Физика для всех

#физика_мероприятия 🚀 Открылась регистрация на круглогодичные курсы у наших друзей — проекта «Физика ЦПМ» — на 2026/2027 учебный год! Любовь к физике редко появляется сама собой. Обычно она начинается с простого вопроса: «Почему это происходит?» А затем шаг за шагом превращается в умение исследовать, экспериментировать и находить решения самых сложных задач. Именно поэтому в «Физике ЦПМ» создана целая образовательная траектория для школьников: от первых опытов и знакомства с законами природы до углубленного изучения физики и подготовки к олимпиадам. Программы разбиты на несколько уровней: • 3–6 классы — курсы, где ребята проводят эксперименты, решают нестандартные задачи, конструируют, исследуют окружающий мир и развивают математическое мышление. • 7–10 классы — очные и онлайн-курсы олимпиадной физики с системной подготовкой к ВсОШ и перечневым олимпиадам, разбором сложных задач и регулярными экспериментальными практикумами. Особое место занимают экспериментальные практикумы. На них участники работают с измерительными приборами, собирают установки, проводят эксперименты и учатся грамотно оформлять результаты — именно так, как это требуется на практических турах олимпиад. ⭐️ Занятия проходят в небольших группах, поэтому преподаватели и ассистенты успевают уделить внимание каждому ученику. Курсы ведут тренеры сборных, преподаватели ведущих образовательных центров, члены жюри олимпиад и авторы собственных образовательных программ. В этом году присоединиться к занятиям смогут школьники со всей России. Помимо очных программ, доступны онлайн-курсы с домашними заданиями, разбором задач и записями всех занятий, которые сохраняются до конца учебного года. Очные курсы стартуют 12 сентября, а дистанционные — 16 и 17 сентября. 🚨 Регистрация: clck.ru/3VAg9n Если вы хотите, чтобы ребенок не просто изучал физику, а научился задавать вопросы, проводить эксперименты и находить собственные решения, присоединяйтесь к курсам «Физики ЦПМ». Возможно, именно здесь начнется его путь в большую науку! #физикадлявсех

#физика_интересное Ровно 175 лет назад, 12 августа 1851 года, американский изобретатель Исаак Зингер получил патент на усовершенствованную конструкцию швейной машины. Его разработка оказалась настолько удачной, что оказала огромное влияние на развитие бытовых швейных машин. 🪡 Первые модели швейных машин появились еще в конце XVIII — первой половине XIX века, однако многие из них были неудобными, работали медленно, часто ломались и не подходили для массового использования. Одни машины плохо продвигали ткань, другие требовали сложных движений оператора, а некоторые использовали цепной стежок, который было легче распустить. Зингер не создавал машину заново, но объединил и значительно усовершенствовал уже существовавшие инженерные решения. Например, использовал конструкцию с прямой иглой, ушко которой расположено у самого острия, усовершенствовал челночный механизм, прижимную лапку и механизм подачи ткани. Кроме того, машина получила ножной привод с педалью, благодаря которому обе руки оставались свободными для работы с тканью. Все это сделало процесс шитья более удобным, надежным и производительным. 🧵 Принцип работы такой машины основан на точном взаимодействии нескольких механизмов. Когда человек нажимает на педаль, вращается большое маховое колесо. Через систему ремней, валов и кривошипно-шатунный механизм это вращение преобразуется в возвратно-поступательное движение иглы. Игла с верхней нитью прокалывает ткань и образует небольшую петлю. В этот момент челнок проходит через нее, проводя вторую — нижнюю — нить. Затем нити затягиваются, образуя прочный челночный стежок, который надежно соединяет слои ткани. После этого зубчатая рейка перемещает ткань вперед на длину одного стежка, и весь цикл повторяется снова. Во время каждого оборота махового колеса игла, челнок и механизм подачи ткани должны работать строго синхронно. Если эта синхронизация нарушается даже незначительно, машина может пропускать стежки, рвать нить или вовсе перестать правильно формировать шов. Большую роль играет и физика движения. 🧶 Тяжелое маховое колесо обладает большим моментом инерции. Оно накапливает кинетическую энергию во время вращения и помогает механизму двигаться более равномерно даже тогда, когда нагрузка на иглу изменяется. Благодаря этому уменьшаются рывки, снижается нагрузка на привод, а шов получается более ровным. Именно сочетание этих решений выгодно отличало машину Зингера от многих более ранних конструкций. Она обеспечивала более высокую производительность, была удобнее в эксплуатации и лучше подходила для продолжительной работы как в мастерских, так и дома. Кстати, успех машины объяснялся не только ее конструкцией. Компания Singer одной из первых наладила массовое производство, продажу машин в рассрочку, сервисное обслуживание и обучение работе с новой техникой. Благодаря этому швейные машины быстро распространились по всему миру. Современные модели оснащены электродвигателями, электронным управлением и автоматикой, однако преобразование вращательного движения в движение иглы, работа челночного механизма и образование челночного стежка по-прежнему основаны на тех же фундаментальных законах механики. 🧷 #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, как современные стеклопакеты препятствуют потере тепла? 🪟 Казалось бы, чем больше стекол в окне, тем лучше будет сохраняться тепло в помещении. Но на самом деле эффективность двух- и трехкамерных окон определяется не только количеством стекол, но и тем, что находится между ними. Тепло всегда самопроизвольно передается от более теплого тела к более холодному. В случае окна зимой тепло стремится покинуть комнату и перейти на улицу. В этом ему помогают: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение. Одно стекло значительно хуже препятствует теплопотерям, чем современный стеклопакет, а стекло проводит тепло лучше, чем неподвижный воздух. Поэтому в современных стеклопакетах между стеклами оставляют герметичные воздушные камеры. Воздух обладает низкой теплопроводностью и становится дополнительным барьером для передачи тепла. Что еще важно знать? 🔍 Если воздушный слой сделать слишком широким, внутри него начинают возникать конвекционные потоки: теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз, ускоряя перенос тепла. Поэтому расстояние между стеклами подбирают таким образом, чтобы одновременно уменьшить и теплопроводность, и конвекцию. Именно поэтому в стеклопакетах используют несколько стекол, разделенных герметичными камерами. При правильно подобранной толщине дополнительные камеры позволяют увеличить сопротивление теплопередаче, поэтому зимой помещение медленнее теряет тепло. Летом стеклопакет также уменьшает приток тепла снаружи, хотя эффективность этого зависит от конструкции окна и используемых покрытий. Интересно, что современные стеклопакеты часто делают еще эффективнее. Вместо обычного воздуха камеры могут заполнять газами с более низкой теплопроводностью, например аргоном или криптоном. Это позволяет еще сильнее уменьшить теплопотери. Кроме того, на одно из стекол нередко наносят тонкое низкоэмиссионное покрытие, которое отражает значительную часть теплового инфракрасного излучения обратно в помещение, дополнительно снижая потери тепла. Во многих случаях именно низкоэмиссионное покрытие дает больший вклад в снижение теплопотерь, чем простое увеличение числа камер. ✨ Трехкамерный стеклопакет не всегда означает, что окно будет намного теплее двухкамерного, как можно подумать. Эффективность зависит сразу от многих факторов: толщины камер, качества герметизации, типа газа внутри, наличия низкоэмиссионного покрытия и даже материала оконной рамы. Во многих климатических условиях хорошо изготовленный двухкамерный стеклопакет практически не уступает более сложным конструкциям. PS. А еще не так давно мы писали о том, почему рядом с окнами часто ставят батареи, помните? #физикадлявсех

#физика_полезное Знали ли вы, почему взлетно-посадочные полосы такие длинные? Ответ на этот и другие вопросы об авиации уже можно найти в новом выпуске нашей научно-популярной рубрики, которую мы выпускаем совместно с проектом «Подкастик» в бортовом журнале авиакомпании «Россия»! 📚 Во втором выпуске рассказываем, почему взлетно-посадочные полосы могут достигать нескольких километров в длину и зачем самолету нужен такой длинный разбег перед взлетом. А еще вы узнаете: • почему самолету необходимо набрать большую скорость, чтобы подняться в воздух; • как крыло создает подъемную силу; • зачем длина полосы рассчитывается не только для взлета, но и для безопасного прерывания разбега в случае необходимости. Все это, как всегда, простым языком, с опорой на физику и реальные принципы работы современной авиации. Если в ближайшее время вам предстоит полет авиакомпанией «Россия», обязательно загляните в бортовой журнал. Ожидание взлета станет еще интереснее! ✈️ #физикадлявсех

#физика_полезное Знали ли вы, что один простой диск на нитях может наглядно показать, как связаны поступательное и вращательное движения? ⚙️ Когда маятник Максвелла отпускают, кажется, что он просто падает вниз. Но одновременно с этим он вращается, а затем снова поднимается вверх. Этот необычный эксперимент помогает увидеть законы механики в действии и разобраться, как распределяется энергия движущегося тела. Именно этому посвящена новая работа в нашем проекте «Лаборатория Кванта»! 🔬 В этой лабораторной мы исследуем маятник Максвелла: ▪️изучим вращательное движение твердого тела; ▪️выясним, как масса и радиус диска влияют на период колебаний маятника; ▪️сравним результаты эксперимента с теоретическими расчетами. Участникам предстоит собрать установку, провести серию измерений с дисками разной массы и размеров, определить период колебаний и проанализировать полученные данные. А чтобы результаты были максимально надежными, все наблюдения предлагается фиксировать в лабораторном журнале — как это делают настоящие исследователи. Почему это важно? Маятник Максвелла — один из самых наглядных экспериментов по механике. Он показывает, что энергия может одновременно переходить в поступательное и вращательное движение, а также помогает понять, почему распределение массы внутри тела влияет на его движение. Именно эти принципы лежат в основе работы самых разных механизмов — от обычных колес до сложных инженерных конструкций. Вас ждут: ▪️сборка маятника Максвелла; ▪️измерение периода колебаний для разных дисков; ▪️исследование влияния массы и радиуса диска на движение; ▪️обработка результатов и сравнение эксперимента с теорией. Переходите по ссылке и исследуйте законы вращательного движения вместе с «Лабораторией Кванта»! 🖊️ #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, почему из сухого песка почти невозможно построить в прочный замок, а после добавления воды он начинает отлично держать форму? 🏖 И нет, вода не просто склеивает песчинки. Все намного интереснее. Давайте разбираться вместе! Песок состоит из множества отдельных твердых зерен, которые легко перекатываются друг относительно друга. В сухом состоянии между песчинками действуют главным образом силы трения, но их недостаточно, чтобы песок хорошо сохранял форму, поэтому он легко рассыпается. Когда песок становится слегка влажным, между соседними песчинками появляются крошечные водяные перемычки. Их еще называют капиллярными мостиками. Именно они делают влажный песок гораздо прочнее. Поверхность воды стремится уменьшить свою площадь благодаря уже известному вам поверхностному натяжению. Благодаря поверхностному натяжению и возникающей разности давлений внутри водяных мостиков появляются капиллярные силы, которые притягивают соседние песчинки друг к другу. ⚡ Между зернами возникает дополнительное сцепление, и песок начинает сохранять приданную ему форму. Вода при этом не работает как клей, она помогает возникнуть силам, которые удерживают частицы рядом. Поэтому, если построенный замок высохнет, водяные мостики исчезнут, капиллярные силы перестанут действовать, и сооружение станет гораздо менее прочным. Интересно, что слишком большое количество воды тоже мешает строительству. Если песок становится насыщенным водой, отдельные капиллярные мостики между песчинками исчезают. Вода заполняет практически все пространство между зернами, поэтому капиллярные силы сцепления значительно уменьшаются. Из-за этого очень мокрый песок может оказаться менее устойчивым, чем просто влажный. Для строительства песчаных замков существует почти идеальная влажность: воды должно быть достаточно, чтобы образовались капиллярные мостики, но не настолько много, чтобы они исчезли. Поэтому профессиональные строители песчаных скульптур постоянно следят за влажностью песка и регулярно увлажняют его во время работы. Так конструкции сохраняют максимальную прочность. ✨ А если вам интересно узнать о песке больше, то к вашим услугам наш песочный дайджест. В нем мы рассказываем: • что такое флюидизация • про удивительные свойства песка в пустыне • как песок может окрасить снег • что такое гранатовый песок и как он связан с абразивной резкой; • зачем лед посыпают песком • об особенностях бега по песку • почему мокрый песок выглядит темнее сухого • как работают песочные часы #физикадлявсех

#физика_полезное 🎙️Знали ли вы, почему чайник выключается сам? Или как работает микроволновка? А откуда берется молния? И почему вообще привычные вещи вокруг нас подчиняются одним и тем же законам физики?.. Чтобы ответить на все эти вопросы, мы запускаем новый собственный проект: подкаст «Физика для всех. Просто о сложном»! 🎧 В каждом выпуске мы будем разбирать явления, с которыми сталкиваемся каждый день, и раз за разом показывать, что за самыми обычными вещами скрываются удивительные физические процессы. Так же, как мы делаем сейчас, но в аудио- и видеоформате — специально для тех, кто любит слушать или смотреть. Никаких сложных длинных формул или скучных затянутых лекций, только понятные объяснения, интересные факты и живой разговор о том, как устроен окружающий мир. Подкасты компактны, их можно будет слушать дома, в дороге, на прогулке или по пути в школу и на работу. Идеально подойдут всем, кто любит узнавать новое и хочет взглянуть на привычные вещи немного иначе. Совсем скоро выйдут первые выпуски. Подписывайтесь на наши социальные сети и следите за новостями, чтобы ничего не пропустить! И помните: физика окружает везде нас каждый день. Нужно лишь присмотреться и прислушаться. ❤️ #физикадлявсех

#физика_полезное Знали ли вы, что обычная грампластинка может работать как настоящий научный прибор и помочь измерить длину волны света? 🎒 Дифракция света — одно из самых красивых оптических явлений. Но чтобы увидеть ее своими глазами, совсем не обязательно иметь дорогостоящее оборудование. Иногда достаточно грампластинки, источника света и немного любознательности. Именно этому посвящена новая работа в нашем проекте «Лаборатория Кванта»! 📹 В этой лабораторной вы сможете исследовать дифракцию света с помощью грампластинки: • использовать микроскопические дорожки пластинки в качестве дифракционной решетки; • получить дифракционный спектр и наблюдать разделение белого света на отдельные цвета; • определить длины волн света разных цветов по результатам собственных измерений. Участникам предстоит не только собрать экспериментальную установку, но и почувствовать себя настоящими исследователями: вести лабораторный журнал, фиксировать результаты измерений, при необходимости повторять эксперименты и сравнивать полученные данные с расчетами. Почему это важно? Дифракция — одно из фундаментальных волновых свойств света. Именно благодаря этому явлению работают многие современные оптические приборы и измерительные системы, а похожий эффект можно наблюдать на поверхности компакт-дисков, защитных голограммах и других материалах с микроскопической периодической структурой. Вас ждут: • сборка экспериментальной установки; • наблюдение дифракционного спектра; • измерение параметров эксперимента и расчет длин волн света; • оформление результатов в настоящем лабораторном журнале. Переходите по ссылке и исследуйте волновые свойства света вместе с «Лабораторией Кванта»! ⚛️ #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, что тонкая нить внутри лампы накаливания закручена в спираль вовсе не для красоты? 💡 Если внимательно посмотреть на работающую лампу накаливания, можно заметить, что ее вольфрамовая нить напоминает маленькую пружину. Такое решение появилось не случайно — оно позволяет сделать лампу ярче, компактнее, более эффективной и долговечной. Главную роль здесь играет электрическое сопротивление. Когда через вольфрамовую нить проходит электрический ток, ее сопротивление приводит к выделению тепла. Этот процесс описывается законом Джоуля — Ленца: электрическая энергия превращается в тепловую. Температура нити может достигать примерно 2500–3000 °C, и при таком сильном нагреве она начинает ярко светиться. Именно так возникает свет лампы накаливания. Для нити используют именно вольфрам, поскольку среди чистых металлов он обладает самой высокой температурой плавления — около 3420 °C. Благодаря этому металл может работать при очень высоких температурах, не расплавляясь. 🌞 Но почему нельзя просто использовать прямую проволоку? Чтобы нить достаточно сильно нагревалась, она должна быть довольно длинной. Однако обычная прямая проволока просто не поместилась бы внутри небольшой стеклянной колбы. Поэтому инженеры свернули ее в плотную спираль. Так удалось разместить длинную нить в компактном объеме практически без изменения ее электрического сопротивления. Благодаря этому лампа остается небольшой, но при этом может создавать яркий свет. Витки спирали расположены очень близко друг к другу и частично поглощают тепловое излучение, испускаемое соседними витками. Благодаря этому суммарные потери энергии оказываются меньше, чем у такой же прямой нити той же длины. Это помогает поддерживать более высокую температуру и немного повышает эффективность лампы. Кроме того, спираль оказывается более устойчивой к механическим деформациям и тепловому расширению. Во время работы вольфрам сильно нагревается и удлиняется. Спиральная форма позволяет нити свободнее изменять свою длину при нагреве, уменьшая возникающие механические напряжения и снижая риск повреждения. 🌼 Интересно, что в большинстве современных ламп накаливания используют не одну, а двойную спираль — сначала проволоку сворачивают в небольшую спираль, а затем эту спираль закручивают еще раз. Такая конструкция позволяет еще сильнее уменьшить тепловые потери и сделать источник света более эффективным. Важно понимать, что даже при температуре в несколько тысяч градусов лампа преобразует в видимый свет лишь небольшую часть потребляемой энергии. Основная часть энергии излучается в виде инфракрасного теплового излучения, поэтому лампы накаливания сильно нагреваются во время работы. 🔥 #физикадлявсех

Друзья, у нас отличные новости: Ассоциация победителей олимпиад (АПО) открывает наборы в профильные естественно-научные классы на 2026/27 учебный год! 📚 Если вы хотите углубленно изучать любимый предмет, готовиться к олимпиадам с сильнейшими преподавателями и учиться по программе, ориентированной на высокий результат — сейчас самое время подать заявку. Геоклассы АПО — это полноценные школьные классы в онлайн-формате для учеников 10–11 классов. Такой формат позволяет сократить нагрузку по непрофильным предметам и сосредоточиться на изучении географии и подготовке к олимпиадам, оставаясь при этом в своем городе. В этом году ученики Геокласса показали отличный результат на заключительном этапе ВсОШ — все участники сборной получили дипломы.🏆 В новом учебном году также открываются химические классы Московской олимпиадной химии и АПО. Программа сочетает дистанционные занятия с очными практикумами и учебными сборами в Москве. Ученики будут углубленно изучать химию, а также математику и физику, необходимые для решения сложных олимпиадных задач. Занятия проводят преподаватели Московской олимпиадной химии, которые сами готовят сильнейших школьников страны. Обе программы позволяют учиться из любого региона России, а очные занятия помогают закрепить знания на практике и стать частью олимпиадного сообщества. 🌎Геоклассы АПО: • 10 класс — https://clck.ru/3TBsvB • 11 класс — https://clck.ru/3TBsjt 🧪Химические классы: • оставить заявку — https://clck.ru/3USqKQ • знать о программе — https://clck.ru/3USqMi Если вы мечтаете заниматься любимым предметом на углубленном уровне и готовиться к олимпиадам вместе с сильнейшими преподавателями, не упустите возможность присоединиться к новым наборам! #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, почему во время сильного ветра окно иногда может издавать гул, свист или даже звук, похожий на тихое пение? 🌬 Одной из причин появления звука могут быть периодически возникающие вихри. За выступающими элементами — рамами, углами здания или другими препятствиями — при определенных условиях образуется так называемая вихревая дорожка Кармана. Срыв этих вихрей сопровождается периодическими изменениями давления на элементы конструкции. Если такие изменения происходят достаточно регулярно, на окно начинают действовать периодические силы. Вы наверняка знаете, что стекло — вовсе не абсолютно неподвижное тело. Как и любая упругая пластина, оно способно очень слабо изгибаться и совершать собственные колебания. Обычно их амплитуда настолько мала, что человек этого не замечает. Но иногда возникает уже знакомый вам резонанс. Если частота внешнего воздействия оказывается близка к одной из собственных частот стекла или всей оконной конструкции, колебания могут заметно усилиться. Именно тогда иногда появляется характерный гул или «пение». При этом источником звука является не только само стекло. В колебания могут вовлекаться оконная рама, уплотнители и даже воздух в небольших щелях конструкции. В некоторых случаях звук возникает именно из-за движения воздуха через узкие зазоры или резонанса воздушных полостей. Поэтому разные окна могут звучать совершенно по-разному даже при одинаковом ветре. На появление такого эффекта влияют сразу несколько факторов: скорость ветра, размеры и толщина стекла, способ его крепления, жесткость рамы и особенности воздушного потока вокруг здания. Именно поэтому «поет» окно далеко не при каждом порыве ветра. 🌬 По похожим причинам во время сильного ветра иногда гудят линии электропередачи, мачты, антенны и даже дорожные знаки. Во всех этих случаях воздушный поток может возбуждать колебания конструкции, а если условия оказываются подходящими, возникает хорошо различимый звук. Шум далеко не всегда говорит о неисправности окна. Во многих случаях это обычное проявление взаимодействия воздушного потока с конструкцией. Однако если гул сопровождается сильной вибрацией, дребезжанием или появился внезапно после долгого периода эксплуатации, это может свидетельствовать об ослаблении креплений, износе уплотнителей или других изменениях конструкции, которые стоит проверить. 💡 #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, что радужные переливы на поверхности компакт-диска возникают вовсе не из-за красок или специального покрытия? 💿 Если посмотреть на диск под разными углами, можно увидеть яркие полосы самых разных цветов. Все их создает сам свет! Секрет скрывается в микроскопической структуре поверхности диска. На рабочей стороне компакт-диска расположена длинная спиральная дорожка, состоящая из крошечных углублений и промежутков между ними. Расстояние между соседними витками этой дорожки составляет около 1,6 микрометра — это примерно в 60 раз меньше толщины человеческого волоса. Такая регулярная микроструктура работает как дифракционная решетка. 🪩 Когда на диск падает белый свет, он отражается от всей периодической структуры поверхности, образованной дорожками и промежутками между ними. Эта структура вызывает дифракцию света, а интерференция дифрагированных световых волн приводит к тому, что одни длины волн усиливаются, а другие — ослабляются. В результате свет разных длин волн отражается под разными углами. Именно поэтому белый свет разделяется на отдельные цвета. Как и призма, компакт-диск создает радужный спектр, однако делает это благодаря дифракции, а не дисперсии света. Из-за этого при изменении положения диска или источника света меняется и угол, под которым в глаза попадают разные цвета. Поэтому переливы словно мягко передвигаются по поверхности. Подробнее о дифракции и о том, как с ее помощью определять длины волн, мы говорили в этой работе из «Лаборатории Кванта» — рекомендуем к прочтению! Интересно, что такой эффект можно увидеть не только на компакт-дисках. Похожие радужные переливы возникают на DVD и Blu-ray-дисках, на некоторых защитных голограммах, а также на специальных дифракционных пленках, которые используют в технике и для защиты документов. 📜 При этом у DVD расстояние между дорожками меньше, чем у CD, поэтому рисунок радужных переливов у разных типов дисков немного отличается. Важно понимать, что сами дорожки диска предназначены не для создания красивых цветов. Их основная задача — хранить цифровую информацию. Радужные переливы — естественное следствие того, что размеры этих структур сравнимы с длинами волн видимого света. 👁 #физикадлявсех

#физика_полезное ☕️ Физика стала еще ближе — теперь и в приложении буше! Рады поделиться с вами отличной новостью: совместно с буше мы запускаем спецпроект, подготовленный экспертами проекта «Физика для всех». Каждую неделю в разделе «больше чем булочки» в мобильном приложении буше будет выходить новый выпуск, посвященный одному неожиданному вопросу о привычных вещах. Почему пена в капучино долго не оседает? От чего зависит вкус кофе? Зачем в крышке стаканчика маленькое отверстие? Почему свежая выпечка хрустит снаружи, но остается мягкой внутри? Ответы на эти и другие вопросы вы найдете в нашей новой серии материалов. Мы покажем, что физика сопровождает нас каждый день, даже во время покупки любимого кофе или похода за ароматной выпечкой. ☕️ Вас ждут понятные, короткие и увлекательные истории о том, как работают привычные явления вокруг нас. Первый выпуск выйдет уже сегодня. Не пропустите! ✨ #физикадлявсех

#физика_интересное Задумывались ли вы, почему звезды так красиво мерцают на ночном небе, а планеты светят ровно? ✨ Ответ кроется в атмосфере Земли. Над нашей головой постоянно перемешиваются воздушные массы с разной температурой, плотностью и влажностью. А поскольку показатель преломления воздуха зависит от его плотности, свет, проходящий через атмосферу, непрерывно меняет свое направление. Именно это неоднородное и беспорядочное движение воздушных масс называют атмосферной турбулентностью, а вызываемое ею мерцание звезд — сцинтилляцией. 💫 Представьте, что вы смотрите на монету, лежащую на дне бассейна. Если вода спокойная, изображение остается четким. Но стоит ей начать колебаться, и монета словно начинает дрожать и менять форму. Почти то же самое происходит и со светом звезд, только вместо воды роль искажающей линзы играет атмосфера. Но почему же звезды мерцают гораздо заметнее планет? ⭐️ Заметность вызванных атмосферой колебаний зависит от углового размера источника. Хотя невооруженному глазу и звезды, и планеты кажутся точками, их угловые размеры сильно различаются. Звезда имеет настолько малый угловой размер, что ведет себя практически как один точечный источник. Поэтому вызванные атмосферой колебания ее яркости и видимого положения хорошо заметны. Планета же имеет значительно больший угловой размер. Ее видимый диск можно представить как множество точечных источников, свет от которых проходит через несколько разные участки атмосферы. Возникающие колебания суммируются и в значительной степени усредняются. Поэтому планеты тоже могут мерцать, но обычно значительно слабее звезд. 💫 Интересный факт: угловой диаметр Юпитера составляет примерно 40 угловых секунд, а у большинства звезд он не превышает нескольких сотых угловой секунды. Даже у Альфы Центавра A — одной из ближайших к нам звезд — он равен всего около 0,0085 угловой секунды. Получается, что угловой диаметр Юпитера почти в 5000 раз больше, хотя невооруженному глазу и Юпитер, и звезда кажутся одинаковыми светящимися точками. Именно поэтому любители астрономии часто используют простой прием: если яркий объект у горизонта сильно мерцает — скорее всего, это звезда. ⭐️ Если же он светит более ровно и спокойно, велика вероятность, что перед вами одна из планет, например Венера или Юпитер. Конечно, это правило работает не всегда: очень яркие звезды высоко над горизонтом могут почти не мерцать, а планета, находясь низко над горизонтом, иногда, наоборот, заметно мерцает. Чем ближе небесное тело находится к горизонту, тем сильнее оно мерцает. 💎 Дело в том, что в этом случае свет проходит через слой атмосферы, который может быть в несколько десятков раз толще, чем при наблюдении объекта почти в зените. Поэтому влияние турбулентности становится значительно сильнее. Чтобы уменьшить влияние атмосферы на наблюдения, крупные обсерватории часто строят высоко в горах, в местах с сухим и стабильным климатом. Там телескопы находятся выше части наиболее плотного и турбулентного приземного воздуха, а меньшее содержание водяного пара и пыли делает атмосферу более прозрачной. У специалистов даже есть специальный термин — астрономический синг (seeing). Так называют качество изображения, зависящее от состояния атмосферы. Чем лучше синг, тем четче телескоп показывает звезды, планеты и далекие галактики. ⭐️ А космические телескопы, такие как «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», вообще работают за пределами земной атмосферы. Поэтому атмосферная турбулентность никак не влияет на их наблюдения, и они могут получать изображения с очень высокой четкостью. #физикадлявсех

#физика_интересное Задумывались ли вы, почему капля дождя не разгоняется бесконечно, пока летит к Земле? 🌧️ Казалось бы, все очевидно: на каплю постоянно действует сила тяжести, а значит, ее скорость должна непрерывно увеличиваться. Но если бы это действительно было так, дождевые капли падали бы на Землю с огромной скоростью. Почему же этого не происходит?.. Сразу после того, как капля отделяется от облака, она действительно начинает ускоряться под действием силы тяжести. Однако одновременно с этим возникает еще одна сила — сила сопротивления воздуха. Воздух только кажется «пустым». На самом деле он состоит из огромного количества молекул, которые непрерывно сталкиваются с летящей каплей. Чем быстрее движется капля, тем сильнее становится сопротивление воздуха. Сила тяжести практически не меняется на протяжении всего падения, а вот сопротивление воздуха быстро возрастает. В какой-то момент обе силы становятся равными.🩷 Когда сила тяжести и сила сопротивления воздуха уравновешиваются, ускорение исчезает. Капля продолжает падать, но уже с постоянной скоростью. Ее называют предельной скоростью. Для небольших дождевых капель она составляет всего несколько метров в секунду, а для самых крупных достигает примерно 8–9 м/с (около 30 км/ч). Большинство капель достигает этой скорости уже через несколько секунд после начала падения. Если бы атмосферы не существовало, все было бы совсем иначе. Тогда ничто не мешало бы капле продолжать ускоряться вплоть до самой поверхности Земли. Именно сопротивление воздуха не позволяет ей разгоняться бесконечно. ✈️ Размер капли играет здесь очень важную роль. Мелкие капли легкие и обладают большой площадью поверхности по сравнению со своей массой. Поэтому сопротивление воздуха быстро замедляет их, и они падают значительно медленнее крупных. Но и у больших капель есть предел. Многие представляют дождевую каплю в форме слезы. На самом деле это миф. Небольшие капли почти идеально сферические, а более крупные постепенно становятся слегка приплюснутыми снизу из-за давления встречного потока воздуха. Если диаметр капли достигает примерно 5–6 миллиметров, поток воздуха делает ее настолько неустойчивой, что она начинает колебаться и распадается на несколько более мелких капель. Именно поэтому гигантских дождевых капель в природе практически не бывает. Есть и еще один интересный факт: во время падения капли постоянно сталкиваются друг с другом. Иногда они сливаются в более крупные, а иногда, наоборот, распадаются на несколько мелких. Поэтому дождевое облако — это непрерывно меняющаяся система, в которой размеры капель постоянно изменяются. Благодаря существованию предельной скорости отдельные дождевые капли не способны разогнаться настолько, чтобы причинить человеку серьезные травмы. Гораздо большую опасность во время грозы представляют молнии, сильный ветер или град. 🩷 Получается, что даже самый обычный дождь — отличный пример того, как в природе постоянно идет борьба между двумя силами. Пока сила тяжести пытается разогнать каплю, сопротивление воздуха все сильнее мешает ее движению. Когда эти силы становятся равны, капля достигает своей предельной скорости и дальше падает уже без ускорения! #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, что современные пассажирские самолеты регулярно попадают под удары молний?✈️ Звучит пугающе, но на самом деле такое происходит гораздо чаще, чем многие думают. По статистике, каждый коммерческий самолет сталкивается с молнией примерно раз в один-два года.⚡️ При этом подобные случаи крайне редко представляют опасность для пассажиров. Почему? Все дело в том, как ведет себя электрический ток. Молния — это гигантский электрический разряд, сила тока в котором может достигать десятков и даже сотен тысяч ампер. Когда такой разряд встречает самолет, ток стремится пройти по пути с наименьшим сопротивлением. У современных авиалайнеров этот путь проходит по наружной токопроводящей оболочке. Если раньше самолеты изготавливались почти полностью из алюминия, то сегодня многие из них имеют композитный фюзеляж. Чтобы он также мог безопасно проводить электрический ток, в конструкцию встраивают специальные токопроводящие слои — например, тонкие медные сетки или металлическую фольгу. Благодаря этому самолет работает почти как клетка Фарадея — проводящая оболочка, которая защищает все, что находится внутри, от воздействия внешнего электрического поля. Обычно молния входит через одну из выступающих частей самолета — например, через носовую часть, законцовку крыла или хвостовое оперение, — проходит по наружной поверхности и покидает самолет через другую выступающую часть. Весь этот процесс занимает лишь доли секунды. А что происходит с пассажирами? Практически ничего. Поскольку электрический ток проходит снаружи корпуса, люди внутри самолета остаются защищены. Иногда пассажиры могут увидеть яркую вспышку за иллюминатором или услышать громкий хлопок, однако сам разряд обычно не представляет для них опасности. Конечно же, инженеры учитывают подобные ситуации еще на этапе проектирования. Перед вводом новой модели самолета специалисты проводят специальные испытания, во время которых с помощью мощных генераторов воспроизводят электрические импульсы, близкие по характеристикам к настоящим ударам молнии. Так проверяют, смогут ли конструкция, двигатели, топливная система и бортовая электроника безопасно выдержать подобное воздействие. Но означает ли это, что молния совсем не опасна?.. Не совсем. После каждого попадания самолет обязательно осматривают специалисты. Иногда разряд оставляет небольшие следы оплавления, повреждает отдельные датчики, антенны или элементы внешней обшивки. Именно поэтому после подобных случаев проводится тщательная техническая проверка (и последующий ремонт, если он необходим).🔧 Еще один интересный факт: не всегда молния сначала возникает в облаке. Иногда именно самолет может инициировать развитие молниевого разряда. Пролетая через область с очень сильным электрическим полем, он способен вызвать пробой воздуха, после чего возникает молния. 📌Такие разряды хорошо известны ученым и инженерам; их называют инициированными молниями. Так что встреча самолета с молнией — хорошо изученное физическое явление. В современной авиации оно учитывается еще на этапе проектирования, поэтому даже столь мощные разряды в большинстве случаев заканчиваются лишь яркой вспышкой за иллюминатором и обязательной проверкой самолета после посадки. #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, почему после дождя даже совершенно ровный на первый взгляд асфальт почти никогда не высыхает равномерно? 🌧 Иногда уже через несколько минут после окончания дождя появляются сухие участки, а рядом с ними остаются темные влажные пятна. Испаряется ли вода случайным образом? Нет! За этим стоят сразу несколько физических процессов. Главную роль здесь играет, конечно же, испарение. Молекулы воды постоянно движутся. Те из них, которые обладают достаточно большой энергией, могут покинуть поверхность жидкости и перейти в воздух. Именно так вода постепенно испаряется. Чем больше энергии получают молекулы, тем быстрее идет этот процесс. Однако разные участки асфальта получают эту энергию неодинаково. Если на одну часть дороги падают прямые солнечные лучи, она нагревается быстрее. ☀️ Вода на таком участке получает больше тепловой энергии, соответственно, испарение ускоряется. А вот места, которые находятся в тени деревьев, зданий или автомобилей, остаются более прохладными и высыхают медленнее. Дополнительное влияние оказывает теплопередача внутри самого асфальтового покрытия. Если разные участки асфальта имеют различную толщину, структуру или по-разному контактируют с основанием дороги, они могут нагреваться неодинаково. Еще один важный фактор, влияющий на скорость высыхания — это движение воздуха. Когда над влажной поверхностью дует ветер, он уносит насыщенный водяным паром воздух и приносит более сухой. Благодаря этому испарение продолжается быстрее. Если же воздух почти неподвижен, возле поверхности постепенно накапливается водяной пар, и скорость испарения уменьшается. Есть и еще один нюанс — особенности самого покрытия. Дело в том, что асфальт не является идеально гладким. Он имеет микроскопические неровности, поры и небольшие углубления, в которых вода задерживается в разном количестве. Кроме того, в более глубоких местах образуются небольшие лужицы, которым требуется больше времени для испарения. Именно поэтому даже соседние участки дороги могут высыхать с разной скоростью. 💧 Наши внимательные читатели могли заметить, что сначала начинают высыхать края луж. И неслучайно! Это происходит потому, что слой воды там обычно тоньше, а сам край дополнительно получает тепло от окружающего уже подсохшего асфальта. Еще один интересный факт: темный цвет мокрого асфальта вовсе не означает, что вода впиталась в него целиком, как можно подумать. Тонкая пленка воды изменяет условия отражения света. Она сглаживает микронеровности поверхности, благодаря чему часть света проникает в слой воды, сильнее поглощается асфальтом и лишь затем отражается обратно. Поэтому мокрый асфальт обычно отражает меньше света в сторону наших глаз и кажется более темным. В итоге неравномерное высыхание дороги — это результат совместного действия испарения, солнечного нагрева, теплопередачи, движения воздуха и особенностей структуры самого покрытия. #физикадлявсех

#физика_полезное Знали ли вы, что обычный магнит может стать двигателем — если поместить его над электропроводящей жидкостью и снабдить веслами? ⚡️ Сила Ампера — одна из фундаментальных сил в электромагнетизме. Но одно дело — знать формулу, и совсем другое — увидеть своими глазами, как электрический ток в жидкости раскручивает магнит. Именно этому посвящена новая работа в нашем проекте «Лаборатория Кванта»! 🔬 В этой лабораторной мы исследуем электромагнитный двигатель на основе проводящей жидкости: ▪️ электрический ток течет через раствор медного купороса от края к центру кюветы; ▪️ магнитное поле постоянного магнита заставляет жидкость вращаться; ▪️ весла на магните превращают это вращение в движение самого магнита. Участникам предстоит экспериментально изучить действие силы Ампера — и разобраться, почему магнит без весел остается неподвижным, а стоит добавить крыльчатку, как вся система оживает и начинает вращаться. Почему это важно? Именно на принципе взаимодействия тока и магнитного поля работают электродвигатели — от крошечных в наушниках до огромных на производстве. А еще этот опыт наглядно показывает, как молекулярные токи внутри магнита определяют его поведение в электрической цепи. Вас ждут: — сборка установки с магнитом — наблюдения вращения электропроводящей жидкости — исследование силы Ампера и скорости вращения магнита Переходите по ссылке и приступайте к экспериментам вместе с «Лабораторией Кванта»! #физикадлявсех

#физика_интересное Знали ли вы, что самый большой в мире ускоритель частиц вскоре на несколько лет прекратит работу?♥️ Речь идет о знаменитом Большом адронном коллайдере (БАК), расположенном в Европейском центре ядерных исследований (CERN). Совсем скоро он отправится на масштабную модернизацию, которая позволит значительно расширить его научные возможности. БАК представляет собой кольцевой ускоритель длиной почти 27 километров, расположенный на глубине до 175 метров на границе Швейцарии и Франции. В нем протоны разгоняются почти до скорости света и сталкиваются друг с другом. ✨ Зачем? Во время таких столкновений рождаются новые частицы, а ученые получают возможность изучать фундаментальные законы природы и проверять самые разные современные физические теории. ✨Именно здесь в 2012 году было экспериментально подтверждено существование бозона Хиггса — частицы, существование которой было предсказано еще в 1960-х годах. Ее открытие стало важным подтверждением Стандартной модели физики элементарных частиц и принесло Нобелевскую премию по физике 2013 года Франсуа Энглеру и Питеру Хиггсу. Однако работа коллайдера на этом не заканчивается. Одной из главных задач современной физики остается поиск явлений, которые выходят за рамки Стандартной модели. Среди них — исследование природы темной материи, изучение свойств бозона Хиггса с еще большей точностью и поиск новых элементарных частиц.⭐️ Именно для этого БАК ждет масштабная модернизация. После обновления он превратится в High-Luminosity LHC — коллайдер высокой светимости. Светимость в физике ускорителей показывает, насколько часто происходят столкновения частиц. Чем она выше, тем больше полезных данных удается собрать за одно и то же время. Добиться этого помогут новые сверхпроводящие магниты, которые смогут сильнее сжимать пучки протонов перед столкновением. Благодаря этому количество столкновений значительно возрастет, а ученые смогут зарегистрировать гораздо больше редких процессов, которые раньше происходили слишком редко для надежного изучения.✨ Но возникает новая задача. Современные детекторы регистрируют огромные объемы информации — настолько большие, что сохранить абсолютно все события невозможно. Поэтому специальные системы отбора, в которых все активнее используются методы машинного обучения, будут в реальном времени выбирать наиболее интересные столкновения для последующего анализа. Ожидается, что модернизированный коллайдер позволит собрать в несколько раз больше данных, чем было получено за все предыдущие годы его работы. Это поможет гораздо точнее исследовать уже известные частицы и увеличить вероятность обнаружения новых физических явлений. Физика элементарных частиц развивается благодаря не только новым идеям, но и совершенствованию экспериментальных установок. И иногда для того, чтобы сделать следующий шаг в познании Вселенной, нужно сначала остановить самую сложную научную машину в мире. #физикадлявсех

#физика_полезное ✈️Друзья, у нас для вас «улетные» новости! «Физика для всех» совместно с уже известным вам проектом «Подкастик» запускает новую научно-популярную рубрику в бортовом журнале авиакомпании «Россия»! Теперь каждый месяц пассажиров ждут материалы о физике, которая сопровождает нас во время путешествий. Мы будем рассказывать, как устроены аэропорты изнутри, как работают самолеты и их системы, что происходит на взлетно-посадочной полосе, а также объяснять привычные явления с точки зрения науки — просто, понятно и интересно. Первый выпуск уже вышел и посвящен одному из самых знакомых этапов любого авиапутешествия — проверке багажа. Вы узнаете: ▪️как рентгеновская установка «видит» содержимое чемодана, не открывая его; ▪️почему разные материалы по-разному пропускают рентгеновское излучение; ▪️зачем в современных аэропортах используют компьютерную томографию для проверки багажа; ▪️и почему после досмотра ваши вещи не становятся радиоактивными. Мы рады, что благодаря этому сотрудничеству популярная физика станет ближе к еще большему числу людей. Возможно, следующий интересный научный факт вы узнаете уже не дома или в школе, а прямо во время полета.❤️ Предложить свою идею для рубрики можно по ссылке! Следите за новыми выпусками рубрики — впереди еще много удивительных историй о физике и авиации! #физикадлявсех