Ответы пользователя по тегу Физика
  • Как расчитать мощность двигателя?

    Moskus
    @Moskus
    Что вы собрались считать, если у вас нет схемы привода? Без того, чтобы определиться, как двигатель будет открывать крышку, начинать считать мощность - невозможно.
    Надеюсь, вы не думаете, что можно просто повесить крышку на вал, а корпус двигателя соединить с корпусом стола.
    Ответ написан
  • Может ли нейтральный атом в вакууме стать отрицательным ионом?

    Moskus
    @Moskus
    Ионы существуют не "в электрохимии", а в реальности. Потому способов получения ионов несколько больше, чем приложение разности потенциалов к раствору электролита или просто растворение какой-нибудь соли в воде. Так что да, отрицательно ион может быть получен и может существовать в вакууме.
    Ответ написан
  • Какой цвет принимает небо в зависимости от состава атмосферы?

    Moskus
    @Moskus
    Хороший пример вопроса из области науки, который иллюстрирует, что "нагуглить" ответ, не зная фундаментальных механизмов явления - крайне сложно.
    Если принять, что спектр светила более-менее равномерно покрывает весь видимый диапазон, то цвет неба с поверхности планеты определяется несколькими факторами:
    - насыщенность цвета определяется толщиной атмосферы, потому что без атмосферы небо будет чёрным, а собственно оттенок появляется пропорционально толщине;
    - спектр поглощения и рассеяния газообразных веществ (нужно понимать, что, например, молекулы воды в атмосфере - тоже "газ"), входящих в состав атмосферы;
    - наличие в атмосфере аэрозолей, размер их частиц, их спектры поглощения и рассеяния;
    - эффекты вроде рэлеевского рассеяния (см. Диффузное излучение неба).
    Скажем, если в земную атмосферу добавить существенное количество хлора, в цвете неба появится большая относительная доля желтого, благодаря тому, как молекулы хлора рассеивают желтый. А газообразный йод или диоксид азота в существенной концентрации увеличат долю красного и оранжевого. Однако, не ждите столь заметных эффектов от многих других газов - их спектры поглощения и рассеяния не на столько выражены. Наличие окраски, скорее, исключение из правил.
    Ответ написан
  • Как вычислить потребление (амперы или ватты в час)?

    Moskus
    @Moskus
    Во-первых, определитесь, что именно вы хотите измерять.
    Потому что нет просто "потребления", есть "потреблённая энергия", например.
    Во-вторых, в "амперах" измеряется величина тока. Мгновенная, средняя (если вы усредните множество значений, сложив все значения измерений и поделив на количество измерений).
    В-третьих, возможно посчитать нечто, что измеряется в "Ватт/час", вы, вероятно, имеете в виду "кВт*ч". Ну или другую единицу, например - Вт*с=Джоуль, которой измеряется, на самом деле, потребленная энергия.

    А дальше - читайте статью про мощность.

    Вам остается просуммировать ваши измерения.
    Ответ написан
  • Как ток понимает, что ему нужно разделиться по проводнику, где параллельное соединение резисторов?

    Moskus
    @Moskus
    Вы там что-то приняли из запрещенных препаратов? Какое еще "ток понимает"?

    Электрическое поле, блин, распространяется в проводниках, при подключении проводников к источнику питания. Согласно их свойствам. И уже из-за поля свободные электроны начинают двигаться (то есть течёт ток).
    Ответ написан
  • Почему гальваническое покрытие держится?

    Moskus
    @Moskus
    В школе, даже если вы это не пропустили, изучали не ответы на конкретно-предметные вопросы вроде "почему молекулы не отрываются" или "почему небо синее", а физические механизмы, понимание которых, в принципе, дает ответы на многие подобные вопросы. Совершенно точно в школьном курсе физики есть "Основы молекулярно-кинетической теории". И в рамках этой темы, вероятно, должны были рисовать вот эту картинку:
    image028.gif
    Которая объясняет, как молекулы "держатся друг за друга".
    Так что, в общем, достаточно знать это и иметь из курса химии представление о восстановлении атомов металла под действием электрического тока при электролизе.
    Ответ написан
  • Как полностью до нулей посадить аккумулятор li-ion физическим образом?

    Moskus
    @Moskus
    Если батарея в телефоне, то остается только держать в холоде длительное время, не минуты, а десятки часов (в упаковке с влагопоглотителем, а то конденсат может испортить остальные внутренности телефона), или пытаться его снова и снова включать, пока не перестанет включаться.
    Если батарея из телефона извлечена (инструкция есть на iFixit), то можно подключить к батарее какой-то сравнительно маломощный потребитель электроэнергии, например - светодиод.
    Полностью "до нуля" разрядить батарею без вскрытия ее пластиковой оболочки - не выйдет в любом случае, так как в батарею встроена схема защиты от переразряда. Можно разрядить только до состояния, когда эта схема войдет в режим защиты и перекроет выход батареи.
    Ответ написан
  • Может ли планшет принимать радио сигнал?

    Moskus
    @Moskus
    Любое электронное устройство, имеющее определенные компоненты, может служить, при неких обстоятельствах, приемником радиосигналов, в которых используется амплитудная модуляция. То есть принимать-то такое устройство может любые сигналы в определенном диапазоне частот, но только сигнал с амплитудной модуляцией может быть им преобразован в понятную речь. Возможно это благодаря тому, что какая-то часть схемы устройства эквивалентна детекторному радиоприемнику. Свою роль могут играть не только реальные электронные компоненты, но и такие вещи, как паразитная емкость между проводниками, индуктивность динамиков, длинные проводники, играющие роль антенны. Сигнал, чтобы его принять таким образом, должен быть достаточно сильным.
    Ответ написан
  • Как посчитать длину троса, при которой он порвется от собственной тяжести?

    Moskus
    @Moskus
    Очевидно, что для решения нужно знать еще разрывное усилие троса.
    Для троса диаметром 10 мм типичное разрывное усилие - порядка 55-65 кН (бывает хуже или лучше). Грубо, один кН соответствует 100 кг массы нагрузки. Вот и считайте, что это 5500-6500 кг и делите на удельную массу.
    Ответ написан
  • Как ведет себя сжатый воздух при переходе в трубах с разным диаметром?

    Moskus
    @Moskus
    Строго говоря, это вопрос не из области "привычной" физики, а из области инженерной пневматики. При проектировании пневматических систем, обычно, никто не делает физических расчетов, а считают по эмпирическим таблицам. Алгоритм следующий:
    - фиксируют максимальную производительность компрессора (источника сжатого воздуха) в кубометрах за единицу времени;
    - рисуют реальную схему установки со всеми соединениями, расположением трубок (изгибы и т.п.);
    - считают суммарную длину всех прямых участков трубок;
    - смотрят по таблице, какой диаметр трубок соответствует вычисленной длине и требуемой пропускной способности;
    - имея этот начальный диаметр, по другой таблице смотрят эквивалентную длину для каждого фитинга и изгибов, складывают эти числа и добавляют к длине прямых участков, получая полную эквивалентную длину;
    - снова смотрят по таблице, достаточна ли пропускная способность линии с найденной эквивалентной длиной для сохранения искомой пропускной способности, если нет - увеличивают диаметр.

    Например, для пропускной способности 0,05 кубометра в секунду при длине прямой линии 10 метров нужна трубка 1,25 дюйма, а если линия будет длиной 50 метров - нужна уже полуторадюймовая труба.
    Ответ написан
  • Почему электрошокер (миллион вольт) не убивает человека, а 220В из розетки убивает?

    Moskus
    @Moskus
    Имея дело с физикой (описывающей поведение движущихся зарядов) и физиологией (описывающей реакцию живого тела на движущийся заряд), нельзя оперировать "логикой", в которой участвуют не конкретные значения физических величин, а "очень много" "очень мало" и так далее.

    Начнем с того, что вообще убивает в случае поражения током. Чтобы наступила смерть от электрического тока, нужно выполнение определенных условий (как минимум, одного): остановка сердца (вызванная сокращением мышцы под действием протекающего через нее тока), необратимое поражение нервной системы, глубокий ожог тканей.

    Для остановки сердца (если не брать случай с больными или теми, у кого установлен кардиостимулятор) нужно: чтобы ток через тело был где-то выше четверти Ампера (при приложении тока дольше секунды - выше 50-70 мА), чтобы он протекал именно через тело и затрагивал сердце, а не проходил через небольшой участок кожи. Потому, например, если взять те же пресловутые "220 из розетки" и приложить два провода к коже на руке, пока человек будет стоять на достаточно толстом изоляторе (чтобы исключить стекание тока через емкость между ногами и полом), получится ожог руки, но никто не умрёт. И, наоборот, при определенных условиях, того же человека можно убить источником тока, имеющим напряжение в скромные четыре десятка вольт, приложив напряжение между его левой рукой и ногами, обеспечив надержный контакт (большая площадь соприкосновения с проводами, мокрая кожа). Высокое напряжение, безусловно, играет существенную роль в процессе, но эта роль - не единственная. На силу воздействия также влияет частота: мышцы по-разному реагируют на постоянный ток, переменный ток низкой частоты (десятки герц, как в питающей сети), ток более высокой частоты (единицы килогерц). Более высокочастотный переменный ток нуждается в большей длительности воздействия, так как мышцы на него реагируют медленнее. Также, высокочастотные токи из-за свойств проводимости оказываются "вытеснены" на поверхность тела. Что, при прочих равных условиях (напряжение, ток, точки приложения к телу) делают их менее опасными, так как величина тока через внутренние органы снижается на порядки.

    Эти же факторы в разных комбинациях влияют на поражение нервной системы и ожоги. В историях с поражением молнией всегда остается вопрос, а шел ли ток через тело, или по его поверхности, либо вообще только "по касательной" (мокрая не очень чистая одежда имеет меньшее сопротивление, да и механизм течения токов такого высокого напряжения заслуживает отдельной статьи).

    Говоря о "шокерах", можно также посмотреть на конкретные цифры. Скажем, Taser заявляет для некоторых своих моделей следующие электрические параметры: ток импульсный, каждый импульс общей длиной порядка 120 микросекунд, частота следования импульсов - 20 раз в секунду, частота тока внутри импульса - 10 килогерц, сила тока на первом периоде импульса - до 3 Ампер, далее - очень быстро затухает. Что мы из этого можем извлечь? А то, что импульсы слишком короткие, чтобы вызвать смертельные изменения, частота - слишком высока, чтобы создать высокую плотность тока через внутренние органы (очевидно, подобрана, чтобы поражать только двигательные мышцы на поверхности тела), импульсы следуют достаточно редко. Плюс, электроды шокера никогда не оказываются приложены к разным концам тела. Потому, если не стараться специально вмешаться в конструкцию, убить им - достаточно сложно.
    Ответ написан
  • Зачем в датчике третья ножка?

    Moskus
    @Moskus
    Судя по схеме, модуль представляет из себя делитель напряжения, где в одном плече - фоторезистор, а в другом (между контактом "сигнал" и контактом "земля") - обычный постоянный резистор.
    Arduino_KY-018_Keyes_photoresistor_modul
    Ответ написан
  • Почему сгорает вилка на заряднике авто аккумулятора?

    Moskus
    @Moskus
    Естественно, проблемы в розетке. Если бы это было из-за слишком большого тока, плавились бы оба штыря, так как одинаковый ток идет по обоим. А в данном случае, сопротивление контакта с одним из штырей - высокое (например, площадь контакта слишком мала), из-за чего на этом контакте выделяется тепло. Эффект обусловлен законом Джоуля-Ленца. Контакт не настолько плох, чтобы вызвать оплавление и полностью отгореть при том токе, который потребляет зарядка, но достаточно плох, чтобы все постепенно нагрелось до нескольких десятков градусов и оплавился пластик. Внешне при этом контакты розетки могут выглядеть вполне прилично, просто они плохо прилегают, имеют неправильную форму или сделаны непонятно из чего.
    Ответ написан
  • Откуда берутся радужные пятна на дне кастрюли после помывки в посудомойке?

    Moskus
    @Moskus
    1. Радужные разводы - почти всегда результат интерференции в тонких пленках.
    2. О том, тонкая пленка чего именно находится на дне вашей кастрюли, можно предполагать довольно долго. Несколько вариантов:
    - если разводы наблюдаются внутри, но их нет снаружи, можно предположить, что это пленка оксидов металлов, входящих в состав стали, так как внутренняя поверхность подвергается нагреванию в контакте с тем, что варится, а среда там может быть весьма далекой от нейтральной;
    - если разводы видны по всей поверхности, то это может быть пленка поверхностно-активного вещества, которое входит в состав моющего средства.
    3. "Кухонного" средства проверить это, вероятно, нет. Только если вы возьмете шлифовальную наждачную бумагу, потрете дно, а потом будете наблюдать, когда разводы появятся снова, после длительного использования, или сразу после первой мойки.
    Ответ написан
  • Чем отличается тепловое излучение от инфракрасного?

    Moskus
    @Moskus
    У понятия "тепловое излучение" есть два смысла.

    Первый смысл связан с природой излучения. Называя какое-то излучение тепловым, можно указать на тот факт, что оно возникает из-за того, что данное тело нагрето (иначе - что оно возникает из внутренней энергии тела). Скажем, излучение лампы накаливания (которое мы видим и которое не видим) в этом смысле является тепловым, так как имеет тепловую природу (спираль лампы раскалена током). Как противоположность ему, существует нетепловое излучение, которое возникает в неравновесных системах (это уже отдельная история про плазму и т.п.).

    Второй смысл - это излучение, которое относится к так называемому тепловому поддиапазону инфракрасного излучения. Иначе - длинноволновое инфракрасное изучение. Этот диапазон называется так, потому что тела, чья температура всего лишь чуть выше комнатной, имеют пик собственного излучения в этом диапазоне в соответствии с одним из законов, описывающих зависимость пика спектра излучения тела от его температуры (Планка, Кирхгофа, Стефана - Больцмана).

    Способность излучения с какой-либо длиной волны нагревать тела не зависит от самой длины волны (ну то есть зависит, но не так, чтобы длинноволновое инфракрасное было более способно что-то нагревать), потому что любое излучение переносит энергию, и тем больше, чем короче длина волны.
    Эта способность зависит от способности самого тела поглощать излучение этой длины волны, то есть забирать себе эту энергию, а не отражать или пропускать излучение. Если поглощательная способность велика (а у многих материалов на этой длине волны она велика), тело нагревается легко. Но если представить себе материал, который будет отражать длинноволновое инфракрасное излучение, но, например, поглощать ультрафиолетовое, то такой материал будет нагреваться ультрафиолетовым излучением, а не инфракрасным.
    Ответ написан
  • До какой температуры тело может нагреться?

    Moskus
    @Moskus
    Паяльник (к слову, нагреваться будет не только жало, но и корпус - теплоизоляция не идеальна) будет отдавать тепло через инфракрасное излучение и конвекционную теплоотдачу воздуху.
    Бонус - ответ по русскому языку: придел - архитектурный элемент православного храма. Предел - граница.
    Ответ написан