это уникальная форма искусства, которая оказывает глубокое влияние на человеческую психику и эмоциональное состояние. Однако, помимо своей эстетической ценности, музыка может быть объяснена и изучена с точки зрения физики. Физика музыки изучает законы и принципы, на которых основано создание и воспроизведение звуков.
Один из основных аспектов, связанных с физикой музыки
это звуковые волны. Музыкальные инструменты создают звуковые волны, которые распространяются в пространстве и воспринимаются нашим слухом. Звуковые волны имеют определенную частоту (число колебаний в секунду), амплитуду (интенсивность звука) и длительность. Частота звуковой волны определяет его высоту (тон), амплитуда - громкость. Эти параметры совместно создают музыкальный звук.
Один из основных законов физики музыки известен как закон Гука.
Он объясняет, как колебания струн или пластин в музыкальных инструментах создают звук. Когда струна, например, затянута и растянута, происходит колебание, вызванное воздействием сил, проявляемых на нее. Эти колебания преобразуются в звуковые волны, которые проходят через воздух. Частота звука определяется длиной и толщиной струны, а громкость зависит от амплитуды колебаний.
Еще одним интересным аспектом физики музыки является резонанс.
Резонанс возникает, когда одна система колеблется по частоте, близкой к частоте другой системы. В музыке резонанс часто используется для создания эффектов, таких как усиление звука или его подчеркивание. Примером резонанса в музыке являются акустические резонаторы, такие как дека гитары или корпус фортепиано, которые усиливают звук и придают ему определенные свойства.
Физика также объясняет необходимость настройки музыкальных инструментов.
Звуковые волны имеют определенную частоту, и для того чтобы гарантировать, что инструменты создают звуки с нужной высотой, они должны быть настроены в определенной тональности. Тон в музыке зависит от частоты колебаний звуковых волн, и настройка инструментов позволяет достичь нужной высоты звуков.
Таким образом, физика музыки позволяет нам лучше понять и объяснить процессы, связанные с созданием и воспроизведением звуков в музыке. Этот уникальный подход помогает нам взглянуть на музыку с точки зрения науки и раскрыть ее величие через понимание ее физических основ.
На Чукотке есть кратерное озеро Эльгыгытгын. Максимальная глубина 175 метров. (кто хочет подробностей - погуглите). У меня вопрос: КАК ЭТО ВОЗМОЖНО???? вода, даже на такой глубине должна быть около 0 градусов (может выше или ниже - я не спец, потому и задаю вопрос). почему оно существует????? почему не "протаяло" и не ушло в никуда???? Если есть люди, способные объяснить это "на пальцах", помогите, плиз!
Сейчас частенько можно услышать, что тот или иной материал с эффектом памяти формы научились использовать очередным перспективным образом. В большинстве случаев, про «память формы» многие вычитывают в описании какого-нибудь умного матраса или подушки для сна. Такой матрас принимает форму тела пользователя и потом тело поддерживается в удобном состоянии.
Но на самом деле эффект памяти куда более интересный, если рассматривать его с позиции материаловеда.
Чаще всего эффект демонстрируют на примере проволоки из сплавов титана с никелем. Это лишь самый простой вариант демонстрации и на практике память формы наблюдается у разных материалов, в том числе и полимерных. Но, традиционно для моих заметок, разбирать подобные эффекты на металлах проще всего.
Опыт простой. Берем проволоку из титана-никеля, которая скручена в пружинку, нагреваем зажигалкой эту пружинку и видим, что спираль начала распрямляться и опять стала ровной проволоченной.
После остывания проволока так и останется прямой. Холодный образец можно вновь скрутить и вновь распрямить зажигалкой. Причём, форму можно придать абсолютно любую. Скажем, можно сделать импровизированную скрепку, которая при нагревании опять станет прямой.
Главный вопрос, который следует из опыта, тут логичен - что такое происходит с этой проволокой и что это за особая уличная магия?
Для объяснения эффекта нужно иметь общее представление о кристаллической структуре металлов и о процессе закалки. Давайте вспомним самые основы. Попрошу тут не придираться к формулировкам, так как хочется адаптировать текст для самых разных читателей с самыми разными уровнями знаний по теме.
Металлы в обычном состоянии имеют кристаллическую структуру и кристаллическую решётку. Кристаллической решеткой называется мнимая конструкция, которую мы можем изобразить, если в пространстве соединим атомы элемента друг с другом линиями.
При этом атомы металла будут расположены в точках пересечения этих мнимых линий или, как это называется более правильно, в узлах решётки. Та часть, которая регулярно повторяется, будет называться элементарной ячейкой решётки. И так всё здорово будет до тех пор, пока речь идёт о чистом компоненте.
Если сплавить два металла вместе, то атомам второго компонента сплава тоже нужно где-то расположиться. У второго компонента, как правило, есть собственная кристаллическая структура, но пока оба компонента системы жидкие, атомы спокойно сосуществуют друг с другом, как хлопья разного типа в молоке.
Когда система начинает затвердевать или кристаллизоваться, то атомам второго компонента нужно найти для себя место. При этом основной компонент старается доминировать и его атомы образуют уверенные каркасы, обладая высокой энергией связи. Примесные атомы стараются занять оставшиеся свободные места.
Система уравновешивается в некоторой конфигурации и атомы второго компонента пытаются позанимать вакантные места в новой кристаллической решетке.
Теперь представим себе, что такой двухкомпонентный сплав мы нагрели и видим, что атомы и первого, и второго компонентов пытаются начать интенсивное тепловое движение. Если остудить это великолепие с нормальной скоростью, то система вернется к равновесному состоянию.
Зато вот если охлаждать сплав резко, то второй компонент не успеет распределиться стандартным образом и будут образовываться новые конструкции. Такая структура может называться, например, мартенсит, а процесс именуется закалкой.
Это пример для стали, но он хороший. Видите - перестраивается и сама решетка с ОЦК на ГПУ, и углерод перераспределяется в системе.
Структура после закалки обычно напряжена и напоминает что-то типа сжатой пружины в ящике. Атомы уже не могут свободно двигаться, а сам ящик становится твёрже. Поэтому, повышаются хрупкость и ломкость.
В некоторых случаях наблюдается интересное явление, которое, как раз-таки и свойственно сплавам титана и никеля.
Структуры, образованные в результате закалки, остаются относительно подвижными. Закаленная проволока из такого сплава хоть и имеет мартенситную структуру, но обладает ещё и памятью формы.
Если мы деформируем такой сплав после закалки (распрямление проволоки из примера), то иглы в структуре закаленного сплава не разрушатся, а просто поменяют конфигурацию. Где-то сместятся, а где-то начнут распрямляться.
Тот стресс, который структура испытала при закалке и та конфигурация, которая получилась при процессе, требовала большой энергии. Эта энергия была отнята у системы с помощью резкой охлаждения. Пока не проведется, например, длительный отжиг для нормализации получившейся структуры, именно конфигурация с иглами станет равновесной. Система будет стремиться к ней.
Эта картинка, на самом деле, не очень удачная. Все после этого думают, что каждый раз происходит полиморфное превращение от нагрева свечкой.
При простой механической деформации иглы не сломаются и не перестроятся, а пластично деформируются. Этим и отличаются сплавы с памятью формы. В распрямленном образце будет происходить борьба между механическим удержанием каркаса структуры и попыткой системы вернуться к зафиксированному виду после закалки. Когда это только лишь механическая деформация, то напряжений недостаточно и образец остается прямым. Зато если начать его нагревать, то в работу вступают диффузионные процессы.
Эти диффузионные процессы первым делом не заставят структуру вернуться к самой ранней модификации, а потянут её к варианту "после закалки". Иглы мартенсита, деформируемые механическим образом, начнут возвращаться к закаленной конфигурации. Это будет проявляться, как обратное скручивание в форму пружинки. Исходя из схемы чуть выше, стоило бы рассматривать только нижние два состояния.
Подобные сюрпризы, которые появляются при работе внутренних напряжений и температур, могут происходить в самых разных случаях и с разными материалами. Например, на ранних автомобилях сформованная торпеда из полимерного материала выворачивалась обратно при воздействии сильного нагрева из-за стремления вернуться к форме обычного листа. Причем, сворачивалась вместе со всем оборудование. Это было настоящим сюрпризом для разработчиков, которые не учли этот эффект. Ну и для владельцев легковушек.
⚡ Если вам нравятся мои статьи и вы хотели бы поддержать развитие проекта, то прошу подписаться на мой Telegram-канал про изобретения и методики креативного мышления. Нужно набрать 2000 подписчиков!
Глюон - элементарная частица, за счет которой кварки могут взаимодействовать. Глюоны являются квантами цветного поля. Глюоны можно считать за базоны, которые находятся в векторном поле. За счет глюонов происходит цветочное взаимодействие между кварками в (КХД) - Квантовая хромодинамика.
Одно из свойств глюона - не имеет массу/вес, обладает единичным спином также как и фотон, который также является элементарной частицей. К сожалению, мы в принципе никогда не сможем получить свободные кварки а также свободные глюоны.
Мезон - состояние кварка и антикварка, которые имеют барионное число которое = 0, т.е B = 0 а также целый спин, тоесть он является бозонам. Число и масса зависит от кварка и антикварка входящих в сам состав мезона. За счет кварковой модели можно описать структуру мезона, а также получить их квантовые числа.
Фотон - элементарная частица, которая состоит не из чего, тк считается неделимым переносчиком эл.магнитного взаимодействия. Охарактеризует фотон: импульс, поляризация и энергия. Фотон имени нулевую массу, один спин.
Возможность путешествия во времени стала предметом неисчерпаемого воображения и научных исследований. Теория относительности Альберта Эйнштейна оказалась ключом к пониманию возможных механизмов изменения течения времени. Давайте рассмотрим несколько способов, как человек может отправиться в прошлое или будущее, основываясь на научных концепциях.
Теория Эйнштейна: Изгибая время с высокой скоростью
В основе теории Эйнштейна лежит идея взаимозаменяемости времени и пространства. Чем быстрее объект движется в пространстве, тем медленнее для него течет время. Предположим, что корабль движется с почти световой скоростью – 99% от скорости света. Согласно теории относительности, для наблюдателей на корабле время течет медленнее, и при возвращении на Землю они обнаружат, что прошло гораздо меньше времени, чем для землян. Это своеобразный парадокс теории относительности.
Гравитационные поля: Замедление времени в сильных полях
Не только скорость может влиять на течение времени, но и гравитационные поля. Даже слабое гравитационное поле, такое как у Земли, оказывает влияние на ход времени. Например, часы на спутниках, вращающихся вокруг Земли, должны быть синхронизированы с часами на поверхности Земли для правильной работы систем GPS. Это связано с тем, что время течет быстрее в космосе, где гравитационное поле слабее.
Черные дыры: Путешествие через кротовые норы
Черные дыры, с их огромной гравитацией, способны искривлять пространство-время настолько, что оно сворачивается само в себя. Это создает теоретическую возможность для червоточин или "кротовых нор", являющихся сокращенным путем в пространстве-времени. Входя в черную дыру, теоретически, можно оказаться в другом месте и времени.
Цилиндр Типлера: Сверхплотный объект как машина времени
Хотя это чисто гипотетический объект, цилиндр Типлера представляет собой сверхплотный цилиндр в космосе, способный создавать искажения в пространстве-времени. Космический корабль, пролетая вокруг этого цилиндра, мог бы вернуться на Землю, "перемотав" время. Это, конечно, не ближайший инженерный проект, но теоретически возможно.
Фантазия и реальность
Все эти идеи, несмотря на свою фантастичность, имеют свою логику в рамках современной науки. Хотя путешествие во времени пока остается в области научной фантастики, не исключено, что с развитием технологий и новыми открытиями, оно может стать реальностью. Наука человечества, с ее неисчерпаемым стремлением к познанию, может открыть дверь в новые временные измерения, где прошлое и будущее становятся доступными для изучения и возможного влияния.
Для всех поклонников футбола Hisense подготовил крутой конкурс в соцсетях. Попытайте удачу, чтобы получить классный мерч и технику от глобального партнера чемпионата.
А если не любите полагаться на случай и сразу отправляетесь за техникой Hisense, не прячьте далеко чек. Загрузите на сайт и получите подписку на Wink на 3 месяца в подарок.