Физики шутят

[Тарпин]

Для затравки, забавный закос под античность:

 

В далекие-предалекие времена, когда мир был совсем другим, и правили в нем совсем другие законы, учились в школе два милых крохотных существа, Синус и Косинус. Жили они в большой и дружной семье Чисел. Были Синус и Косинус братьями-близнецами – никто не мог различить их, даже Повелительница Всего Математика. Много разных забавных историй приключалось с близнецами из-за их похожести. Особенно любили они подшучивать над Богами, которые строили свои миры и часто просили помощи у Чисел. Хоть совсем крошечными были Синус и Косинус по сравнению с другими Числами, но работу выполняли очень важную. Поможет один из близнецов Богу создать очередную вселенную, Бог благодарит Синуса – а это, оказывается, Косинус во всю старался…

 

Долго так продолжалось, или нет, но однажды в школе, сидя за одной партой, прочли Синус и Косинус очень странные фразы. В учебнике Синуса было написано: «Синус является главным, а Косинус ему помогает». В учебнике Косинуса было написано: «Косинус является главным, а Синус ему помогает». Во всем остальном учебники были абсолютно одинаковыми. Вот тут братья задумались, а потом начали спорить, кто из них главный. Каждый из них утверждал, что главный он, и в его учебнике написано правильно.

 

Долго спорили братья, наконец, спросили у старших Чисел:

 

- Кто же из нас главный?

 

Мудрые Числа посмотрели на учебники, посмотрели на братьев и сказали:

 

- Поменяйтесь учебниками – и все проблемы исчезнут!

 

Но, ни Синус, ни Косинус не хотели становиться помощниками, они хотели быть только главными! Каждый схватил свою книгу и с новой силой разгорелся спор между ними.

 

Тогда обратились братья к Богам. Много разумных существ знают Боги и со всеми умеют ладить. Уж они-то знают, как разрешить спор.

 

- Кто из нас главный? В какой книге правильно написано? – спросили Синус и Косинус у Богов. Посмотрели Боги на два абсолютно одинаковых крошечных создания, улыбнулись и сказали:

 

- Не надо слепо верить во всё, что написано в книгах. В любой книге может быть опечатка. Выбросьте эти учебники и живите своим умом, вам пора становиться взрослыми.

 

Рассердились Синус и Косинус, спрятали свои книги подальше от посторонних глаз. Стали они украдкой друг от друга читать каждый свою книгу, точнее, каждый свою строчку о себе.

 

Долго так продолжалось бы, но однажды, по зову одного из Богов, на помощь пришли оба брата. Вместо того, чтобы помочь Богу в его работе, Синус и Косинус затеяли спор между собой. Рассердился Бог и отправил братьев к Математике.

 

Тревожная весть о том, что Синус и Косинус идут к Математике, быстро облетела все миры. Боги пребывали в растерянности. До этого случая они сами решали все возникающие проблемы. Но сейчас проблема возникла в мире Чисел, а Числа не подвластны Богам. Только Математика может устанавливать порядок среди Чисел.

 

Никто из Богов никогда не видел Математику всю сразу. Никто точно не знал, что в их представлениях о Математике является реальностью, а что игрой воображения. Все Боги рано или поздно пытались выведать у Чисел, правильно ли они понимают тот или иной момент в своих математических рассуждениях. В ответ на все вопросы Числа загадочно улыбались и всегда произносили одну и ту же фразу: «Придет время, вы сами ответите на свой вопрос». Действительно, проходило время и все становилось на свои места. Некоторые умозаключения подтверждались жизнью, некоторые развеивались, как туман. На протяжении всей жизни Богов их представление о Математике постоянно менялось.

 

И вот Богам представился исключительный случай лицом к лицу увидеть Математику. Не может Она отказать во внимании своим верным слугам – Синусу и Косинусу. Боги же имеют право присутствовать в качестве заинтересованных наблюдателей. От решения Математики будет зависеть, в каком мире Богам жить дальше.

 

Когда Синус и Косинус предстали перед Математикой, все взоры Богов были прикованы только к Ней. Но Богов ждало большое разочарование – каждый из них видел только тот образ, который был им самим создан. Ни малейшей новой детали.

 

Какой видели Математику Синус и Косинус? Пройдет много-много времени, прежде чем кто-то из Богов, возможно, ответит на этот вопрос.

 

– Что привело вас ко мне? – спросила Математика у Синуса и Косинуса.

 

– Мы хотим, чтобы ты сказала, кто из нас главный, – произнесли они.

 

– В семействе Чисел нет главных. Все Числа равны, – повторила Математика всем известную истину.

 

– А как же Единица?! – воскликнули дружно Синус и Косинус.

 

– Единица точно такое же Число, как все остальные числа. Да, у Единицы особый статус. Но этот статус нужно заслужить. Вы прекрасно знаете, каким Числам и за что этот статус присваивается – невозмутимо ответила Математика.

 

- Тогда скажи нам, кто главный из нас двоих? Мы все время спорим и никак не можем решить, – упрямо твердили Синус и Косинус.

 

– Разумные существа всегда могут договориться между собой. К сожалению, вы такими не являетесь – с горечью произнесла Математика.

 

Все Боги замерли в испуге. Объявить разумное существо неразумным – это значит лишить его права на жизнь. Математика вынесла смертный приговор двум представителям бессмертного семейства Чисел?! Такое решение не укладывалось в сознание Богов. Отдать Числа во власть Смерти – это равносильно смертному приговору всему окружающему миру!

 

– Вы хотите быть равными единице? Вы хотите, чтобы один из вас всегда был главнее другого? Вы хотите, чтобы Я прекратила ваш спор? – продолжила Математика после короткого раздумья. В голосе Математики слышался гнев, – Вы два капризных младенца, которые не сумели стать взрослыми. Ваше место в углу, – слегка смягчилась Математика, Боги же облегченно вздохнули, – Вот мое решение:

 

sin²α + cos²α = 1

 

Боги замерли в недоумении. Они оглядывались по сторонам, пытаясь понять, что же сделала Математика. Казалось, мир остался прежним, но почти неуловимые отличия чувствовались во всём. Постепенно до Богов начал доходить смысл произошедшего. Математика приговорила Синус и Косинус к перпендикулярной симметрии! Такой привычный всем Мир Симметрии исчез навсегда. Появился новый мир – Мир Перпендикулярной Симметрии.

 

По решению Математики, Синус и Косинус оказались навсегда закованы в прямой угол. Именно с того скорбного дня, Дня Приговора, Синус и Косинус живут на разных сторонах одного прямого угла. Единица неусыпно следит за исполнением приговора. Где бы ни был один из братьев-близнецов, второй всегда будет находиться на расстоянии, равном Единице. Если Синус возомнит себя равным Единице, превращается в ноль Косинус. Если же Косинус становится равным Единице, в ноль превращается Синус. Таков Приговор Математики. В разных мирах по-разному он называется, Боги его зовут «Скорбь Приговора»… В вашем мире его принято называть «теорема Пифагора».

 

С тех самых пор Синус и Косинус никогда не встречались и больше не встретятся. Не будет больше споров между ними о том, кто из них главный. Математика лишила их даже права общаться между собой. В качестве посредника при отношениях Синуса и Косинуса была назначена Обратная Симметрия – за свой непревзойденный талант дипломата. Когда она общается с Синусом, то представляется Тангенсом. Она уверяет Синус, что он главнее, поскольку находится в числителе, а Косинус – в знаменателе дроби. Когда Обратная Симметрия общается с Косинусом, она выдает себя за Котангенс и уверяет Косинус, что он главнее, поскольку занимает место в числителе, а где-то там, в низу, в знаменателе, находится Синус. После такого общения с Обратной Симметрией и Синус, и Косинус чувствуют себя невероятно счастливыми, ведь сбылась самая заветная мечта каждого из них – быть главным.

 

Для общения с окружающим миром у Синуса и Косинуса есть единичный круг. Любой желающий может пройти с этого круга либо к Косинусу, либо к Синусу. Они всегда очень рады гостям и непременно показывают им свои Священные Книги, каждый свою. Да-да, именно ту самую книгу, в которой написано, что он – главный. Бережно завернутые в лоскутки, хранятся эти книги каждым из них, как самые дорогие реликвии.

 

Но редко кто из Богов отваживается заглянуть в жилище Синуса или Косинуса. Боги знают, как ревностно следят за гостями эти два маленьких существа, особенно за теми гостями, которые идут не к ним. В каком бы месте единичного круга не появлялся гость, Синус точно знает, какое расстояние гость пройдет до Косинуса. Точно так же и Косинус знает, какое расстояние отделяет гостя от Синуса. Поэтому подавляющее большинство гостей прямо с единичного круга спрашивают интересующее их расстояние и исчезают по своим делам.

 

Почти непрерывна суета единичного круга. Здесь всегда много посетителей, не дающих скучать Синусу и Косинусу. Но бывают в их жизни такие минуты, на которые даже Боги стараются не смотреть…

 

В редкие периоды затишья, когда с единичного круга исчезает последний посетитель, Синус и Косинус выходят к углу в сорок пять градусов, вновь становясь неразличимыми. Они поворачивают свои маленькие лица друг к другу, пытаясь разглядеть хоть что-то сквозь бесконечную даль Единицы… По их щекам стекают почти не видимые слезы… Синус и Косинус с невыразимой тоской вспоминают то далекое и счастливое время. Время, когда они были вместе.

 

Изменено 11 ноября, 2015 пользователем Тарпин

[Игорь]

Камрады,практический вопрос по физике.

Все мы знаем,что мокрый снег тяжелее "сухого". А почему?

Например,выпал снег при -10 градусов толщиной 1 метр. Через день стало +3,снег тает и ... становится тяжелее? Но за счёт чего он увеличил массу,если дополнительных осадков не было и к тому же капель должна уменьшать объём выпавшего изначально снега.

[1kvolt]

Игорь Он становится не тяжелее, а плотнее. Поэтому на лопату влазиет большая масса.

[Игорь]

8 минут назад, 1kvolt сказал:

Он становится не тяжелее, а плотнее. Поэтому на лопату влазиет большая масса.

убираем лопату.Снег выпал слоем 1 м на крышу,а потом начал таять.

[Svetlako]

46 минут назад, Игорь сказал:

если дополнительных осадков не было

Вообще-то пушистый снег при повышении температуры как губка может влажный пар из воздуха в себе конденсировать. Вот за счет этого его масса и может расти. Но главная опасность, конечно, просто накопление в нем капельной влаги ака дождя  - вот тогда его масса нарастает катастрофично.

[Игорь]

1 минуту назад, Svetlako сказал:

снег при повышении температуры как губка может влажный пар из воздуха в себе конденсировать. Вот за счет этого его масса и может расти

предполагал,что становится гигроскопичным - берёт массу из воздуха. Ещё б формулы найти.

[1kvolt]

Игорь Тогда такой вариант: сила Архимеда. На скукожившийся мокрый снег действует меньшая сила Архимеда атмосферы, поэтому давит он на крышу сильнее.

Svetlako Привносить дополнительную массу извне нечестно! 

[Batol]

Мне вот этот опыт понравился.  Пытался дома сделать не смог, вода в бутылке на балконе замерзла раньше чем я хотел достать  

 

 

[Игорь]

5 минут назад, 1kvolt сказал:

Тогда такой вариант: сила Архимеда. На скукожившийся мокрый снег действует меньшая сила Архимеда атмосферы, поэтому давит он на крышу сильнее.

не,Архимед тут не при чём.Думаю тоже,что гигроскопичность рыхлого.

 

[Sodah]

1 час назад, Игорь сказал:

Все мы знаем,что мокрый снег тяжелее "сухого". А почему?

Например,выпал снег при -10 градусов толщиной 1 метр. Через день стало +3,снег тает и ... становится тяжелее? Но за счёт чего он увеличил массу,если дополнительных осадков не было и к тому же капель должна уменьшать объём выпавшего изначально снега.

Если слипшийся снег тяжелее отрывать от основной массы лопатой и на нее помещается больше массы за раз , это не значит что он тяжелее

[1kvolt]

Игорь А если воздух сухой?

[Sodah]

Цитата

На скукожившийся мокрый снег действует меньшая сила Архимеда атмосферы, поэтому давит он на крышу сильнее.

Щито?!

[Svetlako]

4 минуты назад, Batol сказал:

Пытался дома сделать не смог, вода в бутылке на балконе замерзла раньше чем я хотел достать

Лучше брать дистиллированную  Заглянул в Вики "Переохлажденная жидкость"... Какую ж чушь местами пишут о тех вопросах, в которых ты сам что-то понимаешь

[1kvolt]

Sodah А то, что плотность больше и, соответственно, занимаемый объем у мокрого снега меньше. Поэтому на него действует меньшая сила выталкивания Архимеда. Поэтому сила притяжения, компенсируемая силой выталкивания, больше и давление на крышу больше.

Или напиши, где я не прав.

Изменено 4 февраля, 2019 пользователем 1kvolt

[Sodah]

Ты не прав в том, что рассматриваешь снег не подтаявший - как монолитную структуру с низкой плотностью. Хочешь подискутировать?

[Игорь]

13 минут назад, Batol сказал:

Мне вот этот опыт понравился

а с газировкой такой номер пройдёт?

5 минут назад, Sodah сказал:

Если слипшийся снег тяжелее отрывать от основной массы лопатой и на нее помещается больше массы за раз , это не значит что он тяжелее

берём крышу.

5 минут назад, 1kvolt сказал:

А если воздух сухой?

вряд ли при повышении с минуса он будет сухим.

 

[Svetlako]

Только что, 1kvolt сказал:

Или напиши, где я не прав.

Объем твердой влаги, о которой ты говоришь, одинаков, что у пушистого снега - что у цельного льда. Просто поры между кристаллами-снежинками заполнены воздухом, но сама плотность кристаллической АшДваО одинакова  Архимед говорит об объемах  Мысленно спрессуй снег в плотную непористую структуру... 

[Sodah]

Цитата

берём крышу.

Хорошо. Берем. Чего обсуждаем? Что тяжелее снег становится? Правильно все сказали - пары воды конденсируются внутри него - подсказка - смотри слой льда между снегом и крышей - уплотнение почти до плотности просто воды.

Если же ты рассматриваешь - почему иногда проламывается крыша - то помимо увеличения массы перераспределяется так или иначе нагрузка на конструкцию - где то не выдерживает.

[Svetlako]

1 минуту назад, Игорь сказал:

а с газировкой такой номер пройдёт?

Скорее наоборот. Растворенные газы нарушают кластерную структуру и могут выступать как ядра кристаллизации. Но структура льда будет очень необычной после мгновенного открытия бутылки - отдельные ледяные иголочки.

3 минуты назад, Игорь сказал:

вряд ли при повышении с минуса он будет сухим.

Вот именно. И точка росы как раз заставит влагу из этого воздуха конденсироваться на всё еще холодном снеге (он греется медленнее самого воздуха).

[Sodah]

Вот другое скажите

Представьте я владелц нефтебазы. У меня на выезде стоят весы, которые при въезде взвешивают автоцистерну, а при выезде опять взвешивают. И вот разница в весе - есть вес топлива.

А еще у меня есть вакуумынй насос - которым я могу откачивать из цистерны воздушную подушку до вакуума.

Могу ли я смухлевать по весу, чтобы себе в карман?

[1kvolt]

Sodah Да.

Svetlako Тогда почему лед легче воды?

[Sodah]

Цитата

Да.

Как?  И как этого не допустить?

[Игорь]

5 минут назад, Svetlako сказал:

Вот именно. И точка росы как раз заставит влагу из этого воздуха конденсироваться на всё еще холодном снеге (он греется медленнее самого воздуха).

нашёл физику процесса:
 

Цитата

 

Воздухопроницаемость снежного покрова объясняется наличием в нем сквозных пор и характеризуется коэффициентом воздухопроводности. При отсутствии жидкой фазы снежный покров будет воздухопроницаемым, если размеры пор или капилляров будут достаточными для свободного перемещения молекул воздуха. Следовательно, коэффициент воздухопроницаемости существенно зависит от структуры снежного покрова; он уменьшается по мере его уплотнения.

Водопроницаемость снежного покрова для гравитационной воды, поступающей от дождя или от таяния верхнего слоя снега, зависит от количества, размеров и формы пор в снежном покрове, от наличия ледяных прослоек и пр., т.е. от структуры снежного покрова.

Движение гравитационной воды в снежном покрове ламинарное и, вероятно, подчиняется закону Дарси. Следовательно, характеристикой водопроницаемости является коэффициент фильтрации. Коэффициент фильтрации в снежном покрове, по-видимому, различен по горизонтали и по вертикали. Полученные опытным путем значения коэффициента фильтрации снега, (1...6)·10-3 м/с, являются ориентировочными.

Водоудерживающая способность снежного покрова характеризуется тем наибольшим количеством воды, которое он способен удержать в данном его состоянии. Эта характеристика имеет большое значение для расчета половодий. Она изучалась П.П.Кузьминым опытным путем на специально разработанных приборах с использованием весового и калориметрического способов.

В результате исследований было установлено, что водоудерживающая способность снежного покрова зависит от его структуры и плотности: меньшей плотности соответствует большая водоудерживающая способность.

Влажность снега -- количество воды, которое снежный покров содержит в данный момент. Она является очень важной его физической характеристикой и определяется калориметрическим способом.

 

https://studwood.ru/1739533/tehnika/fiziko_mehanicheskie_svoystva_snega_snezhnogo_pokrova

 

[Svetlako]

Только что, Sodah сказал:

Могу ли я смухлевать по весу, чтобы себе в карман?

Объем воздушной подушки не больше куба  Соответственно можешь мухлянуть на килограммчик  Овчина выделки не стоит. Даже хуже: пока будешь откачивать воздух - откачаешь вместе с ним пары бензина на выброс. Над поверхностью жидкости вакуума-то не будет  

[Игорь]

2 минуты назад, 1kvolt сказал:

Тогда почему лед легче воды?

потому,что у него удельный вес меньше уд. веса воды.