Откуда он появился, и каков принцип его действия?

Содержание

Принцип наименьшего действия. Часть 1

Откуда он появился, и каков принцип его действия?

Когда я впервые узнал об этом принципе, у меня возникло ощущение какой-то мистики. Такое впечатление, что природа таинственным образом перебирает все возможные пути движения системы и выбирает из них самый лучший. Сегодня я хочу немного рассказать об одном из самых замечательных физических принципов – принципе наименьшего действия.

Предыстория

Со времен Галилея было известно, что тела, на которые не действуют никакие силы, двигаются по прямым линиям, то есть по кратчайшему пути. По прямым линиям распространяются и световые лучи. При отражении свет также двигается таким образом, чтобы добраться из одной точки в другую кратчайшим путем.

На картинке кратчайшим будет зеленый путь, при котором угол падения равен углу отражения. Любой другой путь, например, красный, окажется длиннее. Это несложно доказать, просто отразив пути лучей на противоположную сторону от зеркала. На картинке они показаны пунктиром. Видно, что зеленый путь ACB превращается в прямую ACB’.

А красный путь превращается в изломанную линию ADB’, которая, конечно длиннее зеленой. В 1662 Пьер Ферма предположил, что скорость света в плотном веществе, например, в стекле, меньше, чем в воздухе. До этого общепринятой была версия Декарта, согласно которой скорость света в веществе должна быть больше, чем в воздухе, чтобы получался правильный закон преломления.

Для Ферма предположение, что свет может двигаться в более плотной среде быстрее, чем в разреженной казалось противоестественным. Поэтому он предположил, что все в точности наоборот и доказал удивительную вещь – при таком предположении свет преломляется так, чтобы достичь место назначения за минимальное время.

На рисунке опять, зеленым цветом показан путь, по которому в действительности двигается световой луч. Путь, отмеченный красным цветом, является кратчайшим, но не самым быстрым, потому что свету приходится больший путь проходить в стекле, а в нем его скорость меньше. Самым быстрым является именно реальный путь прохождения светового луча.

Все эти факты наводили на мысль, что природа действует каким-то рациональным образом, свет и тела двигаются наиболее оптимально, затрачивая как можно меньше усилий. Но что это за усилия, и как их посчитать оставалось загадкой.

В 1744 Мопертюи вводит понятие «действия» и формулирует принцип, согласно которому истинная траектория частицы отличается от любой другой тем, что действие для неё является минимальным. Однако сам Мопертюи, так и не смог дать четкого определения чему равно это действие.

Строгая математическая формулировка принципа наименьшего действия была разработана уже другими математиками – Эйлером, Лагранжем, и окончательно была дана Уильямом Гамильтоном: На математическом языке принцип наименьшего действия формулируется достаточно кратко, однако не для всех читателей может быть понятен смысл используемых обозначений. Я хочу попытаться объяснить этот принцип более наглядно и простыми словами.

Свободное тело

Итак, представьте, что вы сидите в машине в точке и в момент времени вам дана простая задача: к моменту времени вам нужно доехать на машине до точки .
Топливо для машины дорого стоит и, конечно, вам хочется потратить его как можно меньше.

Машина у вас сделана по новейшим супер-технологиям и может разгоняться или тормозить как угодно быстро. Однако, устроена она так, что чем быстрее она едет, тем больше потребляет топлива. Причем потребление топлива пропорционально квадрату скорости.

Если вы едете в два раза быстрее, то за тот же промежуток времени потребляете в 4 раза больше топлива. Кроме скорости, на потребление топлива, конечно же влияет и масса автомобиля. Чем тяжелее наш автомобиль, тем больше топлива он потребляет. У нашего автомобиля потребление топлива в каждый момент времени равно , т.е.

в точности равно кинетической энергии автомобиля.

Так как же нужно ехать, чтобы добраться к пункту к точно назначенному времени и израсходовать топлива как можно меньше? Ясно, что ехать нужно по прямой. При увеличении проезжаемого расстояния топлива израсходуется точно не меньше. А дальше можно избрать разные тактики.

Например, можно быстро приехать в пункт заранее и просто посидеть, подождать, когда наступит время . Скорость езды, а значит и потребление топлива в каждый момент времени при этом получится большой, но ведь и время езды сократится. Возможно, общий расход топлива при этом будет не так уж и велик.

Или можно ехать равномерно, с одной и той же скоростью, такой, чтобы, не торопясь, точно приехать в момент времени . Или часть пути проехать быстро, а часть медленнее. Как же лучше ехать?

Оказывается, что самый оптимальный, самый экономный способ езды – это ехать с постоянной скоростью, такой, чтобы оказаться в пункте в точно назначенное время . При любом другом варианте топлива израсходуется больше.

Можете сами проверить на нескольких примерах. Причина в том, что потребление топлива возрастает пропорционально квадрату скорости.

Поэтому при увеличении скорости потребление топлива возрастает быстрее, чем сокращается время езды, и общий расход топлива также возрастает.

Итак, мы выяснили, что если автомобиль в каждый момент времени потребляет топливо пропорционально своей кинетической энергии, то самый экономный способ добраться из точки в точку к точно назначенному времени – это ехать равномерно и прямолинейно, точно так, как двигается тело в отсутствие действующих на него сил. Любой другой способ движения приведет к большему общему расходу топлива.

В поле тяжести

Теперь давайте немного усовершенствуем наш автомобиль. Давайте приделаем к нему реактивные двигатели, чтобы он мог свободно летать в любом направлении. В целом конструкция осталась той же, поэтому расход топлива опять остался строго пропорционален кинетической энергии автомобиля.

Если теперь дано задание вылететь из точки в момент времени и прилететь в точку к моменту времени , то наиболее экономичный способ, как и прежде, конечно, будет лететь равномерно и прямолинейно, чтобы оказаться в точке в точно назначенное время . Это опять соответствует свободному движению тела в трехмерном пространстве.

Однако, в последнюю модель автомобиля установили необычный аппарат. Данный аппарат умеет вырабатывать топливо буквально из ничего. Но конструкция такова, что чем выше находится автомобиль, тем больше топлива в каждый момент времени вырабатывает аппарат. Выработка топлива прямо пропорциональна высоте , на которой в данный момент находится автомобиль.

Также, чем тяжелее автомобиль, тем более мощный аппарат на нем установлен и тем больше топлива он вырабатывает, и выработка прямо пропорциональна массе автомобиля . Аппарат получился таким, что выработка топлива точно равна (где – ускорение свободного падения), т.е. потенциальной энергии автомобиля.

Потребление топлива в каждый момент времени получается равным кинетической энергии минус потенциальной энергии автомобиля (минус потенциальной энергии, потому что установленный аппарат вырабатывает топливо, а не тратит). Теперь наша задача наиболее экономного движения автомобиля между пунктами и становится сложнее.

Прямолинейное равномерное движение оказывается в данном случае не самым эффективным. Оказывается, более оптимально — немного набрать высоты, какое-то время там задержаться, выработав побольше топлива, а затем уже спуститься в точку .

При правильной траектории полета общая выработка топлива за счет набора высоты перекроет дополнительные расходы топлива на увеличение длины пути и увеличения скорости. Если аккуратно посчитать, то самым экономным способом для автомобиля будет лететь по параболе, точно по такой траектории и с точно такой скоростью, с какой летел бы камень в поле тяжести Земли.

Здесь стоит сделать разъяснение. Конечно, можно из точки кинуть камень многими разными способами так, чтобы он попал в точку . Но кидать его нужно так, чтобы он, вылетев из точки в момент времени , попал в точку точно в момент времени . Именно это движение будет самым экономным для нашего автомобиля.

Функция Лагранжа и принцип наименьшего действия

Теперь мы можем перенести эту аналогию на реальные физические тела. Аналог интенсивности потребления топлива для тел называют функцией Лагранжа или Лагранжианом (в честь Лагранжа) и обозначают буквой .

Лагранжиан показывает насколько много «топлива» потребляет тело в данный момент времени. Для тела, движущегося в потенциальном поле, Лагранжиан равен его кинетической энергии минус потенциальной энергии. Аналог общего количества израсходованного топлива за все время движения, т.е.

значение Лагранжиана, накопленное за все время движения, называется «действием».

Принцип наименьшего действия состоит в том, что тело двигается таким образом, чтобы действие (которое зависит от траектории движения) было минимальным.

При этом не нужно забывать, что заданы начальное и конечное условия, т.е. где тело находится в момент времени и в момент времени .

При этом тело не обязательно должно двигаться в однородном поле тяготения, которое мы рассматривали для нашего автомобиля. Можно рассматривать совершенно другие ситуации. Тело может колебаться на резинке, качаться на маятнике или летать вокруг Солнца, во всех этих случаях оно движется так, чтобы минимизировать «общий расход топлива» т.е. действие. Если система состоит из нескольких тел, то Лагранжиан такой системы будет равен суммарной кинетической энергии всех тел минус суммарной потенциальной энергии всех тел. И опять, все тела будут согласованно двигаться так, чтобы действие всей системы при таком движении было минимальным.

Не все так просто

На самом деле я немного обманул, сказав, что тела всегда двигаются так, чтобы минимизировать действие. Хотя в очень многих случаях это действительно так, можно придумать ситуации, в которых действие явно не минимально. Например, возьмем шарик и поместим его в пустое пространство. На некотором отдалении от него поставим упругую стенку.

Допустим, мы хотим, чтобы через некоторое время шарик оказался в том же самом месте. При таких заданных условиях шарик может двигаться двумя разными способами. Во-первых, он может просто оставаться на месте. Во-вторых, можно его толкнуть по направлению к стенке. Шарик долетит до стенки, отскочит от нее и вернется обратно.

Понятно, что можно толкнуть его с такой скоростью, чтобы он вернулся в точно нужное время. Оба варианта движения шарика возможны, но действие во втором случае получится больше, потому что все это время шарик будет двигаться с ненулевой кинетической энергией.

Как же спасти принцип наименьшего действия, чтобы он был справедлив и в таких ситуациях? Об этом мы поговорим в следующий раз.

Источник: https://habr.com/post/420865/

Откуда он появился, и каков принцип его действия? – Stroim24.info

Откуда он появился, и каков принцип его действия?

Инфракрасный пленочный теплый пол начинает завоевывать российский рынок и постепенно становится еще одним популярным видом обогрева жилища.

Инфракрасный пленочный пол начал свой путь с 1991 года, когда в результате опытов с наноразмерными объектами был открыт материал, в основе которого тонкий слой из полиэстера, карбоновая паста, серебро и медь.

Элемент, выполняющий функцию нагрева, состоит из множества полосок, расположенных на расстоянии 15 мм друг от друга. Как и другие обогреваемые полы, это покрытие питается от электричества, которое через терморегулятор поступает на полоски из медно-серебряного сплава.

Попадая на полосы графита, ток преобразовывается в инфракрасное излучение.

Инфракрасный пленочный теплый пол

Разница с обычным нагревом в том, что становится теплым не воздух, а сами предметы. Что это дает? Дело в том, что атмосфера помещения содержит свежий воздух, который при повышении температуры не стремится вверх, а циркулирует естественно.

Не колеблется уровень влажности, а сам нагрев происходит равномерно. Экономится электроэнергия, так как потребляется минимально.

И, наконец, покрытие из такого материала не способствует усилению аллергических реакций, так как при отсутствии движения воздуха (теплый – вверх, холодный – вниз) перестает перемещаться и пыль.

Оценим характеристики ИК-покрытия для обогрева

Итак, какие положительные стороны имеет инфракрасный пленочный теплый пол?

  • возможность быстрой укладки и разборки,
  • не требуется особых подложек,
  • нагрузка на пол не влияет на пленочное инфракрасное покрытие, возможна установка и в многолюдных местах (офисы, рестораны, кафе, спортзалы),
  • высота пола фактически не изменяется,
  • можно интегрировать в комплекс «умный дом»,
  • не изменяет влажность, не насыщает помещение углекислым газом, не способствует перемещению пыли.

Пленочное инфракрасное покрытие

Имеет инфракрасный пленочный пол и недостатки:

  • дополнительные работы, если пол имеет неровности;
  • нежелательно устанавливать в помещениях, где проживают люди, реагирующие на изменение метеообстановки, потому что система способствует образованию легкого электромагнитного поля;
  • требуется особая тщательность при обработке мест соединения контактов и их изоляции.

Таблица средних показателей инфракрасного пленочного теплого пола

Кто выпускает такой пол?

Перечислим производителей, которые выпускают ИК пленочный пол специально для российского рынка и имеют соответствующие сертификаты качества.

Nano Thermal

Особенно много положительных отзывов от потребителей. Используется патент на составляющие элементы – нанотрубки из карбона с повышенной прочностью. Максимальная температура поверхности при нагреве составляет 60°C, мощность – 220 Вт/м2. Цена одного рулона – от 1000 р. (зависит от комплектации).

Caleo

Весьма известный производитель не только в России, но и в мире. На просторах РФ и СНГ «царствует» около 9 лет, занимаясь изготовлением различных приспособлений по технологии «теплый пол».

Основное отличие: продажа наборами со всем необходимым оборудованием, что исключает приобретение всех материалов и устройств по отдельности.

Для удобства покупателей существуют 4 различных вида комплектации:

  • Gold – с автоматом для саморегуляции нагрева;
  • Platinum – улучшенная система саморегуляции, защита от перегрева и замыкания, повышенная мощность потребления (максимум – 280 Вт/м2);
  • Grid – оснащение серебряной сеткой, блокирующей образование искр;
  • Line – оптимальный набор для малогабаритных помещений.

Стоимость одной единицы бывает следующей: Gold – 1500 р., Platinum – 1700 р., Grid – 1300 р., Line – 1700 р.

ИК-покрытие «Caleo»

Q-Term

Производится этот пол в Южной Корее, отличается от других подобных изделий универсальностью использования в различных помещениях. Помимо полов может устанавливаться как обогревающий элемент потолков и стен, весьма стоек к повышенным нагрузкам. Стоить будет всего 400 р. за рулон. Но это без дополнительного оборудования и наборов.

Heat Plus

Можно сказать, что это оригиналы среди одноименной продукции. Обогрев, в отличие от других, происходит за счет армированной основы, на которую нанесена карбоновая паста.

Благодаря такому конструктивному решению достигается безупречная равномерность нагрева поверхности. Правда, потребляет мощности такое покрытие побольше, чем остальные – 450 Вт/м2, доводя нагрев до 70°C.

Стоить рулон такого пола в строймаркете будет 600 р.

Способ укладки пленочного инфракрасного пола

Процесс монтажа на удивление быстр и чист, чего не скажешь, например, о сборке классического теплого пола.

Опасности от использования инфракрасного пола нет никакой, а разговоров о выделении искр тут вообще не идет: каждый образец имеет специальную защиту, не допускающую искрообразования.

Тем не менее необходима, хоть и небольшая, подготовка поверхности, на которую будет нанесено искусственное полотно. Кстати, совершенно необязательно проводить обработку всей поверхности, но наиболее эффективным обогрев будет в том случае, если под систему будет отведено не менее 70%.

Монтаж инфракрасного пола

Шаг 1: Обработка поверхности основания

Нужно проверить, насколько горизонтальна поверхность. Уклон более 3 мм нежелателен, а потому выравнивание необходимо. Лучше всего будет внести исправления с помощью наливного пола. Кроме того, нелишним будет устранить трещины, сколы и огрехи, которые могут служить причинами повреждения теплового слоя.

Шаг 2: Подготовка материала для укладки

Надо определить, где будет терморегулятор, и как будут проходить провода.

Потом материал следует разделить на полосы, согласно имеющейся на нем разметке, разложить на полу с учетом расположения контактов возле терморегулятора, оставить соответствующие метки на стенах.

От источников с сильным нагревом (батарей центрального отопления, каминов, печей) следует делать отступ примерно на 1 м. Также вплотную к стенам стелить пленочное покрытие не рекомендуется: придется отойти примерно на 10–15 см.

Шаг 3: Установка терморегулятора и проводов

В соответствии с предварительной разметкой следует проштробить стену от места, где ИК-пленка для теплого пола будет выводить провода до гнезда с терморегулятором. По окончании «грязной» работы можно сразу же провести электропитание от розетки, расположенной неподалеку. Только не забывайте про осторожность при работе с сетью!

Шаг 4: Настил теплоизоляции

Изоляция обязательна, так как в противном случае возможен еще и обогрев соседского потолка. Толщина материала должна составлять 3–5 мм.

Иногда советуют укладывать 20-сантиметровый слой парогидроизоляции, но эта рекомендация больше подходит к использованию пленочного материала в офисных и производственных помещениях.

Представьте, какая картина будет наблюдаться в малогабаритных квартирках с низкими потолками!

Не вздумайте применять фольгированный материал в качестве отражающего слоя, иначе не избежать бесконечных замыканий системы. Внимательно читайте инструкцию, там наверняка будет указан тип подложки, который необходим.

Шаг 5: Укладка и подключение пленки

После подготовки основы и закрепления ее монтажным скотчем наступает очередь основного монтажа. Нарезанные полосы пленки укладываются от стены, где установлен терморегулятор, медным слоем вниз в соответствии со сделанными метками.

Края полос укладываются встык без образования щелей, а затем скрепляются скотчем. К каждому образцу пленки в обязательном порядке прикладывается схема расположения проводки.

После того как все будет подключено, принимаются меры к обработке мест соединений битумной гидроизоляцией.

Шаг 6: Проверка работоспособности

Когда все уложено и подключено, необходимо провести проверку, как происходит нагрев.

Дело в том, что наличие множества контактов у этого вида теплового покрытия имеет недостаток: достаточно хотя бы один из них не обработать как следует, и нужного эффекта нагрева не будет. Так что испытания просто необходимы.

Желательно, конечно, проверять равномерность нагрева лазерным термодатчиком. Во время проверки не должно быть искрений и сильного нагрева в местах соединения проводов.

Шаг 7: Окончательные действия

Если все прошло нормально, можно приступать к завершению работ. Поверх инфракрасной пленки укладывается слой звукоизолирующего материала, на который затем делается настил окончательного слоя (паркет, ламинат, линолеум, ковролин).

Кстати, весьма существенное преимущество этого вида «теплого пола» в том, что его необязательно делать под «мокрую» стяжку. Конструкция съемная, и ее можно перестилать неоднократно, к примеру, если происходит переезд на новую квартиру.

Она также подойдет и при наливном покрытии.

Поделитесь с друзьями в соц.сетях

Источник: https://stroim24.info/otkuda-on-poyavilsya-i-kakov-princip-ego-deystviya/

13 эффектов, которые влияют на подсознание и помогают добиться успеха тем, кто о них знает

Откуда он появился, и каков принцип его действия?

Наш мозг остается самой большой загадкой для ученых. Многие люди считают, что мы используем его всего на 10 %, но на самом деле это не так. Просто большую часть работы мозга мы не замечаем, она проходит бессознательно.

Тем не менее мы можем использовать особенности своего сознания, даже если не замечаем их. Например, если вы весь отпуск ложились спать на рассвете, а через пару дней вам утром на работу, есть отличный способ быстро откорректировать свои биологические часы — простое голодание.

AdMe.ru поделится с вами самыми интересными «фокусами», на которые способен наш мозг.

Поведение человека во время разговора по телефону выдает его социальный статус

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Всего одного взгляда на человека, говорящего по телефону, достаточно, чтобы сказать, богат он или беден. По крайней мере так утверждают психологи Калифорнийского университета.

Согласно проведенному эксперименту, более богатый человек чаще отвлекается во время телефонного разговора: он может делать еще одно дело или просто играть предметами на столе.

Это связано с тем, что богатый человек менее зависим от окружающих, так что его не слишком интересуют разговоры с другими людьми.

Музыка может восстанавливать память

© Depositphotos.com  

Ученые обнаружили, что музыка способна стимулировать воспоминания. Она потенциально может помочь даже людям с болезнью Альцгеймера восстановить некоторые участки памяти. Так что если вы с трудом вспоминаете свое первое свидание, то, возможно, вам в этом поможет музыка.

Это связано с тем, что музыка влияет на участки мозга, которые недоступны другому влиянию. Кроме того, именно с музыкой мы тесно связываем эмоции, в результате возвращаются и соответствующие воспоминания.

В электронной переписке люди лгут чаще, чем во время личной беседы

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Причина этого проста: чтобы лгать кому-то лично, мы прикладываем массу усилий. В том числе нужно сохранить нормальное выражение лица, открытую позу — все, чтобы собеседник вам поверил.

В электронных письмах такой необходимости нет. Недавнее исследование показало, что собеседнику в сети вы будете врать почти наверняка.

Ученые предложили людям разделить на двоих некую сумму денег, при том что второй человек оставался по ту сторону экрана. В результате почти все люди (92 %) солгали о сумме, которую должен получить невидимый собеседник.

Более того, они не испытывали угрызений совести за свою ложь, потому что для них собеседник был условным, а не реальным человеком.

По обуви можно узнать тип личности

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

По тому, какую обувь выбирает человек, можно многое сказать о его характере, считают психологи. Например, дотошные люди носят новую, аккуратную обувь, вероятно, чтобы не раздражаться, глядя на собственные ботинки.

Практичная обувь говорит о том, что перед вами почти наверняка приятный собеседник. А вот спокойные и собранные люди почему-то предпочитают неудобную обувь.

Спортивные напитки работают, даже если их не пить

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Спортивные напитки — огромный бизнес, приносящий соответствующий доход. Именно поэтому их рекламируют на каждом углу, убеждая нас в их незаменимости. Однако вся эта реклама и надуманная польза — просто ничто по сравнению с удовольствием от того, что вы пьете огромное количество сахара.

Да, спортивные напитки работают. Но не из-за секретного состава, а просто потому, что мозг воспринимает сахар как награду за хорошую работу, и ваша работоспособность повышается еще больше. Фактически вам не нужно даже пить эту разрекламированную жидкость, можно просто прополоскать рот и получить удовольствие.

Если ищете здоровую альтернативу спортивным напиткам, делайте смузи или просто возьмите в спортзал банан.

Люди, которые не думают о будущем, счастливее тех, что строят планы

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Разница между тем, чтобы думать о машине, и тем, чтобы ехать в машине, колоссальная, не так ли? На самом деле мысли о будущем часто только делают нашу теперешнюю жизнь хуже.

Это покажется вам странным, но в некоторых языках нет будущего времени. И согласно исследованию, люди, говорящие на них, принимают более обоснованные решения здесь и сейчас, да и в целом чувствуют себя более счастливыми.

Музыка делает сильнее

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Почти все мы слушаем музыку, когда занимаемся спортом. Но, как утверждают ученые, это не просто приятно, а еще и полезно. Согласно проведенному исследованию, музыка повышает вашу работоспособность, помогает дольше носить тяжести и гораздо быстрее бегать.

Особенно это эффективно, если ваши движения совпадают с тактом музыки: тогда вы потратите на каждое упражнение куда меньше усилий, а эффект останется тем же. Кроме того, музыка помогает впасть в своеобразный транс, когда тело работает правильно, вас не занимают никакие мысли и повышается общая выносливость.

Мысль о том, что вы хорошо пахнете, делает вас привлекательнее

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

В недавнем исследовании, которое проводили ученые из Ливерпуля, выяснилось, что приятно пахнущие люди более привлекательны. Добровольцев просили разделиться на две группы: одна из них использовала парфюм, а вторая — нет. А затем их сняли на видео и показали третьей группе добровольцев, попросив оценить привлекательность каждого человека.

Результаты оказались удивительными: те люди, которые использовали парфюм, казались гораздо более привлекательными, хотя те, кто ставил оценку, не могли чувствовать этот запах. Как считают ученые, это связано с ощущением уверенности в себе благодаря приятному аромату. Так что не забывайте использовать парфюм (в умеренных количествах) и чувствуйте себя уверенно.

Голодание может изменить цикл сна

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Каждый из нас сталкивался с моментом, когда мы привыкли просыпаться ближе к полудню, но уже через пару дней снова нужно идти на работу или учебу. Конечно, можно за несколько дней ставить будильник и просыпаться пораньше, но кто из нас это делает?

Есть способ заставить организм перезагрузиться и быстро скорректировать цикл сна и бодрствования. Для этого нужно просто ничего не есть примерно 16 часов.

Все дело в том, что наши биологические часы зависят от еды так же, как от светового дня. Организм примерно спустя 16 часов голодания начинает терять контроль, и все, что он хочет, — чтобы вы поели.

При этом время, когда вы все-таки поели, он воспринимает как «утро» и перезапускает ваши биологические часы.

Сон помогает запоминать информацию

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Если вам предстоит выучить кучу всего, лучше всего начинать учиться за сутки до того, как эти знания понадобятся. При этом, по мнению ученых, очень важно выспаться. Был проведен эксперимент, который доказал, что если усваивать информацию за сутки до предстоящего экзамена, то это будет более эффективно, чем если вы приступаете к зубрежке всего за 20 минут.

Когда вы спите, ваш мозг перерабатывает информацию, полученную в течение дня. Это работает как компьютер: если вы закроете все сторонние программы, основная будет работать быстрее всего. Так и с мозгом: когда нет необходимости контролировать тело и следить за окружающим миром, мозг «переваривает» информацию куда быстрее.

Красная форма помогает победить

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Британские исследователи пришли к выводу, что у команды в красной форме куда больше шансов победить, чем у команды, одетой в форму любого другого цвета. Этот вывод касается всех видов спорта, включая командные и индивидуальные.

Конечно же, если ваш соперник – признанный чемпион, а вы впервые принимаете участие в соревнованиях, красная форма не поможет. Однако если силы примерно равны, красная форма помогает одержать верх. Ученые считают, что это связано с психологическим фактором, ведь красный цвет символизирует господство.

Когда вы прикасаетесь к вещи, вы хотите ее купить

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Опытные маркетологи знают: если вы прикоснетесь к вещи, то захотите ее купить. Именно поэтому в автосалонах вам предлагают тест-драйв выбранной машины. Кроме того, мы готовы платить больше за то, что держали в руках. Это связано с тем, что вещь, которую мы трогали, мы уже воспринимаем как свою собственность.

Это работает и в обратную сторону: если товар нельзя трогать, его будут покупать гораздо реже. В том числе и потому, что он воспринимается как что-то хлипкое и ненадежное.

Каждое ухо слышит по-своему

© Depositphotos.com   © Depositphotos.com   © Depositphotos.com  

Ученые утверждают: наше левое и правое ухо слышат по-разному. Они развивались неодинаково из-за различных функций полушарий мозга. В результате правое ухо лучше распознает речь, а левое лучше воспринимает музыку.

Фото на превью Depositphotos.com, Depositphotos.com, Depositphotos.com

Источник: https://www.adme.ru/zhizn-nauka/13-effektov-kotorye-mogut-vliyat-na-nashe-soznanie-i-pomogat-dobivatsya-postavlennyh-celej-1854715/

Что такое вакуумная бомба и каков ее принцип действия – Милитари Блог

Откуда он появился, и каков принцип его действия?

СМИ гордо сообщили – в России успешно проведены испытания мощнейшей неядерной бомбы. Бомбардировщик сбросил боеприпас более семи тонн. Мощность бомбы составила чуть меньше сорока тонн.

Минобороны гарантировали уничтожение всех живых существ в радиусе 300 метров. Даже мухи сдохнут все. Бомба получила имя собственное – «Папа всех бомб».

Такая незамысловатая гонка вооружений. Американцы назвали свою бомбу не ядерного боеприпаса «Мама всех бомб». Так что ответ адекватный. Но «Папа» капитально урыл «Маму». Американская «Мама» к вакуумной бомбе отношения не имеет. Это обычный фугас огромной мощности.

Вакуумный боеприпас – бомба, работающая на принципах объемного взрыва, известного с давних пор. Отсутствие радиационного поражения вывело бомбу из-под конвенции по оружию массового поражения.

Но население знакомо с вакуумным взрывом. Обычная мукомольная фабрика, со скоплением микроскопической пыли, не видной вооруженным взглядом – наш наглядный пример. Эти скопления могут так рвануть, что мало не покажется. Разрушительная сила огромная.

Угольные шахты представляют потенциальную опасность. Как бы не работала вытяжная вентиляция, пыль скапливается все равно. В шахтах еще и метан есть. Инициация взрыва – малейшая искорка.

Сам взрыв достаточно простое дело. Используется взрывное вещество (ВВ), легко переходящее в газ. Подходит окись ацетилена. Создаём воздушное облако, добавляем горючий материал, поджигаем … Теория всегда легче практики.

Сделать это трудно. Придется в бомбу заложить взрывное вещество (ВВ), распыляющее основной заряд. ВВ, вступив в реакцию с воздухом (кислород), превращает вакуумную бомбу во взрывного монстра.

Она мощнее любой другой бомбы. «Вакуумная бомба» … — не корректно это как-то. Только давление снижается. Ударная волна слабенькая. Но она имеет длительный эффект. Представьте себе, что автомобиль ударил пешехода. Так вакуумная бомба – это каток, который проедет по пешеходу и постоит на нем.

Взрывная волна вакуумного боеприпаса не разрушает препятствие, а обтекает его. Получается врыв по типу горения. А во время боя нужна разрушительная ударная сила. Поэтому бомбы вакуумного типа используют не везде.

Зато спастись от нее невозможно. Волна втекает во все щели. Блиндаж, стена дома… Ничего не спасает. Зато бомба прекрасный сапер. Взрывная волна не уходит в землю. Двигаясь по поверхности, взрывает любые мины, очищая территорию.

Ударная волна бомбы – единственный фактор поражения. К тому же, для взрыва ей нужен кислород, который есть в воздухе. А значит бомбы должны нести вертолеты или самолеты. Препятствий к использованию довольно много.

История применения

Немцы попытались использовать взрывы, случающиеся в угольных шахтах, как новое оружие. Но до конца, в силу обстоятельств наступления Советской армии, не довели проект.

Американцы – ребята дотошные. Воюя во Вьетнаме, они поняли, что нужны многочисленные посадочные площадки для вертолетов. Строительство требовало присутствия живой силы в джунглях. На фига? Пентагон быстренько сориентировался в документах нацистов, и отыскал нужный вариант.

Вертолет нес снаряды. При необходимости сбрасывалась бомба и взрыв строил новую вертолетную площадку. К тому же, укрыться от взрыва вакуумной бомбы невозможно. Психологический эффект был очень сильным.

Так американцы выкуривали вьетнамских повстанцев из туннелей. Первое поколение вакуумных бомб было капризным. Требовались особые условия бомбометания, погода, температурный режим.

ООН приняла решение о запрете такого оружия, но США и СССР плевать хотели на ООН. Сегодня оружие разрабатывают еще несколько стран, не признающих запрет ООН.

«Папа всех бомб»

Испытание 2007 года подтвердило — Россия впереди планеты всей. Бомба принята на вооружение в войсках. Но поскольку оружие относится к категории секретных, о ней ничего не известно.

Единственное, о чем сообщило Минобороны, это мощность, составляющая 40-44 тонны в тротиловом эквиваленте. И то, что при разработках использовались нанотехнологии.

Источник:

Вакуумная бомба

В России проведено испытание самой мощной в мире вакуумной бомбы. Новое оружие окрестили «папой всех бомб» – по аналогии с американской «мамой», которая в 20 раз уступает нашей разработке. Что представляет собой эта бомба и как она действует – в материале aif.ru

Нанотехнологии в действии

11 сентября Первый канал показал российские испытания самой мощной в мире вакуумной бомбы, по эффективности соизмеримой с ядерным боеприпасом. Как отметили в эфире, новая авиабомба позволит заменить целый ряд созданных ранее ядерных средств.

– Результаты испытаний созданного авиационного боеприпаса показали, что он по своей эффективности и возможностям соизмерим с ядерным боеприпасом. В то же время, я это особо хочу подчеркнуть, действие этого боеприпаса абсолютно не загрязняет окружающую среду, – сказал заместитель начальника Генерального штаба ВС РФ Александр Рукшин.

По словам Рукшина, новый боезаряд «обеспечит нам возможность дать реализацию безопасности государства и в то же время противостоять международному терроризму в любой обстановке и в любом регионе».

Взрывчатое вещество, заключенное в этой авиабомбе, намного мощнее тротила. Этого, по данным Первого канала, удалось достичь благодаря использованию нанотехнологий.

– Это в свою очередь позволило снизить требования к точности, отсюда удешевление – то качество, которое нам необходимо в современных условиях. Мы получили боеприпас относительно дешевый с высокими поражающими свойствами, – сообщил Юрий Балыко, начальник управления одного из НИИ Минобороны РФ.

В Минобороны, между тем, заявляют о том, что новая военная разработка не нарушает ни одного международного договора.

В то же время западные СМИ рассматривают появление сообщений о мощном российском оружии как очередное намерение Кремля продемонстрировать миру свое могущество.

Чем «папа всех бомб» лучше «мамы»?

До этого самая мощная в мире вакуумная авиабомба была на вооружении американских ВВС. Первые испытания бомбы GBU-43/B MOAB (Massive Ordnance Air Burst) прошли в 2003 году: кадры показали все телекомпании мира. Тогда это оружие назвали «матерью всех бомб». По аналогии российские разработчики прозвали и свой новый боеприпас: «папа всех бомб».

Российская авиабомба превосходит американский аналог по всем параметрам. Масса взрывчатого вещества меньше, но при этом бомба в четыре раза мощнее. Температура в эпицентре взрыва выше в два раза. По общей площади поражения наша бомба превосходит американскую в 20 раз.

Что такое вакуумная бомба?

Вакуумная бомба (старое название ОДАБ – обьемно-детониpующие авиационные бомбы или FAE – fuel air explosive) – создана на основе эффекта объёмного взрыва пылегазовых и пылевоздушных облаков. В них применяются в качестве основного заряда жидкие топлива (окись этилена).

При встрече таких боеприпасов с преградой взpывом небольшого заpяда pазpушается коpпус бомбы и pаспыляется топливо, которое, пеpеходя в газообpазное состояние, обpазует в воздухе аэpозольное облако.

Как только облако достигает опpеделенных pазмеpов, оно подpывается специальными гpанатами, выстpеливаемыми из донной части бомбы.

Образующаяся зона высокого давления даже при отсутствии сверхзвуковой ударной волны эффективно поражает живую силу противника, свободно проникая в зоны, недоступные для осколочных боеприпасов. В пеpиод фоpмиpования облако затекает в окопы, укpытия, тем самым усиливая поpажающую способность.

Принцип действия вакуумной бомбы

В воздухе взрывается облако из распыленного горючего вещества. Основные разрушения производит сверхзвуковая воздушная ударная волна и высокая температура. Почва из-за этого после взрыва больше похожа на лунный грунт, но нет ни химического, ни радиоактивного загрязнения.

Типичная «вакуумная бомба» состоит из контейнера с реагентом и двух независимых зарядов взрывчатого вещества.

После сброса или выстрела боеприпаса первый заряд раскрывает контейнер на определенной высоте, распыляя реагент в облако, которое смешивается с атмосферным кислородом (размер облака зависит от количества реагента). Эта смесь затем обволакивает объекты и проникает в сооружения.

В этот момент происходит подрыв смеси вторым зарядом, в результате чего образуется мощная ударная волна. Пример такого взрыва мы взяли с сайта Отдела вооружений Центра воздушной войны ВМС США, Чайна лейк, Калифорния:

Где можно использовать вакуумную бомбу?

В одном из материалов журнала «Военные знания» писали, что этот вид оружия может эффективно применяться как против личного состава вне укрытий, так и против вооружений и боевой техники, укрепленных районов и индивидуальных укрытий.

Также его можно использовать для создания проходов в минных полях, расчистки посадочных площадок для вертолетов, уничтожения узлов связи и нейтрализации опорных пунктов при уличных боях в черте города, сообщает HRW.

Вакуумная бомба способна полностью уничтожить растительность и сельскохозяйственные посевы на определенной территории.

При одновременном использовании большого числа боеприпасов разрушения могут быть более чем значительными. Эффект такого оружия также усиливается в закрытых помещениях. По мощности оно в 12-16 раз превышает обычные взрывчатые вещества при применении по объектам с большой площадью поверхности, таким как каркасные здания, блиндажи и транспортные ангары.

Поражающие факторы вакуумной бомбы

О новом российском оружии пока ничего не известно. У этой авиабомбы пока даже нет официального названия, есть лишь секретный шифр.

А вот, что говорится в заключении Разведывательного управления Министерства обороны США 1993 года (Defense Intelligence Agency, «Fuel-Air and Enhanced-Blast Explosive Technology-Foreign» April 1993) о подобной бомбе меньшей мощности:

– Механизм поражения живых объектов не имеет аналогов. Поражающим фактором является ударная волна, точнее – следующее за ней разрежение (вакуум), приводящее к разрыву легких…

Если взрывчатый компонент просто сгорает, не детонируя, жертвы получают тяжелые ожоги и могут также вдохнуть горящее вещество.

Поскольку наиболее часто используемые в таких боеприпасах оксид этилена или оксид пропилена высоко токсичны, невзорвавшийся боеприпас будет представлять для личного состава, оказавшегося в его облаке, такую же опасность, как и большинство отравляющих веществ.

Как утверждается в отдельном исследовании ЦРУ США, «воздействие взрыва объемно-детонирующего боеприпаса на замкнутые пространства огромно. В точке воспламенения люди просто сгорают дотла.

Находящиеся у периметра с большой долей вероятности получают внутренние, и потому невидимые, повреждения, в том числе разрыв барабанных перепонок и разрушение органов внутреннего уха, сильнейшее сотрясение мозга, разрыв легких и других внутренних органов; возможна также потеря зрения».

В другом документе Разведуправления Министерства обороны высказывается предположение, что поскольку «ударная волна и перепад давления вызывают минимальные повреждения ткани головного мозга, пострадавшие после взрыва объемно-детонирующего боеприпаса могут оставаться в сознании, испытывая страдания в течение нескольких секунд или минут, пока не наступает смерть от удушья».

Известные российские объемно-детонирующие боеприпасы и боеприпасы повышенной мощности

По данным Human Rights Watch:

  • ОДАБ-500ПМ, авиабомба объемно-детонирующего действия.
  • КАБ-500Кр-ОД, авиабомба объемно-детонирующего действия с теленаведением.
  • ОДС-ОД БЛУ контейнер с 8 кассетными бомбами объемно-детонирующего действия.
  • 300-мм 12-ствольная РСЗО 9А52-2 (Смерч), головная часть ракеты повышенной мощности (на основе порошкового реагента).
  • 220-мм 16-ствольная РСЗО 9П140 (Ураган), головная часть ракеты повышенной мощности (на основе порошкового реагента).
  • ПТУР «Штурм», запускается с вертолета, головная часть объемно-детонирующего действия.
  • ПТУР «Атака», запускается с вертолета, головная часть объемно-детонирующего действия.
  • 80-мм авиационная ракета С-8Д (С-8ДМ), головная часть объемно-детонирующего действия.
  • Противотанковый управляемый ракетный комплекс дальнего действия «Корнет-Е»: головная часть ракеты термобарического (объемно-детонирующего действия).
  • Реактивный пехотный огнемет РПО-А (Шмель). По сведениям, смертельное воздействие и разрушения внутри сооружения составляют 80 кубических метров. На открытой местности площадь уверенного поражения составляет 50 квадратных метров.
  • АС-11 и АС-12, головные части ракет. Большая часть информации носит закрытый характер.

Сергей Миненко

Источник:

Вакуумная бомба – сильнейшее неядерное оружие страны

На вооружении российской армии состоит одно из мощнейших неядерных вооружений в мире – вакуумная бомба. По словам специалистов российского Генштаба, новая бомба по своим возможностям и эффективности сравнима с ядерными боеприпасами. При этом эксперты особо подчеркивают, что данный вид оружия совершенно не загрязняет окружающую среду.

Помимо этого данная бомба достаточно дешева в производстве и обладает высокими поражающими свойствами. Данная отечественная разработка не нарушает ни одного из международных договоров, особо подчеркивают в министерстве обороны. До этого самой мощной в мире вакуумной авиабомбой обладали Соединенные Штаты.

Источник: https://dubki-nk.ru/tehnika/chto-takoe-vakuumnaya-bomba-i-kakov-ee-printsip-dejstviya.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.