственной тепловой (кинетической) энергии. В результате температура полимерной сетки резко падает. Это прямое следствие преобразования внутренней тепловой энергии в механическую работу, совершаемую против вязких сил при сворачивании. ❓ А теперь пара вопросов по опыту: 1. Почему шарик сильнее охлаждается в той части, где есть переход в более широкий участок резины? 2. С железной пружиной будет точно такие же результаты? Если мы растянем пружину, потом подождем и дадим ей вернуться в исходное состояние, то она охладится? #физика #механика #видеоуроки #science #термодинамика #МКТ #physics #опыты #эксперименты 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚡️ Друзья-подписчики, которые имеют premium-подписку, нужно помочь сообществу голосами, чтобы открыть больше возможностей в публикации историй: https://t.me/boost/physics_lib ⭐️ Кому не сложно, проголосуйте за наше сообщество [ Это бесплатно для подписчиков с премиум подпиской ]

🔸 Нобелевская премия по физике за 2026 год была присуждена бельгийскому астрофизику Фрэнсису Хальцену (Francis Halzen), работающему в Университете Висконсина-Мэдисона (США) 🏆 Премия вручена «за решающий вклад в работу нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения». Объявление состоялось 6 октября 2026 года в Стокгольме. Нейтрино — это элементарные частицы, которые почти не взаимодействуют с материей. Они образуются в экстремальных условиях далёкого космоса, например, вблизи огромных чёрных дыр. Ключевое преимущество нейтрино перед другими частицами (например, космическими лучами) в том, что они не имеют заряда и поэтому не отклоняются магнитными полями на своём пути. Это позволяет им долетать до Земли, сохраняя информацию о направлении на источник своего рождения — в отличие от заряженных частиц, которые «петляют» в космических магнитных полях. Таким образом, нейтрино служат уникальными частицами, позволяющими заглянуть в самые энергетически мощные и скрытые процессы во Вселенной. Для регистрации этих неуловимых частиц Хальцен ещё в конце 1980-х годов предложил использовать лёд Антарктиды. Так появилась нейтринная обсерватория IceCube — установка объёмом в один кубический километр льда, оснащённая 5160 световыми датчиками, погружёнными на глубину до 2450 метров. Когда нейтрино сверхвысокой энергии сталкивается с нуклоном (протоном или нейтроном) в составе ядра атома льда, образуется слабая вспышка света, которую и фиксируют датчики. Именно эти вспышки позволяют учёным восстанавливать траекторию частицы и определять её космическое происхождение. 🔻 Открытие высокоэнергетических космических нейтрино положило начало новому направлению в науке — астрофизике высоких энергий. Оно дало человечеству принципиально новый «канал» информации о Вселенной, который невозможно получить никакими другими способами. Кстати, размер Нобелевской премии в 2026 году составил 12 миллионов шведских крон (около 1,2 млн долларов США). #квантовая_физика #квантовая_механика #изобретения #физика #physics #космос #астрономия #science #наука 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

⚙️ Модель устройства главной части вертолёта 🚁 Несущий винт вертолёта состоит из лопастей, втулки и механизма управления. Лопасти крепятся к втулке через шарниры: горизонтальный (маховый — позволяет взмахивать вверх-вниз), вертикальный (для отклонения в плоскости вращения) и осевой (для поворота вокруг продольной оси, т.е. изменения угла установки). Ключевой механизм управления наклоном лопастей — автомат перекоса. Это два кольца: нижнее неподвижное и верхнее вращающееся вместе с винтом. Нижнее связано тягами с рычагами в кабине, верхнее — тягами с осевыми шарнирами каждой лопасти. ▪️ Общий шаг: при вертикальном перемещении колец все лопасти одновременно меняют угол установки — меняется общая подъёмная сила (взлёт/спуск). ▪️ Циклический шаг: при наклоне колец (например, вперёд) тяги при вращении по-разному изменяют угол установки в зависимости от азимута: над хвостом лопасть увеличивает угол, над носом — уменьшает. Возникает асимметрия подъёмной силы, которая наклоняет плоскость вращения винта и вертолёт летит в нужную сторону. Таким образом, «наклон лопастей» — это периодическое изменение угла атаки (установки) лопастей, создающее управляющий момент. Маховый шарнир при этом компенсирует неравномерность подъёмной силы на разных азимутах. #техника #механика #изобретения #физика #physics #математика #геометрия #science #наука #аэродинамика 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

💻 12 игр, которые научат программировать лучше любого курса Собрал для вас подборку, где код — это не скучная теория, а главный инструмент в игре. От логики для новичков до хардкора для профи. Сохраняйте, пригодится. ▪️ Human Resource Machine Ты — офисный клерк, программирующий поручения босса. Отлично объясняет алгоритмы, циклы и оптимизацию мышления. ▪️ 7 Billion Humans Продолжение HRM, но сложнее: ты пишешь один алгоритм сразу для толпы людей. Учит параллельному мышлению и масштабированию логики. ▪️ while True: learn() Игра про программирование, нейросети и автоматизацию, но без скучной математики. Показывает, как код решает реальные задачи (и как понять своего кота-гения). ▪️ CodeCombat Настоящий код в формате RPG. Проходишь подземелья, пишешь скрипты на Python, JavaScript и других языках. ▪️ Lightbot Минималистичная головоломка про команды и функции. Отлична для абсолютных новичков и даже детей. ▪️ TIS-100 Очень хардкорный симулятор ремонта древнего компьютера от создателей Shenzhen I/O. Прокачивает понимание низкоуровневой логики и архитектуры. ▪️ SHENZHEN I/O Игра про программирование микроконтроллеров с нуля. Для тех, кому интересно, как код работает с железом. ▪️ Screeps MMO-стратегия, где ты программируешь свою армию на JavaScript. Учит писать долгоживущий, поддерживаемый код, который будет работать без тебя 24/7. ▪️ Else Heart.Break() Сюжетная игра, где ты буквально переписываешь код реальности. Очень хорошо развивает понимание логики систем. ▪️ The Farmer Was Replaced Автоматизация фермы с помощью настоящего языка программирования. Идеально для понимания циклов и оптимизации процессов. ▪️ Bitburner Программирование взломов и автоматизации в киберпанк-сеттинге. Максимально приближено к реальному кодингу (пишем скрипты на упрощенном JS/Netscript). ▪️ Autonauts Программируешь роботов для выполнения задач. Очень наглядно показывает ценность алгоритмов: сначала ты делаешь всё руками, потом учишь роботов, а они делают за тебя. А вы играли в какие-то из этих игр? Делитесь впечатлениями в комментариях... #gamedev #игры #game #разработка #программирование 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🟢 Когда RTX 5090 «отдыхает»: анатомия процессорного бутылочного горлышка Видео, где RTX 5090 соседствует с древним Intel Core i3-530 и 2 ГБ ОЗУ. Мир не успевает прогружаться, текстуры «плывут», а FPS болтается в районе 20-30. C точки зрения архитектуры — это идеальная иллюстрация того, как узкое место (bottleneck) превращает флагманскую видеокарту в бесполезный кусок кремния. В любой игре CPU и GPU работают в тандеме, но с разной скоростью. CPU отвечает за игровую логику: физику, ИИ, обработку ввода, расчёт положения объектов и, что критично, подготовку и отправку команд рендеринга видеокарте. GPU — исполнитель: он получает эти команды и рисует картинку. Проблема в том, что GPU сегодня в разы быстрее CPU. И если процессор не успевает подготовить кадр, видеокарта просто простаивает. В случае с i3-530 разрыв катастрофический: калькуляторы показывают 89–100% процессорного боттлнека для этой связки. То есть GPU загружен хорошо если на 40-50%, пока CPU «задыхается» под 100%. Игровой движок (в GTA V — RAGE) работает в несколько потоков: ✔️Game Thread — считает логику мира (физика, ИИ, коллизии); ✔️Render Thread — собирает данные для отрисовки; ✔️RHI Thread — отправляет команды в драйвер и GPU. Каждый draw call — команда «нарисуй этот объект» — имеет свою цену для CPU. Каждое изменение состояния (текстура, шейдер, буфер) — тоже. В открытом мире GTA V на экране одновременно находятся сотни объектов: машины, здания, NPC, трава, тени. Каждый объект — отдельный draw call. Старый i3-530 с двумя ядрами и низкой IPC физически не может обработать этот поток команд достаточно быстро. GTA V — это открытый мир, который потоково загружается (streaming) по мере движения игрока. Движок использует LOD (Level of Detail): вдали объекты упрощены, вблизи — детализированы. CPU постоянно вычисляет, какие LOD-модели нужно загрузить, какие выгрузить, и где они находятся в мире. Слабый процессор не справляется с этой задачей. Отсюда — знаменитые «пустые» улицы и здания-призраки, которые проявляются только через несколько секунд. GPU готов нарисовать всё в мгновение ока, но CPU не успевает даже сообщить ему, что именно нужно нарисовать. Помимо рендеринга, есть ещё два пожирателя процессорного времени: ✔️Физика и ИИ: поведение NPC, машин, столкновения. GTA V известна как игра, «выедающая» CPU именно из-за сложных систем симуляции. ✔️Оперативная память: 2 ГБ — это в разы меньше минимума (рекомендуется 8+ ГБ). Когда ОЗУ не хватает, система начинает свопить — сбрасывать данные на диск. Это убивает производительность даже без учёта CPU. Видеокарта готова отрисовать 200+ FPS, но процессор способен «скормить» ей данные только для 25-30. GPU ждёт. Кадры рождаются не тогда, когда их может нарисовать GPU, а тогда, когда CPU закончит подготовку следующего кадра. А какая у вас сейчас сборка ПК или на каком ноутбуке сидите, ребят? Давайте поделимся по фотографии в комментариях. #математика #физика #наука #gif #образование #разработка_игр #gamedev #math #physics 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

📚 Как решать задачи [20+ книг] 💾 Скачать книги 🔵 Физика – это основа всего естествознания, она необходима для изучения химии, биологии, географии, геологии, астрономии. В свою очередь для понимания самой физики большие познания в других естественных дисциплинах не требуются, однако нужны знания и навыки из такой науки, как математика. Считается, что физика на сегодня является самой развитой и формализованной (то есть описываемой с помощью математических инструментов) естественной наукой. 💡 Сделаем подборку книг о том как научиться решать физико-математические задачи? В комментариях обязательно напишите какие книги по физике ваши любимые! #подборка_книг #физика #техника #physics #задачи #наука #science 🍩 Для донатов на кофе ☕️: +79616572047 (СБП / ВТБ / OZON) 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🔥💨 Паровой или реактивный двигатель ? Паровая машина — тепловой двигатель внешнего сгорания, преобразующий энергию водяного пара в механическую работу возвратно-поступательного движения поршня, а затем во вращательное движение вала. В более широком смысле паровая машина — любой двигатель внешнего сгорания, который преобразует энергию пара в механическую работу, таким образом к паровым машинам можно было бы отнести и паровую турбину, имеющую до сих пор широкое применение во многих областях техники. Первый паровой двигатель был создан и использован Фердинандом Вербистом в 1672 году в его изобретении - игрушкой на паровом двигателе, сделанной для китайского императора. Вторая паровая машина была построена в XVII веке французским физиком Дени Папеном и представляла собой цилиндр с поршнем, который поднимался под действием пара, а опускался давлением атмосферы после сгущения отработавшего пара. На этом же принципе были построены в 1705 году вакуумные паровые машины Севери и Ньюкомена для выкачивания воды из копей. Значительные усовершенствования в вакуумной паровой машине были сделаны Джеймсом Уаттом в 1769 году. Дальнейшее значительное усовершенствование парового двигателя (применение на рабочем ходу пара высокого давления вместо вакуума) было сделано американцем Оливером Эвансом в 1786 году и англичанином Ричардом Тревитиком в 1800 году. В России первая действующая паровая машина была построена в 1766 году по проекту Ивана Ползунова, предложенному им в 1763 году. Машина Ползунова имела два цилиндра с поршнями, работала непрерывно, и все действия в ней проходили автоматически. Но увидеть своё изобретение в работе И. И. Ползунову не пришлось: он умер 27 мая 1766 года, а его машина пущена в эксплуатацию на Барнаульском заводе только летом. Через пару месяцев из-за поломки она перестала действовать и впоследствии была демонтирована. #опыты #научные_фильмы #физика #термодинамика #мкт #видеоуроки #gif #physics 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

Врываемся в пятый сезон CyberCamp! С 24 октября по 6 ноября 2026 пройдут командные киберучения CyberCamp: три тура на выбывание и 12 практических заданий по OSINT, DFIR, Offensive Security, DevSecOps и другим направлениям кибербеза. Для студентов вузов и колледжей — отдельная лига. Заявки принимаем до 15 октября. Собирайте команду и боритесь за призовые места: 🥇 200 000 ₽ 🥈 150 000 ₽ 🥉 100 000 ₽ Плюс — лимитированный мерч каждому участнику команд-победителей. ➡️ Регистрация на киберучения тут. За событиями турнира можно будет следить на стримах. А дальше — митапы, специальные эфиры и большой онлайн-кэмп в феврале. И еще одна новость: у CyberCamp появилась своя платформа. Здесь можно участвовать в мероприятиях и практических заданиях, зарабатывать сайбы, следить за прогрессом и рейтингом, а сайбы обменивать на мерч. Регистрируйтесь на платформе CyberCamp, собирайте команду для CampGO — и увидимся в пятом сезоне!

⚡️ Задача по электродинамике для наших подписчиков. Будет ли вращаться диск? И если будет, то в какую сторону? Проверяем свои знания по электричеству и магнетизму. Обсуждение задачи здесь 🔹 #physics #science #физика #гидродинамика #магнетизм #химия #электродинамика #опыты #эксперименты 🥺 Plasma Vortex in a Magnetic Field ⚡️ ⚡️ Магнитные электроды 💨 Интересный эксперимент с жидким кислородом 🐸 Живая лягушка левитирует в магнитном поле ~16 Тесла 🧲 Электромагнит Биттера или соленоид Биттера 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

💥 Зоопарк нейтронных звезд [2008] [Россия] С. Б. Попов Научно-популярная лекция о нейтронных звёздах: об истории их обнаружения, их видах, строении, способах изучения и т.п. Сергей Борисович Попов — кандидат физико-математических наук, научный сотрудник Государственного Астрономического института имени Штернберга. Специализируется в области астрофизики компактных объектов (нейтронных звезд, черных дыр). Автор около ста научных и множества научно-популярных публикаций. 💥 Астрофизика - Нейтронные звезды Попов С. Б. 0:00:00 1. Массы белых карликов и нейтронных звезд 0:06:39 2. Экстремальные источники 0:08:32 3. Предсказание нейтронных звезд 0:13:04 4. Рождение нейтронных звезд. Рентгеновские источники 0:15:44 5. Ракетные эксперименты 0:17:39 6. Тесные двойные системы 0:21:39 7. Открытие нейтронных звезд. Пульсары 0:32:14 8. Оценка параметров нейтронных звезд 0:41:00 9. Новый зоопарк нейтронных звезд. Магнитары 0:47:22 10. Центральные компактные объекты в остатках сверхновых 0:52:19 11. Чем важны нейтронные звезды 0:54:54 12. Внутреннее строение нейтронных звезд 1:08:35 13. Измерение массы 1:16:48 14. Кварковые звезды 1:20:29 15. Остывание нейтронных звезд. Кинематический возраст #физика #астрономия #оптика #космос #космология #cosmos #Astronomy #physics #science 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

💫 ЭМ поле и ртуть. Почему она крутится? 🌀 Под действием электрического поля ртуть отдает один или два своих валентных электрона, образуя электроположительные ионы, и поэтому она может проводить электричество. Однако, атомы ртути (Hg) прочно удерживают свои валентные электроны и с трудом предоставляют их в «общее пользование». Но когда начинает течь ток, кристаллическая решётка ртути оказывается неустойчивой. В опыте имеем скрещенные поля: электрическое поле E и магнитное поле B, вектора которых направлены под углом π/2. В таких полях заряженные частицы из-за силы Лоренца двигаются по траектории, представляющей собой эпициклоиду. Но для наблюдателя кажется, что мы имеем вихревой круговой поток ртути. Разумеется, четкую математическую эпициклоиду получить не получится, ведь мы должны учитывать огромное множество заряженных частиц, а для более корректного описания придется подключать уравнение Навье - Стокса. В совокупности с неустойчивостью ДУ и неоднородных граничных условий описание потока представляет собой очень сложную математическую задачу. #гидродинамика #механика #электричество #магнетизм #физика #physics #видеоуроки #gif 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

💡 Физика света / The Physics of Light [2014] Серия фильмов из 6 частей исследует истинную природу света и пытается предугадать самые невероятные теории физики, начиная рассказ с истоков - с теории относительности Альберта Эйнштейна 01. Свет и время. Специальная теория относительности 02. Свет и пространство. Общая теория относительности 03. В погоне за светом 04. Свет и атомы 05. Свет и квантовая физика 06. Свет и струны #научные_фильмы #physics #геометрия #math #физика #электродинамика #оптика 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🌈 Наглядно об изменении цвета предметов при погружении на глубину — обратите внимание на красный цвет, который пропадает быстрее всех. Опыт показывает, что глубоководным рыбам выгодно иметь красную окраску, ведь так они будут казаться менее заметными для хищников и добычи. Удивительная адаптация и естественный камуфляж. По той же причине самые глубоководные водоросли выглядят красными: они не приспособлены поглощать красный свет, которого на глубине вовсе нет. Красный цвет имеет максимальную длину волны из видимого спектра и, следовательно, несёт наименьшее количество энергии. По мере увеличения глубины поглощаются красные, оранжевые, затем жёлтые, а иногда и зелёные волны, поэтому оставшийся видимый свет состоит из синего и фиолетового цветов с более короткой длиной волны. Вот почему океан на подводных съёмках мы видим в оттенках синего. А на глубину порядка двухсот метров (конкретика сильно зависит от условий) уже не проникает никакой видимый свет. Вода представляет собой синий светофильтр, тем более густой, чем толще слой воды. Все краски с увеличением глубины меняются. Так, например, красный цвет на глубине около 5 м становится бордовым, затем с погружением постепенно превращается в коричневый, а за пределами 12 м красные цвета все более превращаются в темно-зеленые. На глубине 20-30 м все цвета сизо-серые, они однотонны и тусклы. Чем короче длина волны у света, тем энергичнее фотоны, и наоборот. Отличным примером служит рентгеновское излучение. Оно находится вне видимо спектра, так как длина его волны чрезвычайно мала, что и позволяет фотонами проходить насквозь некоторые предметы. Аналогично, чем больше длина волны, тем меньшей способностью к сквозному прохождению сквозь предметы обладают фотоны. Как уже упоминалось выше, у красного света самая большая длина волны из видимого спектра, поэтому красный свет поглощается лучше остальных. Другими словами, красный свет просто рассеивается в воде. Если красный предмет постепенно погружать под воду, его цвет будет меняться: на небольшой глубине это незаметно; приблизительно на глубине 5 метров предмет станет бордовым; затем с увеличением глубины он сперва начнет казаться коричневым, потом зелёным, а на глубине около 30 метров станет чёрным. Это связано с тем, что цвет какого-либо тела определяется цветом, отражаемым этим телом. Например, красный предмет поглощает все цвета, кроме красного. Чем глубже погружается предмет, тем меньше света на него падает и тем меньше он отражает; а значит, на большой глубине, любой цвет будет казаться чёрным. #оптика #физика #science #physics #волны #квантовая_физика #опыты #эксперименты #видеоуроки #научные_фильмы 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🥺 Plasma Vortex in a Magnetic Field ⚡️ Видео демонстрирует классический и очень наглядный физический эксперимент: взаимодействие плазмы (ионизированного газа) с магнитным полем. Используется высоковольтный генератор на основе flyback-трансформатора с ZVS-драйвером (Zero Voltage Switching), который создает плазменный разряд напряжением около 20 000 вольт. Этот разряд сам по себе является электрической дугой, но при приближении к нему мощного кольцевого неодимового магнита форма дуги кардинально меняется, закручиваясь в эффектный «двойной вихрь» Ключевое физическое явление, объясняющее этот эффект, — сила Лоренца. Плазма состоит из заряженных частиц (ионов и электронов), которые движутся в электрическом поле разряда. Когда на движущийся заряд действует магнитное поле, возникает сила, направленная перпендикулярно как к направлению движения заряда, так и к направлению магнитного поля. Эта сила заставляет частицы отклоняться, что и приводит к закручиванию плазменного шнура в спираль или вихрь. Вместо того чтобы лететь по прямой, частицы начинают отклоняться в сторону, закручиваясь вокруг силовых линий поля. Это коллективное движение и создает видимую структуру вихря. Плазма — четвертое состояние вещества, ионизированная субстанция, которая составляет более 99% видимой материи во Вселенной. Именно в состоянии плазмы находятся звезды, молнии и полярные сияния. В отличие от нейтрального газа, плазма прекрасно проводит электричество и чутко реагирует на магнитные поля. Образование именно двух закрученных структур — это не просто визуальный эффект. В физике плазмы хорошо известны так называемые «двойные вихри» (double vortex solitons). Теоретическое моделирование показывает, что при определенных условиях взаимодействие плазмы с магнитным полем и собственными волнами приводит к формированию именно таких устойчивых структур. То, что мы видим на видео, — это наглядная иллюстрация сложных нелинейных процессов, изучаемых в современной физике плазмы. 💡  Для получения столь мощного и стабильного разряда используется драйвер на основе ZVS (Zero Voltage Switching). Этот метод позволяет транзисторам переключаться в тот момент, когда напряжение на них падает до нуля. Это резко снижает потери энергии в виде тепла и повышает КПД устройства, позволяя получать высокие напряжения (в данном случае до 20 кВ) из относительно низковольтного источника питания. 🟡 Плазма в магнитном поле ведет себя как диамагнетик — она выталкивает из себя магнитное поле. Если давление плазмы достаточно велико, она может «сжать» поле, создавая область, свободную от него. На границе этого «диамагнитного пузыря» и образуется переходной слой, где магнитное поле резко возрастает, а давление плазмы падает. Эта физика лежит в основе попыток удержания термоядерной плазмы в ловушках, подобных токамакам. 🔻 В плазме, помещенной в магнитное поле, ярко проявляется эффект Холла. Он заключается в том, что при протекании тока в проводнике в присутствии магнитного поля возникает дополнительное электрическое поле, направленное перпендикулярно току и магнитному полю. В плазме этот эффект может быть очень сильным и приводит к асимметрии распределения зарядов, что также влияет на динамику разряда и образование вихревых структур. #physics #science #физика #гидродинамика #магнетизм #химия #электродинамика #опыты #эксперименты ⚡️ Магнитные электроды 💨 Интересный эксперимент с жидким кислородом 🐸 Живая лягушка левитирует в магнитном поле ~16 Тесла 🧲 Электромагнит Биттера или соленоид Биттера 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🌪 Однополостный гиперболоид — кривая поверхность держит небоскрёбы Представьте поверхность, которая одновременно и кривая, и состоит из прямых. Звучит как парадокс, но именно так устроен однополостный гиперболоид — фигура, которая незаслуженно остаётся в тени своих более «раскрученных» родственников вроде сферы или параболоида. Математически всё просто. В декартовых координатах однополостный гиперболоид задаётся уравнением: x²/a² + y²/b² − z²/c² = 1 Выглядит как бесконечная труба, сужающаяся к «талии» и снова расширяющаяся. Если a = b, получается гиперболоид вращения — его можно получить, вращая гиперболу вокруг мнимой оси. Но самое интересное начинается дальше. Через каждую точку однополостного гиперболоида проходят две прямые, целиком лежащие на поверхности. Не одна, а две — и они принадлежат двум разным семействам. Прямые внутри одного семейства между собой не пересекаются, а вот прямые из разных семейств пересекаются всегда. Именно это свойство делает гиперболоид жёсткой конструкцией: если соединить балки шарнирно по образующим, каркас не сложится. Обычная сетка из прямых палочек, а держит форму не хуже сварной рамы. Гауссова кривизна однополостного гиперболоида всюду отрицательна: K = −1/a². Это значит, что треугольники на его поверхности имеют сумму углов меньше 180° — геометрия Лобачевского в чистом виде. В физике такие поверхности всплывают в теории относительности: однополостный гиперболоид описывает структуру пространства-времени в модели анти-де-Ситтера. А ещё он служит моделью поверхностей Ферми в физике твёрдого тела. Владимир Шухов первым догадался использовать гиперболоид в строительстве. Его Шаболовская башня в Москве — это 80 прямых стальных профилей, пересекающихся по образующим. Всего Шухов построил более 200 таких башен. А ещё он проектировал гиперболоидные маяки, водонапорные башни и даже опоры ЛЭП. Форма гиперболоида — у градирен атомных станций (лучший естественный обдув), у аэраторов для воды (струя разбивается о гиперболоидную насадку и насыщается воздухом), у башни «Хан-Шатыр» в Астане и диспетчерской башни аэропорта Барселоны. А ещё существует «кособокий» однополостный гиперболоид — поверхность, у которой каждая образующая пересекает не три, а четыре прямые, и есть линия разрыва, нарушающая непрерывность. Такой вариант в классических учебниках не описан — его открыли только в 2019 году. #математика #опыты #сопромат #физика #геометрия #видеоуроки #physics #science #эксперименты #наука 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib

🧊 Интересный опыт: Лёд под проволокой Что будет происходить с ледяным бруском, если на него будет действовать тонкая проволока, создавая большое давление? Интересный факт: Температура плавления под давлением почти постоянна 0 ° C при давлениях выше тройной точки, равной 611,7 Па, когда вода может существовать только в твердой или жидкой фазах, при атмосферном давлении (100 кПа) примерно до 10 МПа. При повышении давления выше 10 МПа температура плавления под давлением снижается как минимум до -21,9 ° C при 209,9 МПа. #physics #физика #опыты #термодинамика #эксперименты #science #наука #видеоуроки 💡 Physics.Math.Code // @physics_lib