У пошуках позаземного розуму.

Найважливішою функцією людини, як одного з численних видів живих організмів на Землі, є функція пізнання оточуючого. Саме вона дозволила примату стати " людиною розумною"  і посісти панівне місце серед усього живого. Проте ми всі добре усвідомлюємо, що відкриття першої позаземної цивілізації мало би колосальне значення для розвитку знань людини та задоволення її функції у пізнанні оточуючого.
Світова наука вже давно приступила до розгадки цієї таємниці. Заради справедливості відзначу, що особливо значних державних програм щодо вирішення цього питання немає. Дану проблему вирішують,  в основному, самотужки вчені-астрофізики, і в більшості випадках їх робота виглядає швидше як хоббі.
В чому полягає сутність проблеми?
У відповідності з найпростішою формулою, запропонованою Дрейком, число N можливих високорозвинутих цивілізацій, котрі досягли земного рівня розвитку, або перевершили його дорівнює добутку із семи множників: 

де R*- щорічна кількість зір, щойно утворених в Галактиці, усереднена по всьому часу їх існування;  

   f(Пл)- частка зірок, котрі мають планетарні системи;

    n(ж)- середнє число планет, придатних для зародження на них життя ( в Сонячній системі це: Венера, Земля, Марс );
   f(ж)- частка планет, на яких дійсно виникло життя;
   f(р)- частка планет, на яких життя розвинулось до розумних форм;
   f(т)- частка планет, на яких розумне життя досягло рівня, котрий забезпечує можливість свого технічного прояву в галактичному масштабі;
   L-середня тривалість існування таких цивілізацій.
Величину R* розраховано точно. Для нашої Галактики R*=10 (дане число може змінюватись в залежності від новіших даних про модель Всесвіту, її вік та утворення ). Точно розрахувати f(Пл) поки що важко. Лише в останні роки збільшилось число спостережуваних зірок з планетарними системами ( відомо понад 500 ). Груба оцінка дає  f(Пл)=0,05. Величину n(ж) прораховують на основі аналізу фізичних умов на Землі, проте її розрахунок досить суб"єктивний. Нижня оцінка n(ж)=0,1. Чисто інтуїтивні дані вчених - спеціалістів, котрі працюють над цією прблемою, після їх усереднення дорівнюють відповідно:

f(ж)=800; f(р)=0,01; L=200 000 років.

Таким чином, навіть за найпесимістичнішими оцінками,   кількість високорозвинутих цивілізацій лише в нашій Галактиці дорівнює 8-ми. Середня ж оцінка верхньої межі числа таких цивілізацій дорівнює 20 000. Заувжу, що форми життя можуть бути не схожі на земні.
Викладені в статті оцінки є досить наближеними. Оцінка деяких множників формули (1) можуть різнитись на порядок ( а можливо і більше ) в одну чи другу сторону. Але незважаючи на це числа нас обнадіюють.
Отже сміливіше берімось за телескоп і швидше шукаємо позаземний розум. А може хтось із вас швидше отримає відомості про нього у своїй теоретичній роботі, використовіючи лише листочок, ручку та свою ... голову.

"двійник" Землі

Нехай прочитане тобою буде першим кроком до зближення з надзвичайно величними і цікавими науками: астрономією та астрофізикою. 

Найближча до нас галактика Андромеди.

Успіху у починанні.

Готуючись до олімпіади

Вам запропоновано 10 задач, котрі пропонувалися на олімпіадах. Кращі учні повинні розв"язати ці задачі. В процесі розв"язання зверніть увагу на їх складність та порівняйте це завдання з класними задачами.

Бажаю успіху!

Максимальна потужність у зовнішньому колі

Елементи схем на рис.1 називають: джерело живлення.

рис.1

Обов"язковою умовою реального джерела є наявність у нього внутрішнього опору, причиною якого є будова, структура даного електричного елементу. Ідеальним вважають джерело з внутрішнім опором r = 0.  

Розв"яжемо наступну задачу:

При якому значенні R потужність у зовнішньому колі буде максимальною ( рис.1 )?

рис.2

Очевидно, що:

 

 Вираз 1/P мінімальний при мінімумі виразу в дужках. 
Скористаємось нерівністю Коші, і застосуємо її до нашої задачі. Тоді:

 

 

З останнього співвідношення отримаємо , що максимальна потужність у зовнішньому колі виділятиметься, коли зовнішнє навантаження дорівнюватиме внутрішньому опору джерела:

R = r 

Вдругій частині задачі нас запитують:

Чому дорівнюватиме ця потужність?

Підставивши останнє співвідношення у перше отримаємо:

 

Отже:  

для отримання максимальної потужності у зовнішньому колі замало мати джерело з великим Е.Р.С., необхідно, щоб його внутрішній  опір  був би якомога меншим. Окрім цого, як при зменшенні опору навантаження R так і при його збільшенні, потужність, котра виділятиметься у зовнішньму колі зменшуватиметься до нуля. 

Залежність P(R) зображено графіком.

Графік залежності потужності зовнішнього кола від опору навантаження. r - внутрішній опір джерела.

 

1. Почитай статтю та спробуй самостійно розв"язати задачу.
2. Опрацюй самостійно нерівність Коші.
3. Запам"ятай висновки.
4. Чому графічна залежність має саме такий вигляд? 

Цей відомий закон Ома

 Чотири формулювання закону Ома

Одним із найвідоміших законів фізики є, безперечно, закон Ома. Цей закон часто зустрічається як в народних прислів"ях так і в численних кросвордах. Напевне, у 1826 р. Г.Ом експериментально встановивши співвідношення між струмом та напругою навіть і не здогадувався про цю славу. Проте не всі пам"ятають про чотири різних формулювання цього закону для електричних кіл із постійним струмом.

  1. Закон Ома для однорідної ділянки кола.

Сила  струму І в однорідній ділянці кола прямо пропорційна напрузі, яку прикладено до ділянки і обернено пропорційна характеристиці ділянки, яку називають електричним опором провідника ( рис. 1 ).

Пам"ятаємо, що опір провідника R визначає його здатність обмежувати силу струму в колі і пов"язаний ( в металах ) з розсіюванням електронів провідності на теплових коливаннях кристалічної решітки та структурних неоднорідностях.

  2. Закон Ома в диференціальній формі.

Вектор густини струму в довільній точці провідного середовища визначається вектором напруженості електричного поля в цій точці та провідністю цього середовища ( рис. 2 ).

 Зауважу, що диференціальна форма запису закону Ома, містить величини, котрі характеризують електричний стан середовища в одній і тій же точці.
  
3. Узагальнений закон Ома (закон Ома для неоднорідної ділянки кола).

Добуток сили струму на опір для неоднорідної ділянки кола дорівнює сумі різниці потенціалів на цій ділянці та Е.Р.С. всіх джерел електричної енергії, які ввімкнуто на даній ділянці кола ( рис.3.1 ).

рис.3.1

При записанні цього закону слід пам"ятати про правило знаків ( рис. 3.2 ).

 

Якщо струм у джерелі протікає від катода ( "-" електрод ) до анода ("+" електрод ), тоді Е(12)>0, якщо навпаки, то Е(12)<0.

  4. Закон Ома для замкнутого кола.

Сила струму в замкнутому колі прямо пропорційна Е.Р.С. джерела і обернено пропорційна сумі зовнішнього і внутрішнього  опорів ( рис. 4 ).

 Зауважу, що електрорушійною силою джерела ( Е.Р.С. ) називається фізична величина, яка вимірюється роботою джерела струму при переміщенні одиничного додатнього заряду замкнутим колом.

Закон Ома не вичерпується цими чотирма формулюваннями. В недалекому майбутньому ми будемо говорити про цей закон для електролітів; змінного струму ... 

Доцільно прочитати:

1.  Олімпіадні задачі з електрики

та їх розв'язки.

2.  ККД електричної схеми.

3.  Задача на застосування закону Ома.

4.  Закон Ома для електролітів.

5.  Задача із застосуванням правил Кірхгофа.

P.S.Ознайомся з викладеним матеріалом, занотуй його та вивчи.

       Бажаю успіху! 

 

Е Л Е К Т Р И К А ( продовження )

Розв"язок.

продовження

Несподівана аналогія.

• Відомі наступні правила знаходження загального опору при послідовному та паралельному з"єднанні резисторів (рис.1). Їх легко отримати, використовуючм закон Ома для однорідної ділянки кола. В курсі електродинаміки в старших класах ми познайомимось із паралельним та послідовним з"єднанням конденсаторів, індуктивностей, джерел. 
• Проте схожі з"єднання можна зустріти і в механіці. Наприклад: дві пружини жорсткостями к(1) та к(2) відповідно, з"єднано паралельно.  Легко  довести, що, внаслідок заміни цих двох  пружин  однією  жорсткості   к   не  спостерігатиметься  жодних   змін   якщо     к = к(1) + к(2). Отже:
•  при паралельному з"єднанні пружин сумарна жорсткість дорівнює  алгебраїчній  сумі жорсткостей всіх пружин ( рис. 2.1 ). 
• Слід зауважити, що всі пружини в процесі деформації повинні перебувати  в рівних умовах.
• Аналогічно, використовуючи третій закон Ньютона та закон Гука можна довести, що:   при послідовному з"єднанні пружин додаються обернені   величини    їх  жорсткостей    ( рис. 2.2 ). 
• Дані формули мають широке застосування в динаміці, статиці і особливо в фізиці механічних коливань.

рис. 1

рис. 2.1, 2.2

 Ознайомся з матеріалом та дай відповіді на наступні запитання.

1. Сформулюйте закон Ома для однорідної ділянки кола? закон Гука.?
2. Доведіть формули для послідовного та паралельного з"єднання опорів.
3. Доведіть формули для визначення жорсткостей при паралельному та послідовному з"єднанні пружин.
4. Придумайте механічну задачу на з"єднання пружин.

Будьде уважні та бажаю успіху!

Доцільно прочитати:

1.  Олімпіадні задачі з електрики

та їх розв'язки.

2.  ККД електричної схеми.

3.  Задача на астосування закону Ома.

4.  Закон Ома для електролітів.

5.  Задача із застосуванням правил Кірхгофа.

6.  Задачі.

Це також ф і з и к а.

Магнолія- надзвичайно красиве дерево або кущ. Ця рослина бачила ще динозаврів. Відомі факти росту цих рослин в епоху мезозоя, а це 18 000 000 років в минулому. Диво настає в час, коли магнолія зацвітає. Надзвичайно красиві та неповторні у неї квіти, а запах... Недарма за магнолією закріпилась назва- "аристократи рослинного світу". Щоденно, йдучи до рідної школи, ліворуч, ви маєте можливість спостерігати це дерево, яке особливим стає у квітні. Жодного листочка немає на деревах, а магнолія рясно усипана великими, красивими, ароматними білуватими квітами.

      На світлині ви маєте можливість спостерігати за магнолією- кущем. Милуючись квітами, згадайте про фізику, і дайте відповіді на наступні запитання:  
 
   1.   Магнолія- теплолюбиве дерево. Чому воно не замерзає взимку?

   2.   Чому цвітіння відбувається в час, коли немає жодного листка?

   3.    Чому квіти магнолії повинні бути надзвичайно ароматними?

SI- Міжнародна система одиниць.

Метр, секунда, кілограм...

            Фізика-наука експериментальна. Проводячи необхідні виміри при дослідженні певних фізичних явищ експериментатори повинні порівнювати їх з відповідними еталонами. Точність встановлених еталонів має, очевидно, принципове значення. По мірі розвитку науки еталони неперервно вдосконалювалися, а в окремих випадках- радикально змінювалися.

            Однією з семи основних одиниць Міжнародної системи ( СІ ) є одиниця довжини- метр. Початково-в 1790р.- метром вважали 0,0000001 частину ¼ меридіального кола Землі. Після точніших вимірів ( Земля не куля, а геоїд ) в 1799 р. в Парижі виготовили еталон метра. Проте в 1837 р. в результаті проведення більш ґрунтовних досліджень виявлено, що прототип коротший метра на 0,2 мм. Розвиток фізики, вдосконалення механіки експерименту, дозволили підвищити точність еталона довжини. З 1960р. за 1 метр приймається величина, що дорівнює 1650763,7300 довжинам хвиль у вакуумі випромінювання, що відповідає переходу між рівнями два p(10) та два p(5) атома криптона з масовим числои 86. Виміри, проведені в 1964-1967 рр., показали, що еталон метра 1790р. дорівнював насправді 1,00019545 м. В жовтні 1983р. 17 Генеральна конференція мір та вагів прийняла нове визначення метра:

-це відстань, яку проходить у вакуумі плоска                      електромагнітна хвиля   за 1/299792458 долю секунди.

Розрахунок опору електричних кіл.

продовження

Лекція. ЛФМЛ. Середа.

Високотемпературна надпровідність

Поняття надпровідності.

Надпровідна левітація

Ми знаємо, що із зниженням температури опір металевих провідників зменшується. У 1911 році голландський фізик Камерлінг-Оннес встановив, що при охолодженні ртуті в рідкому гелію її опір спочатку зменшувався поступово, а при температурі 4,1К різко спадав до нуля. Явище зменшення опору до нуля при температурі, відмінній від абсолютного нуля, називається надпровідністю. Згодом надпровідність було виявлено у свинцю, цинку, олова, алюмінію та інших металів, а також у деяких сплавах.

З часів відкриття явища і до 1957 р., коли американці Дж. Бардін, Л. Купер та Дж. Шріфер побудували відповідну теорію, саме явище надпровідності вважалося однією з найбільших загадок науки. Але подальший розвиток фізики, й особливо матеріалознавства, показав, що таємниць лишилося ще багато. І одна з них полягає в тому, що й досі не можна передбачити, якою буде критична температура нової досліджуваної речовини, і чи взагалі ця речовина буде надпровідником.

Вчимось визначати опір однорідної ділянки кола.

Фізики і математики розв"язують задачу 1.

ДКР (Визначення опору кола . Симетрія)

Бажаю успіху!

Відповіді ДКР "Симетрія"

Доцільно переглянути

• ДКР

Генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа

10 заповідей спокою Івана ПавлаІІ     

1. Саме цей день я хочу прожити, не намагаючись одразу вирішити всі        життєві проблеми.

2. Саме сьогодні зважатиму на свою поведінку: буду привітним до людей, не буду критикувати, виправляти чи вдосконалювати нікого, окрім себе.

3. Саме сьогодні буду щасливим, усвідомлюючи, що я створений для щастя не тільки у вічності, але й тепер. Є лише один світ.

4. Саме сьогодні підлаштуюся під обставини, не прагнучи, щоби вони підлаштовувалися до моїх бажань.

5. Саме сьогодні відведу кілька хвилин свого часу для читання. Як їжа потрібна тілові, так добра книжка потрібна для духовного життя.

6.Саме сьогодні зроблю якийсь добрий вчинок і нікому про це не скажу.

7. Саме сьогодні зроблю щось, до чого не маю жодного бажання. А коли почуватимусь ображеним, не виявлю цього.

8. Саме в цей день складу собі детальний план. Можливо, не буду його ретельно дотримуватися, але спробую виконати два правила: не буду поспішати і буду рішучим.

9. Саме сьогодні буду сильно вірити – навіть коли б обставини схиляли мене до чогось протилежного. Бог піклується про мене так, ніби на світі більш нікого немає.

10. Саме сьогодні не буду нічого боятися. Особливо не лякатимусь радості та всього, що красиве. Не боятимусь вірити в Добро і за все дякувати. Адже все є Божим даром.

"Santo subito!" 

"Святий негайно!"

У неділю, 1 травня 2011року, Папу Івана Павла II оголосили блаженним.  Церемонія беатифікації відбулася у Ватикані на площі Святого Петра, в присутності сотень тисяч прочан з усього світу. Очолював церемонію папа Бенедикт XVI. Відтепер, 22 жовтня оголошено офіційним католицьким церковним святом - Днем блаженного Кароля Войтили.

27 квітня 2014 р.

"Santo subito!" 

Папа Франциск проголосив святими Католицької Церкви Римських Єпископів Івана ХХІІІ та Івана Павла ІІ