Keresés

Részletes keresés

Aurora11 Creative Commons License 2009.05.19 0 0 496

Szia!

 

"1: Faraday kalitkaként működik-e a magasfesz villanyoszlop / hasonló vasszerkezetű adótorony, ha belevág a villám, te meg az aljában állsz a közepén? Vagy azért csak áthúz rajtad is, ha nincs gumitalp, vagy a felületeden az esőréteg földel?"

 

Szerintem a magasfeszültségű villanyoszlop,és az adótornyok semmiképpen sem Faraday kalitkák,mert akkor hálószövetűnek kellene lennie,és a kalitka belsejében kell lenni.Egy fémoszlop,csak annyiban ad védelmet,hogy a villám belé fog csapni,nem pedig egy arra járóba,mert az oszlop van a legmagasabban,és a csúcshatás is segít odavezetni a villám nyílát.De ha valaki megfogná,akkor átfolyna rajta az áram,a testén át a földbe.

A Faraday kalitka,ami egy tényleg egy fémhálóból készült kalitka,a belsején minden külső elektromos teret leárnyékol.Így védelmet ad,a villám elektromos terétől,és az átcsapástól,mert hiába folyik a drótban a villám árama,de a kalitka belsejébe nem juthat,mert ott nincs térerősség,ami hajtaná a töltéshordozókat.

A gumitalp a villám szelétől tud védelmet nyújtani.De egy igazán erős villám szerintem átütni a gumitalpat is,mert 10 terrawatt teljesítményt is hordozhat egy erős villám.

"2: Normál időben rajzolna-e ki valamilyen mintát a magasfesz oszlop alá terített papírlapra szórt vasreszelék?"

Szerintem nem,mert a 50 Hz-es frekvenciával változik a vezetékben folyó(inkább csak rezgő) áram mágneses tere,amire elegendő lendületet szerezne a vasszemcse,hogy jelentősen elmozduljon,addig meg is változna a tér.A sztatikus terű patkómágnesnél persze nincs ilyen probléma,mert nem változik időben a mágneses tér.

 

"3: A vasreszelék mutatna-e valamilyen ábrát, s ha igen, milyet, amikor ilyen vasszerkezetbe belevág a villám s az lefele szépen áthalad rajta?"

 

Igen,szerintem egya villámot körölelő koncentrikus körökből álló mágneses erővonalakat rajzol ki,Ampere-törvényének megfelelően.Mert a villám,egy áramjárta vezeték,csak nem fémből,hanem plazmából van.B=mü0I/2pir

Előzmény: fenris (495)
fenris Creative Commons License 2009.05.19 0 0 495

Üdv!

Fölmerült pár kérdés, talán tudtok segíteni, megköszönném:

 

1: Faraday kalitkaként működik-e a magasfesz villanyoszlop / hasonló vasszerkezetű adótorony, ha belevág a villám, te meg az aljában állsz a közepén? Vagy azért csak áthúz rajtad is, ha nincs gumitalp, vagy a felületeden az esőréteg földel?

2: Normál időben rajzolna-e ki valamilyen mintát a magasfesz oszlop alá terített papírlapra szórt vasreszelék?

3: A vasreszelék mutatna-e valamilyen ábrát, s ha igen, milyet, amikor ilyen vasszerkezetbe belevág a villám s az lefele szépen áthalad rajta?

4: Van-e valahol hozzáférhető alaktani lista a hazai magasfesz oszlopokról?

kobbold Creative Commons License 2008.06.23 0 0 493
Rosszul érted! Nem átverés. Ez nagyon komoly dolog. A kémiai összetétel nem változik, de a kristályszerkezet átalakulása miatt a letapadási veszély megszűni. Az, hogy a vízalkotók nem változnak, külön szerencse. Nincs kémiai beavatkozás, és ez a lényeg.
Előzmény: etilalkohol (418)
fizimiska Creative Commons License 2008.04.29 0 0 492

Solvay-conference

Hmm, ebbe a buliba nehéz lehetett meghívót szerezni...

Előzmény: pint (491)
pint Creative Commons License 2008.04.28 0 0 491
ez milyen kép már?

http://ginasiomental.com/016.jpg
mmormota Creative Commons License 2008.04.27 0 0 490
Erről eszembe jutott a következő történet. Hőáramlásról, hűtésről tanultunk, ez a terület tele van mindenféle tapasztalati képletekkel, konstansokkal, amelyeket mérések táblázataiból adhoc módon tákoltak össze.

A prof úgy vélte, meg kell mutatni hogy azért van itt tudomány, és nekiállt levezetni egy ilyen konstansot elméleti úton. Rohadt bonyolult volt, 3 kétórás előadáson folyamatosan dolgozott rajta. Végül elkészült, és büszkén kétszer aláhúzta az így megszült végeredményt.

Majd hozzátette: gyakorlati tapasztalatok alapján ezen konstans 3,2-szeresét használjuk... :-)
Előzmény: Simply Red (484)
numbloq Creative Commons License 2008.04.26 0 0 489

Ha mérnök leszel, akkor is felmerűl majd ez a probléma. Az első megdöbbentő felismerésen túl vagy: nem minden oldható meg "pontosan".

De ha ez a probléma izgat, a választ inkább a Numerikus analizisben találod meg.

Ez a matematikai ág kimaradt a felsorolásodból. (Egyébként elnagyolva oktatják. Sajnos.)

Előzmény: prangar (487)
numbloq Creative Commons License 2008.04.26 0 0 488

Extrém körülmények között bizonyára hibás legtöbb képlet. Azért van a "műszaki érzék". Csak képletekből nem tudsz tervezni. Nem érdekesek a képletek önmagukban. Levezetésük ismerete és alkalmazhatóságának eldöntése a lényeg.

Kb ez a többlet különbözteti meg a technikust az mérnöktől.

 

 

 

 

Előzmény: Simply Red (484)
prangar Creative Commons License 2008.04.11 0 0 487

Még annyival egészíteném ki az előző hozzászólásomat, hogy az elhanyagolásoknak/közelítéseknek meg lehet a megfelelő szerepe, például amikor gyakorlati életben használunk fel egy fizikai képletet, pl. egész egyszerüen arra, hogy valamilyen gép működjön, akkor természetesen szerintem sem kell ragaszkodnunk a megoldhatatlan teljes egyenlethez,ezt elismerem, vagy akkor sem pl., ha meg akarunk magyarázni mondjuk egy meteorológiai jelenséget, nyílván a magyarázathoz elég (megfelelő) közelítésekre szorítkozni, ezzel nem lenne bajom, de az tény, hogy valamiféle elfogadható (logikus) érvelést ilyen esetben is szívesen vennék, hogy úgy érezzem, értem is a dolgot! Mondjuk én valóban, fizikával kizárólag középiskolai szinten foglalkoztam,akkor sem "verseny szinten", így nem sok tapasztalatom van (viszont annál nagyobb igény bennem,h ezeket a hiányosságaimat pótoljam), tehát igazából a logikus gondolkodásra tudnék elsősorban építeni a fizika tanulása során.

 

Az előző hozzászólásomban, mikor kérdeztem, hogy a matematikán belül melyik részeket a legérdemesebb választani, ilyen személyes tapasztalatokra gondolok pl., hogy azok, akik professzionális vagy hobbi szinten már foglalkoztak (elméleti) fizikával, azok melyik matematikai diszciplínával kapcsolatban érezték a legnagyobb hiányosságot magukban, hogy ezt vagy azt jó lett volna részletesebben tanulni, ilyesmi.

 

Még egyszer köszi mindent!

Üdv: prangar

prangar Creative Commons License 2008.04.11 0 0 486

Köszönöm szépen az eddigi sok hasznos tanácsot!

 

Igazából azzal tisztában vagyok, hogy egyelőre egyetlen modell sem írja le egészen pontosan a valóságot, sőt ezzel kapcsolatban kétségeim is vannak, hogy ez egyáltalán lehetséges-e (mármint végleges leírás), és az univerzumot talán mindigis csak részleges modelleken keresztül fogjuk látni, noha minél pontosabb, szélesebb érvényességi körü modelljeink lesznek, talán annál többet fogunk érteni a "körülöttünk zajló" eseményekből! Viszont elgondolkodtam azon, hogy fizikusként talán ugyanabba a problémába fogok esni, mint itt matematikusként: vagyishogy úgy általában érdekel az egész, és valószínűleg élvezném és szívesen végighallgatnám/elvégezném a fizikus szakot is, de aztán nem lenne egyetlenegy olyan szűk témakör, amit privilegizálni tudnék a többi felett, magyarul ha választanom is kellene, azzal a választással sose lennék teljesen elégedett. Szóval leginkább olyan témák iránt érdeklődöm, amik eléggé általánosak,amiknek akár súlyos filozófiai következményei lehetnek, és logikailag precízebbek (tehát amint megalkotjuk a modellünket, azt úgy tekintjük,mintha matematikai axiómák lennének,és onnantól tartjuk magunkat a matematikai precizitáshoz, de persze a modellen változtathatunk - valóban ez logikailag talán nem különbözik a közelítésektől/elhanyagolásoktól, de ugyanakkor, hogy az eredetileg feltételezett axiomákból és a következményekből is filozófiai következtetéseket vonhassunk le, ahhoz szerintem szükséges az alapfeltevéseket ténylegesen axiómákként kezelni). Talán pl. magának a modellezésnek, mint folyamatnak az elméleti/matematikai háttere, alkalmazhatósági vonatkozásai, korlátai, ismeretelméleti háttere, az ami érdekelne, lehet, h ez a fizika és matematika, fizika és logika,ill. fizika és filozófia határterületei? Egyáltalán kutatnak ilyet, vagyis prózaian "meg lehet belőle élni"?

 

Ezzel kapcsolatban közvetlen (aktuális) kérdésem az volna, h jelenleg állok épp választás előtt, h milyen irányokba specializálódjak (ún. sávokat lehet nálunk választani); szóval az lenne a kérdésem, h a matematika mely területei azok, amelyek később a fizikában a leghasznosabbnak bizonyulnának? Mert itt most vmi rangsort kéne felállítanom ezen szempont alapján(és feltételezve, hogy a fizikán belül még nem tudom, konkrétan mi fog a legjobban érdekelni),kb max 6ot lehet választani (a 30ból),ami még belefér. Én mondjuk arra tippelek, hogy funkcionálanalízis, differenciálgeometria, determinisztikus/sztochasztikus rendszerek elmélete, parciális differenciálegyenletek, matematikai fizika lehetnek talán a leghasznosabbak.

 

(És bocsi, hogy ezt a topikot terhelem ezekkel a problémákkal, konkrét szakmai kérdések helyett, de még ezt találtam a problémámhoz az egyik legközelebb állónak a létező topikok közül, újat meg még sajnos nem nyithatok.)

Még egyszer köszönök minden eddigi választ, és előre is, ha lesz még ezekkel a problémákkal kapcsolatban bármilyen, akár érintőleges hozzászólás, jelenleg a bizonytalanságomban bármilyen segítséget szívesen veszek!

Üdv: prangar

Simply Red Creative Commons License 2008.04.11 0 0 485
sem egészen, hogy - > sem egészen mindegy, hogy
Előzmény: Simply Red (484)
Simply Red Creative Commons License 2008.04.11 0 0 484

A dolog fordítottja is gyakori: például a levezetésben valamit valahogyan sorbafejtenek és csak az első, vagy másodrendű tagokig tartják meg a tagokat, úgy számolnak tovább. Ebből a logikusan gondolkodó diák azt a következtetést vonja le, hogy az eredmény csak egy közelítés, pedig sokszor nem ez a helyzet, hanem az, hogy a könyv írója lusta volt leírni az ugyanazt az eredményt adó egzakt megoldást, illetve nem is érti, hogy mi a különbség egy egzakt megoldás és egy közelítés között.

 

Pedig szerintem még a mérnökök számára sem egészen, hogy egy képlet egzakt, vagyis minden körülmények között alkalmazható, vagy csak közelítés, tehát extrém körülmények között erősen hibás.

Előzmény: egy mutáns (483)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.11 0 0 483

Mindkét véleményeddel egyetértek. Valóban, nem az a helyzet, hogy a nyomásgradienst "pontosan" nullának hozzák ki, hanem, hogy az is csak kicsi, annyira, amennyire a másik, elhagyott tagok. Ezzel tisztában vagyunk.

Én is inkább abban látom a gondot, hogy a "fizikában", műszaki életben nem magyarázzák el a közelítések szerepét, és utána nem mindig mondják hozzá, hogy az eredmény annyira pontos, amennyire. Ezt a tanulók pedig nem értik, azt hiszik, hogy innentől ezt tekintjük pontosnak, amirő szó sincs. Csakhát a közelítésekhez bizonyos gyakorlati érzék kell, úgy is mondhatom, rengeteg feladat megoldása, és ezt az érzéket hosszú tapasztalat szüli meg. Ami a témával ismerkedőnek nem áll rendelkezésére. Ezért zavarosak számukra ezek a "levezetések".

1m

Előzmény: Simply Red (482)
Simply Red Creative Commons License 2008.04.11 0 0 482

Persze az is lehet, hogy ez a konkrét levezetés a poénos fogalmazásod ellenére korrekt. Végülis, mondjuk, ha egy a + b + c = 0 egyenletben a-ról és b-ről belátjuk, hogy "kicsi" (vagyis valamilyen paraméterek fügvényének tekintve az idealizált paraméterértékekhez tartoz határértéke 0), akkor az "elhanyagolásuk" ennek a határátmenetnek a végrehajtását jelenti, és csak annyi a pontatlanság, hogy ebből nem az következik, hogy c=0, hanem csak az, hogy c is "kicsi", vagyis az ő határértéke is 0 midőn a paraméterek tartanak az ideális értékhez. A kritikám arra az esetre vonatkozik, ha valaki ebből azt a következtetést vonná le, hogy c nemcsak ugyanúgy "kicsi", mint a és b hanem pontosan 0 a paraméterek tetszőleges értékénél.

Előzmény: egy mutáns (479)
Simply Red Creative Commons License 2008.04.09 0 0 481
Ami azt illeti, én ezzel a "levezetéssel" nem nagyon dicsekednék a matematikushallgatónk előtt. Nyilván ő is látott már ilyesmit, és pontosan ezért vannak kétségei, hogy szabad-e neki egyáltalán fizikakönyvet a kezébe vennie. Nyilvánvalóan nem szabad, ha tényleg meg akarja érteni azt, amit tanul, és nem csak az a célja, hogy vizsgán visszaböfögje az ilyen szamárságokat. Az, hogy az eredmény jó, egyáltalán nem menti a logikailag hibás gondolatmenetet. Sokkal tisztességesebb lenne empírikus tényként közölni a nyomás állandóságát, mint ilyen nevetséges módon "elméletileg alátámasztani". Ez pontosan olyan, mint amikor az asztrológus a csillagokra hivatkozik, holott a jóslatának az égvilágon semmi köze sincs hozzájuk.
Előzmény: egy mutáns (479)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.09 0 0 480

A másik kedvenc példám szintén a folyadékok mechanikájából.

Ugye a viszkozitás igen kicsi, hagyjuk el a súrlódást a Navier-Stokesből.

Ezzel a másodrendű diffegyenletből elsőrendű lett (Euler egyenlet).

Ez két problémát vet fel:

1. Nem ugyanazok a peremfeltételei, mint rendesen, csak azt lehet előírni, hogy a sebesség a falra merőleges komponense legyen nulla, a párhuzamost nem. Pedig az is az. (Ez vezet a határréteghez, ahol mégis bevesszük a viszkozitást, éppen a peremfeltétel miatt. Ld. Schlichting)

 

2: a stac eset megoldása kijön matematikailag, de kimutatható, hogy nem stabil, a legkisebb zavarás szétterjed és végtelenné nő az idővel.

A természet tudja ezt, ezért van turbulencia, ami ugye a nem stacionárius megoldás.

(Végtelenné azért nem nő, mert akkor a kis viszkozitás dacára jelentőssé válnak a súrlódó erők, és elsimítanak.)

(Ezt használják a numerikus sémák stabilizásánál: artificial viscosity, ami a megoldásnál eltűnik.)

 

Énszerintem az elhanyagolások tudománya igen szép, matematikailag nagyon érdekes, és persze gyakorlatilag igen hasznos tudomány. Én meg csak ezt akartam üzenni útkereső társunknak.

 

1m

Előzmény: egy mutáns (479)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.09 0 0 479

Nagyon érdekes, ilyesmit még nem hallottam.

De egy másik érdekesség a határréteg-egyenlet levezetésénél van, a falra merőleges mozgásegyenletnél (azt hiszem, Blasius, vagy Prandtl):

Sorba veszik a tagokat, amikről egyet, a nyomás deriváltját kivéve, rendre kiderül, hogy milyen kicsik. Ezután minden kicsi tagot elhagynak, a bennmaradó nyomásderiváltra az maradt, hogy nulla.

Ergo az marad, hogy a nyomás a falra merőlegesen állandó.

És kiválóan működik ez az egyenlet :)

1m

 

Előzmény: Simply Red (478)
Simply Red Creative Commons License 2008.04.09 0 0 478
Ha egy kis mennyiséget hanyagolunk el egy nagy mellett, az rendben van, akárhogyan is tesszük. Amiről én beszéltem az az, hogy néha (?) olyan mennyiségeket is elhanyagolnak a fizikusok, amikről vagy nem tudják, hogy kicsik-e, vagy pedig egyenesen azt tudják, hogy nagy, mégis elhanyagolják. A legkirívóbb példa a relativisztikus kvantumelektrodinamikában előforduló divergens sorok, amelyekből végtelen (!) értéket hanyagolnak el (mondván, hogy az a vákuum tömege) , a végest pedig meghagyják. Legalábbis eredetileg ezt így csinálták. Álítólag ma már megvan ennek is a korrekt matematikája, de az eredeti "megoldás" ilyen borzalmas volt.
Előzmény: egy mutáns (475)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.08 0 0 477

Van még egy régi bajom.

Foglalkozni akarunk pl. a tömegmegmaradás kérdésével folyadékokban.

Felveszünk egy dx,dy,dz térrészbeli folyadékot, dt ideig nézzük, mit csinál, és felírunk valami összefüggést a kiáramló, beáramló mennyiségkre,  bezárt tömeg változására.

Kapok egy differenciaegyenletet. Ez az alap.

 

Ezután d-kkel nullába megyek, kapok egy differenciálegyenletet, el is nevezem: kontinuitás.

 

Nem tudom megoldani, átalakítom differenciaegyenletté, amit megoldok.

 

Miért nem az eredetileg felírt egyenletet használom, miért kellett a differenciálegyenlet? Mert elegáns?

 

1m

Előzmény: egy mutáns (476)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.08 0 0 476

Mondok egy másik példát, régóta a fejemben van.

X kutató azt mondja, a baktériumok időben exponenciálisan szaporodnak.

Az elméleti ember azt mondja, micsoda empíria, mért pont így, hol a magyarázat?

Ő azt mondja: a szaparodásuk arányos a mennyiségükkel.

Ebből kijön az exponenciális növekedés.

Mondhatom: ez is empíria, közelítés.

Az elfogadott nézet szerint az elméleti ember elegánsabban állt hozzá ehhez a kérdéshez, de szerintem meg mindkettő ugyanazt mondta, és ugyanazzal a közelítéssel élt.

1m

Előzmény: egy mutáns (475)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.08 0 0 475

Én csak arra szerettem volna rávilágítani, hogy mindegy, hogy mikor élünk elhanyagolásokkal.

Mert mondjuk pl. az F=ma modelnél az az elhanyagolás, hogy a test mozgása egyetlen pontjának mozgásával megadható, holott ez nincs így.

De ez elfogadott közelítés, úgy hívjuk: modell.

Ezt szeretjük, mert szép matematikát lehet rá kitalálni, pl. Navier Stokes egyenlet.

Ha azonban ezt a modellt meg akarjuk oldani, és ennek során a képletekben valami elhanyagolást alkalmazunk, az már valamiért nem elegáns.

Szóval, hogy nem egyformán ítéljük meg (el?) az elhanyagolásokat, ha ilyen különbségeket teszünk.

És még a tiszta matematikusokra is akartam utalni, hogy mekkora a szerepük ezek hatásának az elemzésében. Ami szerintem szép és elegáns feladat.

1m

 

 

Előzmény: Simply Red (473)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.08 0 0 474

Nagyon jó. Ha igaz, amit írtam, abban nem gyűlnek össze a tealevelek alul középen, esetleg kisodródnak a kerületre alul. Kíváncs vagyok, mi az igaz.

1m

Előzmény: Aurora11 (472)
Simply Red Creative Commons License 2008.04.05 0 0 473

De könnyen elemezheti, hogy az egyenlet bizonyos tagjai több nagyságrenddel ksebbek, mint a többiek.

 

Szerintem prangar problémája az, hogy ezek az elemzések gyakran nem szerepelnek a tankönyvekben. Lehet, hogy azért nem, mert annak, aki a könyvet írta, triviális. Ez elfogadható lenne szakmai közönség számára írt cikkekben (vagyis, ha az olvasók mindegyike számára triviális), de ha tankönyvekben fordul elő, akkor abból a könyvből nehéz tanulni. Ekkor vagy valaki maga találja ki  a hiányzó lépéseket, vagy dogmaként kezeli a könyvben leírtakat.

 

A dolgot nehezíti, hogy a fizikában olyan lazán kezelt "matematikai" módszerek is vannak, amelyek tisztázására a matematika külön ágát kellett kifejleszteni. Például Dirac-deltához a disztribúcióelméletet, de régebbi példaként Newton II. törvényét is említhetném, amely annak idején az ellentmondsos "végtelenül kicsi" fogalmát használta. Ahhoz, hogy Newton elmélete logikailag ellentmondástalanná váljon, Leibniznek létre kellett hoznia határérték fogalmát. A fizikusok által ma is előszeretettel használt infinitézimális mennyiségek korrekt használatát Abraham Robinson nemstandard analízise teszi ma lehetővé (vagy máshogy felfogva őket, a differenciálformák ismerete).

 

Ráadásul olyan dogmák is vannak a fizikában, amik egyenesen hamisak. Ilyen például az a fizikusok által számtalan helyen leírt "tétel", amely szerint "minden hermitikus operátor sorbafejthető a sajátfüggvényei szerint". Ha egy logikus gondolkodású, de korlátozott tudású ember olvas egy fizikakönyvet, az lépten-nyomon ilyen nehézségekbe botlik.

Előzmény: egy mutáns (469)
Aurora11 Creative Commons License 2008.04.04 0 0 472
Öveges József könyveiben olvastam ezekről a kísérletekről.Szerintem nagyon nagy tudós volt!A tealeveles kísérletnek van egy másik tipusa is,amikor nem egy kannállal forgatjuk meg a pohárban levő vízet,hanem a poharat forgatjuk meg,valamilyen motorral.
Előzmény: egy mutáns (471)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.04 0 0 471

Így van, valóban meglepő, hogy úgy lehet összegyűjteni a tealeveleket, ha megkeverjük a teát :)

Magam is felvetettem ezt a kérdést egyszer már korábban egy másik topikban. Csak nem sikerült érthetően elmagyaráznom.

1m

Előzmény: Aurora11 (470)
Aurora11 Creative Commons License 2008.04.04 0 0 470
Igazad van!De abban egyetértesz,hogy viszonylag egyszerűmegdöbbentő kísérlet?:)
Előzmény: egy mutáns (468)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.04 0 0 469

homályos indokok alapján egyenletekből bizonyos tagokat csak úgy "elhanyagolunk". 

 

A kép ennél árnyaltabb.

Általában nem homályos okok alapján hanyagolunk el dolgokat, hanem különböző céllal.

Vegyük azt, hogy valaki repülőgépgyártásból akar megélni. Ekkor tudnia kell, hogy milyen és mekkora szárny kell egy adott repülőre.

Ki akarja aszámolni, hogy adott áramlásban mekkora erő hat a szárnyra.

Felírja az ezen áramlást leíró egyenletet. Látja, hogy nem tudja megoldani.

De könnyen elemezheti, hogy az egyenlet bizonyos tagjai több nagyságrenddel ksebbek, mint a többiek. Észreveszi, hogy ezeket elhagyva meg tudja oldani az egyenletet.

Pl. kijön neki egy igen kellemes eredmény, hogy pl. a szárny állásszöge függvényében a felhajtóerő lineáris. Ábrázolni is tudja. Ez egy nagyon fontos eredmény, mert könnyen felhasználható, és jó általános képet ad arra, amit tudni kíván.

Namost megnézheti, hogy az egyes elhanyagolások miatt vajon a tényleges megoldás milyen mértében tér el a kapottól. Ez sok esetben komoly matematikai tudással ellenőrizhető.

Ha most "pontos" megoldásra kíváncsi, megoldhatja az eredeti leíró egyenletet. Máshogy nem megy: numerikus úton.

Kijön neki, hogy a kellemes numerikus sémák nem stabilok, állandóan elszáll a megoldás.

Mit tehet? Pl. beír egy plusz tagot, amivel stabillá válik a séma. Megint nem ugyanazt az egyenletet oldja meg, amit akar, de legalább jön ki megoldás.

A plusz tagot pedig úgy kell megválasztani, hogy ahogy közeledik a megoldáshoz, a plusz tag nullává váljon. Vagyis a megoldás mégis jó lesz.

Hogy ilyet hogyan lehet csinálni, annak igen komoly, mély és kiterjedt matematikai elmélete van. Ezzel a mérnökök nem érnek rá foglalkozni, meg nem is értenek hozzá. Szükségük van a matematikusokra, akik ezt megmondják nekik.

 

Persze, ha valaki nem megélhetésből akar fizikát tudni, hanem belső érdeklődésből, annak erre nincs szüksége.

De, mint tudjuk, a világ nem ismerhető meg, csak a róla alkotott modellek.

A fizikus modelleket alkot, a matematikusok segítenek neki ebben.

A mérnök meg közelít.

A kettő között nincs elvi különbség, csak a modellalkotás szebben hangzik, mint a közelítés.

 

A harmadik eset a tiszta matematikus, aki még azzal sem törődik, hogy munkájának eredménye szükséges-e akár a fizikában, akár a mérnököknek. Lehet, hogy kiderül, hogy lehet alkalmazást találni rá, de nem ez az indíttatása.

 

Távol álljon tőle, hogy befolyásolni akajam pályaválasztásodat. Csak azt akartam mondani, hogy a kép nem egyszerűen fehér meg fekete, hanem sokkal színesebb.

 

1m

Előzmény: prangar (450)
egy mutáns Creative Commons License 2008.04.04 0 0 468

Kedves Aurora11, a tealevelek már akkor öszegyűlnek, amikor még forog a tea, és a felület még paraboloid.

Mégpedig a következő miatt:

Minden folyadékrészecske nagyjából vízszintes körpályán mozog. Az ehhez kellő centripetális erőt a felszín paraboloid alakjából adódó hidrosztatikai nyomás biztosítja, ami nagyobb sugáron nagyobb. Az eredmény egy befelé mutató erő, ami körpályán tartja a részeket.

A pohár fenekén azonban a közeg majdnem áll, nem végez körmozgást (határréteg). De ott is hat a középpont felé mutató erő, hiszen az a hidrosztatikai nyomásból származik.

A tealevelek nagyobb sűrűségűek, ezért alul gyűlnek össze. A befelé mutató erő pedig középre mozgatja őket.

A képet árnyalja, hogy ennek eredménye egy olyan másodlagos áramlás, ami a tengely mentén felfelé, a pohár szélein lefelé megy. Mivel a tealevelek nagyobb sűrűségűek, középtájon kifelé mozognak, ezért is kerülnek alulra, nemcsak nagyobb súlyuk miatt.

1m

Előzmény: Aurora11 (466)
whisky:) Creative Commons License 2008.04.02 0 0 467
Köszönöm szépen Mindenkinek! Szuper kisérletek=)
Aurora11 Creative Commons License 2008.04.02 0 0 466

Van egy nagyon durva ózmozisos kísérlet.  Vegyél egy tojást,és rakd bele egy üveg vízbe,amit ecettel sűrűn keversz,és zárd rá az üveg tetejét,hogy a tojás minden részét érje az ecetes víz. A tojás héja buborékolni fog akkor elég sűrű az ecetes oldat,és rakd el az üveget egy napra. És másnap nézd meg!

A tojás hatalmasra fel lesz fúvodva,mert leoldódott a héja és a védő hártyán át az ózmozis miatt behatolt az ecet,mert a tojás belsejében hígabb fehérje oldat van. Az ecetesoldatnak nagyobb az ózmozisnyomása,mint a tojás belsejének. Óvatosan probáld kivenni az üvegből a tojást! Nem fog menni,vigyázz vele,nehogy a hártya kidurranjon,mert a tojás tartalma ki fog folyni.

Na most óvatosan fordítsd meg az üveget és öntsd ki belőle az ecetes vízet és önts helyette bele sima csapvízet.

Másnap nézd meg! Újra pici lesz a tojás,mert ilyenkor ki fog belőle áramlani az ecet,mert ilyenkor a tojás belsejének nagyobb az ózmozisnyomása a csapvízhez képest. Ilyenkor már ki fogod tudni venni a tojást az üvegből,de ilyenkor is óvatosnak kell lenned,nehogy kidurranjon a hártya.

 

Van egy Brown-mozgásos kísérlet. Vegyél egy poharat és mindenhol tekerd körbe teljesen,a palástjának teljes felületén fekete szigetelőszalggal,legalább három réteg vastagságára.És a közepén az egyik oldalán vágjál ki egy ötvenforintos méretű lyukat,csak egy helyen.Mondjuk a körző helyével kilyukasztod mindenhol,hogy aztán a végén leváljon.

Aztán vegyél egy ecsetet és egy vízfestékbe keverd meg és rakd bele egyszer az ecsetet e poharadba. Aztán felülről világísd meg lámpával a poharat felülről,és Te pedig oldalról figyeld a pohárban levő vizet az oldalsó lyukon át. Jobb,ha a napfényt írányítod egy tükörrel a pohár tetején át a vízbe. Egy pokroc belsejéből figyeld meg az oldalsó lyukat,hogy ne zavarjon meg a felülről érkező fény. És a lyukon át látni fokod a festékszemcsék Brown-mozgását,olyan mintha csillagok mozognának a vízben. Nagyíton át nézve a lyukra mégjobban láthatók a festékszemcsék. Ide-oda fognak cikázni,mutatják,hogy a festékszemcséket minden oldalról a különböző sebességű vízmolekulák lökdösése miatt bolyonganak.

 

Vegyél a piacon IGAZI tejet,amiből nem sporolták ki belőle a zsírtartalmat. Vegyél két mikroszkóp tárgylemezt és az egyikre cseppents egy tejcseppecskét,és erre a tárgylemezre rakd rá a másik tárgylemezt,hogy közöttük a tejcsepp szétkenödjön. Most vegyél egy vastag kartonpapírt és körző helyével szúrj bele egy pici lyukat.

És most emeld fel magad elé a kettős tárgylemezt(közöttük a tejjel) és tartsd őket a Nap felé,hogy a lemezt átvilágítsa,és a lemezre a kartonpapír lyukán keresztül nézzél. Ilyenkor interferenciaképet fogsz látni,ami vibrál. Ez a vibrálás a hőmozgás miatt keletkezik. Onnan lehet ezt bebizonyítani,hogy ha nagyon forró tejnek a  cseppjét rakód a tárgylemezek közé akkor erősebb lesz az interferenciakép vibrálása. Az interferenciképet a tejben levő zsírcseppek eloszlása okozza,olyanok mint a diffrakciós lemez rácskarcai(ugyanúgy a fényhullámhossz nagyságrendjébe esik a méretük és a köztük levő távolság). A zsírcseppeken történő diffrakciós jelenségek függnek a zsírcseppek távolságától,ami változik a zsírcseppek Brown-mozgása miatt.

Fontos,hogy a tejnek nagy legyen a zsírtartalma.

Ha vércseppet raksz a két tárgylemez közé és ugyanígy a Nap felé tartod őket,és a kartonpapíron levő kis résen át nézel a tárgylemezre,akkor is vibráló interferenciaképet fogsz látni. Csak ilyenkor nem a zsírcseppek,hanem a vörösvértestek azok amik diffrakcióra késztetik a fénysugarat,és a Brown-mozgásuk miatt nekik is folyton változik a távolságuk,és emiatt változó interferenciképet látunk.A vörösvértestek nagysága körülbelül akkora,mint a tejben levő zsírcseppeké.

Sima lámpa fényénél ez a kísérlet nem fog sikerülni,mert a lámpa fénye nem koherens. A Nap  fénye elég koherens az interferenciához.

Előzmény: whisky:) (462)

Ha kedveled azért, ha nem azért nyomj egy lájkot a Fórumért!