Физика для всех

#физика_интересное

Знали ли вы, как наука может объединять целый мир? 🌍

Вчера, 10 ноября, отмечался Всемирный день науки за мир и развитие — праздник, который напоминает о том, насколько важна наука для нашего общества и почему научные знания должны быть доступны каждому.

Тема 2026 года — «Поиск точек соприкосновения через научную дипломатию». Что это значит? Наука помогает людям из разных стран находить общий язык, обмениваться знаниями и вместе решать задачи, которые невозможно преодолеть в одиночку. Изменение климата, развитие медицины, энергетическая безопасность, освоение космоса — все эти направления требуют международного сотрудничества и объединения усилий ученых. 🔬

Но Всемирный день науки — не только повод поговорить о международных проектах.

Он напоминает, что научные открытия влияют на нашу повседневную жизнь, а обсуждать их последствия и возможности должны не только исследователи, но и все общество: школьники, преподаватели, журналисты, предприниматели и представители власти.

Особенно актуален сегодня вопрос: какая наука нужна человечеству к 2050 году?

Чтобы ответить на него, недостаточно только новых технологий и открытий. Необходимы доверие между людьми, обмен знаниями, ответственное применение научных достижений и партнерство науки, государства и общества.

В 2023 году ООН провозгласила 2024–2033 годы Международным десятилетием наук в интересах устойчивого развития. Эта инициатива подчеркивает: научные знания и инновации необходимы для решения глобальных проблем и достижения целей устойчивого развития.

Всемирный день науки отмечается под эгидой ЮНЕСКО с 2002 года. И за это время он стал важным напоминанием о том, что наука — не закрытая деятельность лабораторий, а общее пространство для поиска ответов, обмена идеями и сотрудничества.

В проекте «Физика для всех» мы тоже верим, что интерес к науке начинается с любопытства, вопросов и желания разобраться в окружающем мире. И чем больше людей вовлечено в этот процесс, тем больше возможностей для будущих открытий. Спасибо, что вы с нами! ❤️

#физикадлявсех

#физика_интересное

🚲 Друзья, есть ли среди вас велосипедисты? Знали ли вы, как и за счет чего передачи велосипеда помогают заезжать в гору?

Когда мы поднимаемся в гору, крутить педали становится гораздо тяжелее. Но если переключиться на низкую передачу, и ехать заметно легче. При этом для преодоления того же расстояния приходится делать больше оборотов педалями. Почему так происходит?

Секрет в передаточном отношении, крутящем моменте и угловой скорости.

Разберемся, как устроена велосипедная трансмиссия. Когда мы нажимаем на педали, усилие передается на переднюю звездочку, а через цепь — на заднюю. Та вращает заднее колесо, которое приводит велосипед в движение.

У велосипеда есть несколько передач, и каждая по-разному связывает вращение педалей с вращением колеса.

На высокой передаче передняя звездочка большая, а задняя — маленькая. За один оборот педалей колесо совершает больше оборотов. Это удобно на ровной дороге и при движении на высокой скорости. Но если нужно получить определенный крутящий момент на заднем колесе, велосипедисту придется прикладывать большее усилие к педалям.

На низкой передаче все наоборот: передняя звездочка меньше, а задняя — больше. За один оборот педалей колесо поворачивается на меньший угол, зато крутящий момент на заднем колесе увеличивается.

Именно поэтому подъем в гору становится легче: при том же усилии на педалях заднее колесо получает больший крутящий момент и может преодолевать сопротивление движению с меньшими усилиями со стороны велосипедиста.

Но откуда берется эта дополнительная сила? ⛰

Здесь работает золотое правило механики. Оно гласит, что ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе: во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз мы проигрываем в расстоянии, в данном случае — в количестве оборотов педалей.

Передача не создает дополнительную энергию, а меняет соотношение между крутящим моментом и угловой скоростью. Чем больше крутящий момент мы получаем на колесе, тем меньше его угловая скорость при той же частоте вращения педалей.

Поэтому на низкой передаче для преодоления одного и того же расстояния приходится делать больше оборотов педалями. При этом общая работа, необходимая для подъема велосипедиста и велосипеда на определенную высоту, в идеальном случае не меняется. Просто эта работа распределяется на большее количество нажатий, каждое из которых требует меньшего усилия.

Интересно, что правильно выбранная передача помогает не только избежать чрезмерно сильных нажатий, но и поддерживать комфортную частоту вращения педалей — каденс. Это особенно важно на длинных подъемах, где слишком тяжелая передача быстро утомляет велосипедиста.

Вот такой простой пример механического преимущества: мы обмениваем скорость вращения на крутящий момент, подстраивая работу механизма под условия движения.

#физикадлявсех

#физика_полезное

🎙️Знали ли вы, что ученые смогли зафиксировать столкновение двух черных дыр, которое произошло примерно 1,3 миллиарда лет назад?

14 сентября 2015 года два научных прибора, расположенных почти в трех тысячах километров друг от друга, зарегистрировали практически одновременно один и тот же сигнал. Это была не вспышка света и не радиосигнал, а едва заметная рябь в самой геометрии пространства-времени — гравитационные волны. Именно этой теме посвящен новый выпуск нашего аудиоподкаста «Физика для всех. Просто о сложном»!

Разберемся, как ученым удалось обнаружить гравитационные волны:
• что такое гравитационные волны и почему они возникают при движении массивных объектов;
• как слияние двух черных дыр может вызвать колебания пространства-времени;
• как устроен детектор LIGO и зачем ему нужны два перпендикулярных плеча длиной по четыре километра;
• почему для обнаружения сигнала недостаточно одного прибора и как ученые отличают настоящую гравитационную волну от помех;
• и как по крошечным изменениям длины удалось восстановить историю столкновения двух черных дыр.

А еще узнаем, почему это открытие стало настоящим прорывом для астрономии и позволило ученым исследовать Вселенную совершенно новым способом — не только с помощью света, но и с помощью гравитационных волн.

🎧Слушайте новый выпуск уже сегодня:
— Яндекс. Музыка
— Звук

Для тех, кто хочет не только слушать, но и смотреть наши выпуски:
— Как чайник понимает, что пора выключаться
— Как микроволновка понимает, какую еду нагревать
— Куда исчезает тепло из холодильника

#физикадлявсех