Внутренняя сила это физика: Внутренняя сила- это? Внешняя сила-это? — Школьные Знания.com

Внутренняя сила- это? Внешняя сила-это? — Школьные Знания.com

Первые 3 задания, помогите , очень срочно!

Щоб підвищити температуру олова масою 1 кг на 1 °С необхідно передати йому 250 Дж. Яка питома теплоємність олова?

Самостоятельная работа по Физики(60 баллов)

какой буквой обозначается скорость неравномерного движения​

Решите срочно, даю 100 баллов

Спичку массой 2 г можно зажечь ,поместив ее в пламя свечи или при ее трении о коробок. • Определите какое количество теплоты выделиться при сгорании с … пички • Опишите способы изменения внутренней энергии ложки и гвоздя. Увеличилась путем совершения работы .Уменьшилась благодаря совершению работы Увеличилась вследствие теплопередачи уменьшилась вследствие теплопередачил

В библиотеке китайского императора был обнаружен дневник средневекового мальчика, в котором он очень аккуратно записал все, что с ним происходило в де … нь летнего солнцестояния (самый длинный день в году).

Вот некоторые выдержки из этого документа. «В этот день я поднялся одновременно с восходом солнца. Четыре кэ посвятил утренним упражнениям ушу, еще одно кэ я потратил на умывание и завтрак. После быстро собрался и отправился в соседнюю деревню, которая находилась в двадцати ли, к учителю. Потратив на дорогу пять кэ, я успел как раз к началу занятий. В этот день мы сперва занимались каллиграфией в течение шести кэ, затем изучали законы нашей империи, потратив на это пять кэ, и потом еще четыре кэ занимались стихосложением. После этого наступил полдень, и учитель отпустил нас на обед». Ученым известно, что в той местности, в которой жил мальчик, в день летнего солнцестояния солнце встает в 4 часа утра. Имея эту информацию, помогите учeным ответить на следующие вопросы. Зная, что 1 кэ = 24 мин, определите, в какое время наступил в этот день полдень в привычной для нас системе измерения времени? Ответ укажите в часах, округлив до целого. Сколько километров содержится в одном ли, если мальчик шел со скоростью 5 км/ч до деревни, в которой жил его учитель? Ответ выразите в км/ч и округлите до десятых.

Если бы мальчик забыл учебные принадлежности и вынужден был вернуться за ними домой, двигаясь вдвое быстрее, то сколько привычных для нас уроков по 45 минут он бы пропустил? Ответ округлите до десятых.

З ОДНІЄЇ ТОЧКИ В ОДНОМУ НАПРЯМКУ ПОЧИНАЮТЬ РІВНОПРИСКОРЕНО РУХАТИСЬ ДВА АВТОМОБІЛІ: ДРУГИЙ ЧЕРЕЗ 10 С ПІСЛЯ ПЕРШОГО. ЧЕРЕЗ 15 С ПІСЛЯ ПОЧАТКУ РУХУ ПЕР … ШОГО АВТОМОБІЛЯ ШВИДКОСТІ РУХУ АВТОМОБІЛІВ ЗРІВНЯЛИСЬ. ЧЕРЕЗ ЯКИЙ ЧАС ПІСЛЯ ЦЬОГО ДРУГИЙ АВТОМОБІЛЬ НАЗДОЖЕНЕ ПЕРШИЙ? очень срочно, пожалуйста

Найти место и время встречи двух тел 2-моя способами (графически и аналитически) (10 баллов)

ДОПОМОЖІТЬ БУДЬ ЛАСКА!!!!!! Побудувати в одній системі координат графіки швидкості руху двох тіл, які переміщуються рівноприскорено: з прискоренням 1 … м/с² і початковою швидкістю 3 м/с, з прискоренням — 2 м/с² i початковою швидкістю 6 м/с. За графіками визначити: а) проміжок часу, за який швидкості тіл стануть рiвними, і значення цією одноï для них швидкості. б) Записати рiвняння руху цих тіл.

​

Внутренняя сила — глоссарий технических терминов

Внутренняя сила (ВС) – один из двух (наряду с внутренним моментом) силовых факторов возникающих в поперечном сечении бруса под действием внешних нагрузок.

Рассмотрим некоторый брус, находящийся под воздействием произвольной системы внешних сил.

Оговоримся, что эти нагрузки удерживают брус в состоянии равновесия.

Для расчета внутренних сил применяется метод сечений.

Если данный брус мысленно рассечь в любом месте и рассмотреть одну из частей, то для обеспечения ее неподвижности отброшенная часть заменяется действием внутренней силы R и внутреннего момента M.

Другими словами, внутренняя сила это некоторое усилие, с которым обе части бруса «удерживают» друг друга.

В общем случае нагружения внутренняя сила может располагаться под любым углом к поперечному сечению рассматриваемого бруса. Поэтому для некоторого упрощения расчетов её раскладывают на составляющие, проецируя на соответствующие оси координат.

Всего может быть три составляющие полной внутренней силы: продольная сила N и две поперечные силы Q

x и Q_y.

Величина и направление внутренних сил определяется из условия статичности отсеченных частей бруса. Для этого записываются необходимые уравнения статики: суммы проекций всех внешних и внутренних сил приложенных к рассматриваемой части приравниваются к нулю

откуда

При растяжении-сжатии внутренняя сила в поперечном сечении направлена вдоль оси стержня (продольная сила N).

При кручении ВС равна нулю (имеет место только внутренний скручивающий момент).

При поперечном изгибе ВС направлена поперек продольной оси балки (поперечная сила Q).

Знак внутренних сил зависит от направления и расположения по отношению к рассматриваемой части бруса и принимается согласно соответствующих правил.

Практически все прочностные расчеты в механике начинаются с определения внутренних усилий в элементах конструкций.

В случаях, когда внутренние усилия меняют величину и знак по длине бруса для наглядности строят их эпюры.

Пример эпюры внутренних продольных сил при растяжении-сжатии

Расчет внутренних сил >>
Другие примеры решения задач >>

Сопромат.in.ua: Внешние и внутренние силы

Внешние силы

Внешняя сила — это мера взаимодействия между телами. В задачах сопротивления материалов внешние силы считаются всегда заданными. К внешним силам относятся также

реакции опор (связей).

Внешние силы делятся на объемные и поверхностные. Объемные силы при­ложены к каждой частице тела по всему его объему. Примером объемных сил являются силы веса и силы инерции. Часто задают простой закон изменения этих сил по объему. Объемные силы определяются их интенсивностью, как предел отношения равнодействующей сил в рассматриваемом элементарном объеме к величине этого объема, стремящего к нулю: [math] \lim_{\Delta V\to0}{\Delta F \over \Delta V}[/math] и измеряются в Н/м³.

Поверхностные силы делятся на сосредоточенные и распределенные.
Сосре­доточенными считаются силы, приложенные к малой поверхности, размеры которой малы по сравнению с размерами тела. Однако при расчете напряжений вблизи зоны приложения силы нагрузку следует считать распределенной. К сосредоточенным нагрузкам относят не только сосредоточенные силы, но и пары сил, примером которых можно счи­тать нагрузку, создаваемую гаечным ключом при закручивании гайки. Сосредоточенные усилия измеряются в кН.
Распределенные нагрузки бывают распределенными по длине и по площади . К распределенным нагрузкам относят давление жидкости, газа или другого тела. Распределенные силы измеряются, как правило, в

кН/м (распределенные по длине) и кН/м² (распределенные по площади).

Все внешние нагрузки можно разделить на статические и динамические.
Статическими считаются нагрузки, в процессе приложения которых возникающие силы инерции малы и ими можно пренебречь.
Если силы инерции велики (к примеру – землетрясение) – нагрузки считаются динамическими. Примерами таких нагрузок также могут служить внезапно приложенные нагрузки

, ударные и повторно-переменные.
Внезапно приложенные нагрузки передаются на сооружение сразу
полной своей величиной (к примеру давление колес локомотива, входящего на мост).
Ударные нагрузки возникают при быстром изменении скорости соприкасающихся элементов конструкции, например» при ударе бабы копра о сваю при ее забивке.
Повторно-переменные нагрузки действуют на элементы конструкции, повторяясь значительное число раз. Таковы, например, повторные давления пара, попеременно растягивающие и сжимающие шток поршня и шатун паровой машины. Во многих случаях нагрузка представляет собой комбинацию нескольких видов динамических воздействий.

Внутренние силы

В результате действия внешних сил в теле возникают внутренние силы.
Внутренняя сила — силы взаимодействия между частями одного тела, возникающие под действием внешних сил.

Внутренние силы являются самоуравновешенными, поэтому они не видны и не влияют на равновесие тела. Определяют внутренние силы методом сечения.

Внешние нагрузки приводят к следующим видам напряженно-деформированного состояния:

• Срез
• Изгиб
• Кручение

---

Связанные статьи

метки: внутренние усилия, нагрузки

Внутренняя сила: как ароматы помогают принимать верные решения

В своем профессиональном опыте (да и в жизни) я постоянно сталкиваюсь с «мифологизацией» психических процессов. Крайне редко мы отдаем себе отчет в том, что на каждый из них есть свой алгоритм. А, значит, и возможность управлять — как минимум, своими состояниями и эмоциями. Сейчас, например, с кем ни поговори – все жалуются на депрессию и пытаются «пробить» это состояние различными «энерджайзерами».

Но психика работает как и физика – если у человека травма, и он не может ходить, не то что бегать, тогда возможности организма ограничены и надо делать то, что доступно ему сегодня. Что не исключает возможности вернуться к бегу с барьерами, когда организм восстановится.

Так же и с уставшей психикой: когда человек устал, ослаблен стрессом или большим объемом переживаний. Настоящую депрессию, когда интеллектуальных, эмоциональных и физических сил не хватает ни на что, кроме как лежать, конечно, надо лечить медикаментозно. Но опыт говорит о том, что часто ярлык этого заболевания вешается на менее тяжкие состояния. И если силы есть хоть на что-то, а ситуация требует от вас действий, помочь в этом могут ароматы.

Если нужно просто поднять уровень энергии, могут помочь ароматы, которые традиционно считаются энергетизирующими – цитрусовые, зеленые, морские. И это такой прямой ход для достижения результата. Но можно копнуть и глубже. Буддисты говорят, что все кувшины переживаний должны быть наполнены. Депрессивность – это ощущение разочарования, собственного бессилия. Обычно мы тратим много сил на отрицание этих эмоций, в итоге становясь будто обесточенными. Иногда для обретения энергии достаточно бывает на несколько минут погрузиться в аромат, соответствующий внутреннему переживанию того, что все мы песчинаки и актеры в божественной драме, как говорил Юнг. Это могут быть, например, амбровые или сухотравные ароматы, обладающие медитативными свойствами. Аромат помогает пожить в этой эмоции, признать ее, и состояние меняется. Потому что просто признание того факта, что не все нам подвластно, хотя бы частично снижает внутренний (экзистенциальный) конфликт, на который психика себя тратит. Я не раз наблюдала этот эффект на своих клиентах, знаю и по себе.

Реклама на Forbes

Бывает, ты вообще не можешь обозначить свое состояние и его причину,  находишься в какой-то внутренней смуте… Я просто наносила на блоттеры разные ароматы (для выбора надо не меньше трех, но не стоит наносить больше пяти) и смотрела, на что у меня больший эмоциональный отклик. Аромат помогал осознать, что со мной происходит. 

Есть контакт

Очень многие вещи, которые нас беспокоят, связаны с влиянием других людей. Конечно, есть толстокожие люди, на которых психоз окружающих не действует, но ко мне обычно обращаются те, кому чужое влияние мешает им быть в контакте с собственной силой, потому что они эмоционально заражаются от других людей. Как психолог могу сказать, что это нормальная работа психологических механизмов у людей с такой структурой личности. 

Если сравнивать мою практику психологическую и парфюмерную, то запрос, который я как психолог раскручивала бы в течение нескольких сессий, при помощи аромата иногда решается за один «подход». Только нужно понимать, что для клиента это лишь начало пути.

Основная идея в том, что если в подборе аромата найти резонанс с внутренней силой, то внешние модели поведения начинают меняться, все остальные насущные вопросы решаются автоматически.

Кому-то для ощущения своей силы нужно больше уверенности, а кому-то, как ни странно, — спокойствия.

То, как у нас формируются ароматические доминанты, определено нашей личной историей — и здесь все индивидуально. То же спокойствие для кого-то могут выражать восточные медитативные ноты, а у другого в памяти есть такой якорь, как свежий аромат — например, детское воспоминание о пребывании на море, где для него тогда было место силы, он чувствовал себя спокойно и расслабленно. И это не совпадет с традиционной классификацией, где зеленые и свежие ароматы считаются бодрящими. Как и что срабатывает у конкретного человека — каждый раз загадка и интрига, и я, делая подбор, волнуюсь, «чтобы совпало».

Ароматы меняют жизнь, да. И в ближней, и в дальней перспективе. Например, одна клиентка, открыв для себя парфюмерию с нотами кожи, с удивлением рассказывала, что стала более чувствительной, эмоциональной, осмелела в переговорах, в проявлении агрессии при необходимости. При этом кожаные ароматы, на которые обычно большинство женщин реагируют, как на наркотик, считаются в парфюмерии мужскими.  (Кожа, дерево, просмоленные канаты, специи, бумага – все, что связано с путешествиями, освоением новых земель, экзотикой, охотой, а также интеллектоуализацией, — с середины XIX века считается мужской семантикой в парфюмерии, а уделом женщин стала флоральная стилистика. История разделения на «мужское» и «женское» на этом не закончилась, взгляды менялись, но и в настоящее время такая точка зрения имеет место быть.) Все связанное с противоположным полом очень заряжено энергетически. К тому же кожаный аромат дает женщине возможность почувствовать собственную маскулинность, которая обычно остается в тени, поскольку признание того факта, что в каждом из нас есть мужское и женское начало, поддерживается социумом крайне причудливо. И опять из своей психологической практики: присвоение своей гендерной роли — одна из важных задач личностной трансформации во второй половине жизни. Так что бессознательно мы выбираем себе в виде аромата «ключ».

Женские же цветочные тонкие акварельные ароматы тоже связаны с повышением чувствительности, но уже с другим спектром: они помогают открывать в себе оттенки нежности, сочувствия, сострадания.  

Тренировка интуиции

У такой работы с внутренней силой через ароматы есть и непрямые результаты. У меня, например, с тех пор как четыре года назад стартовал «Парфюмерный гардероб», интуитивное принятие решений наточилось невероятно. Раньше надо было составить таблицу вариантов, выписать за и против, расставить приоритеты… А сейчас в голове часто рождается ответ на вопрос, который еще и в виде вопроса в сознании не прозвучал. Очень экономит время.

Как это связано с ароматами? Ты принимаешь решение, нужен ли тебе тот или иной аромат, при помощи правого полушария, интуитивно. И чем больше у тебя «нанюханность», чем больше образцов в памяти, тем лучше начинает работать это полушарие. Появляется альтернативный способ мышления, который не заменяет привычный рациональный, а подкрепляет его.

Особенно это важно сейчас, в условиях сменяющих друг друга социальных катаклизмов, при жизни в постоянной неопределенности, когда «счетные» модели мышления срабатывают далеко не всегда. И тут как раз на первый план выходит интуиция, чувствительность к тому, что происходит с тобой, с окружающими, способность понимать, стоит ли, например, браться сейчас за новый проект. И если интуиция говорит, что не сейчас, то бессмысленно что-либо инициировать и пытаться пробить стену за счет воли — энергии «поля» не хватит для поддержки процесса, проверено. Жди разворота тренда и вот тогда уже «лови волну».

По пути

Аромат предлагает контакт с внутренней силой, но с ней еще надо освоиться, переложить ее в модели поведения. Например, многие женщины, начав носить рекомендованный аромат, отмечают, что мужчины вдруг начинают на них иначе реагировать. Это приятно, но не знаешь, как себя вести. Ты сталкиваешься с собой иной. И тут опять нужно вспомнить, что признание своей растерянности, так же как и бессилия, — это вопрос перманентного развития.

Я разделяю идею, что человек должен жить в соответствии с собственными желаниями — это признак психического здоровья. Ароматы поднимают эти плохо сформулированные внутренние состояния и потребности на чувственный уровень и дают взрослому человеку возможность задуматься о том, с чем он столкнулся. Если, начав носить аромат, к которому тянуло, еще не осознаешь себя новую — самое время начать, включить рефлексию, не теряя времени. Ведь личностное развитие — это бесконечный путь.

Записала Ирина Телицына

Реклама на Forbes

Внутренняя сила | Forbes.ru

В своем профессиональном опыте (да и в жизни) я постоянно сталкиваюсь с мифологизацией психических процессов. Крайне редко мы отдаем себе отчет в том, что у каждого из них есть свой алгоритм. А значит, есть и возможность управлять своими состояниями и эмоциями. Сейчас, например, с кем ни поговори, все жалуются на депрессию и пытаются «пробить» это состояние различными энерджайзерами. Но психика работает, как физика: если у человека травма и он не может ходить, не то что бегать, возможности организма ограниченны и надо делать то, что доступно ему сегодня. Что не исключает возможности вернуться к бегу с барьерами, когда организм восстановится. 

Так же и с уставшей психикой, когда человек ослаблен стрессом или большим объемом переживаний. Настоящую депрессию, конечно, надо лечить медикаментозно. Но часто ярлык этого заболевания вешается на менее тяжкие состояния. И если силы есть хоть на что-то, а ситуация требует действий, помочь могут ароматы.

Прямой ход  — ароматы, которые традиционно считаются энергизирующими: цитрусовые, зеленые, морские. Но можно копнуть и глубже. Буддисты говорят, что все кувшины переживаний должны быть наполнены. Депрессивность — это ощущение разочарования, собственного бессилия. Обычно мы тратим много сил на отрицание этих эмоций, в итоге становясь будто обесточенными. Иногда для обретения энергии достаточно на несколько минут погрузиться в аромат, соответствующий внутреннему переживанию того, что все мы песчинки и актеры в божественной драме, как говорил Юнг. Это могут быть, например, амбровые или сухотравные ароматы, обладающие медитативными свойствами. Аромат помогает пожить в этой эмоции, признать ее, и состояние меняется. Потому что просто признание того факта, что не все нам подвластно, хотя бы частично снижает внутренний (экзистенциальный) конфликт, на который тратится психика. Я не раз наблюдала этот эффект на своих клиентах, знаю и по себе.

Реклама на Forbes

Есть контакт

Если сравнивать мою практику психологическую и парфюмерную, то запрос, который я как психолог раскручивала бы в течение нескольких сессий, при помощи аромата иногда решается за один «подход». Только нужно понимать, что для клиента это лишь начало пути.

Основная идея в том, что если в подборе аромата найти резонанс с внутренней силой, то внешние модели поведения начинают меняться, все остальные насущные вопросы решаются автоматически. Кому-то для ощущения своей силы нужно больше уверенности, а кому-то, как ни странно, — спокойствия.

То, как у нас формируются ароматические доминанты, определено нашей личной историей — и здесь все индивидуально. То же спокойствие для кого-то могут выражать восточные медитативные ноты, а у другого в памяти есть такой якорь, как свежий аромат — например, детское воспоминание о пребывании на море, где для него тогда было место силы, он чувствовал себя спокойно и расслабленно. И это не совпадет с традиционной классификацией, где зеленые и свежие ароматы считаются бодрящими. Как и что срабатывает у конкретного человека — каждый раз загадка и интрига, и я, делая подбор, волнуюсь, «чтобы совпало».

Ароматы меняют жизнь, да. И в ближней, и в дальней перспективе. Например, одна клиентка, открыв для себя парфюмерию с нотами кожи, с удивлением рассказывала, что стала более чувствительной, эмоциональной, осмелела в переговорах, в проявлении агрессии при необходимости. При этом кожаные ароматы, на которые обычно большинство женщин реагируют, как на наркотик, считаются в парфюмерии мужскими. Все, связанное с противоположным полом, очень заряжено энергетически. К тому же кожаный аромат дает женщине возможность почувствовать собственную маскулинность, которая обычно остается в тени, поскольку признание того факта, что в каждом из нас есть мужское и женское начало, поддерживается социумом крайне причудливо. И опять из моей психологической практики: присвоение своей гендерной роли — одна из важных задач личностной трансформации во второй половине жизни. Так что бессознательно мы выбираем себе в виде аромата «ключ».

Женские же цветочные тонкие акварельные ароматы тоже связаны с повышением чувствительности, но уже с другим спектром: они помогают открывать в себе оттенки нежности, сочувствия, сострадания.

Тренировка интуиции

У такой работы с внутренней силой через ароматы есть и непрямые результаты. У меня, например, с тех пор как четыре года назад стартовал «Парфюмерный гардероб», интуитивное принятие решений наточилось невероятно. Раньше надо было составить таблицу вариантов, выписать за и против, расставить приоритеты… А сейчас в голове часто рождается ответ на вопрос, который еще и в виде вопроса в сознании не прозвучал. Очень экономит время.

Как это связано с ароматами? Ты принимаешь решение, нужен ли тебе тот или иной аромат, при помощи правого полушария, интуитивно. И чем больше у тебя образцов в памяти, тем лучше начинает работать это полушарие. Появляется альтернативный способ мышления, который не заменяет привычный рациональный, а подкрепляет его.

Особенно это важно сейчас, в условиях сменяющих друг друга социальных катаклизмов, при жизни в постоянной неопределенности, когда «счетные» модели мышления срабатывают далеко не всегда. И тут как раз на первый план выходит интуиция, чувствительность к тому, что происходит с тобой, с окружающими, способность понимать, стоит ли, например, браться сейчас за новый проект. И если интуиция говорит, что не сейчас, то бессмысленно что-либо инициировать и пытаться пробить стену за счет воли — энергии «поля» не хватит для поддержки процесса, проверено. Жди разворота тренда и вот тогда уже «лови волну».

По пути

Аромат предлагает контакт с внутренней силой, но с ней еще надо освоиться, переложить ее в модели поведения. Например, многие женщины, начав носить рекомендованный аромат, отмечают, что мужчины вдруг начинают на них иначе реагировать. Это приятно, но не знаешь, как себя вести. Ты сталкиваешься с собой иной. И тут опять нужно вспомнить, что признание своей растерянности, так же как и бессилия, — это вопрос перманентного развития.

Я разделяю идею, что человек должен жить в соответствии с собственными желаниями — это признак психического здоровья. Ароматы поднимают эти плохо сформулированные внутренние состояния и потребности на чувственный уровень и дают взрослому человеку возможность задуматься о том, с чем он столкнулся. Если, начав носить аромат, к которому тянуло, еще не осознаешь себя новую — самое время начать, включить рефлексию, не теряя времени. Ведь личностное развитие — это бесконечный путь.

Записала Ирина Телицына

Психоанализ поможет бизнесу – Новости – Научно-образовательный портал IQ – Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

Способность сохранять контроль и принимать решения в предсказуемых ситуациях для лидеров компаний уже недостаточно. Необходимо уметь действовать в условиях неопределенности, что заставляет современных менеджеров овладевать новыми стратегиями лидерства. Доклад на тему лидерства и современной роли психоанализа в бизнесе представил Андрей Россохин на первой конференции «Психоанализ и бизнес», организованной кафедрой психоанализа и бизнес-консультирования факультета психологии НИУ ВШЭ

Ставка только на контроль и предсказуемость опасна

Мировой финансовый кризис и последующие события в экономике продолжают демонстрировать, что аналитикам из мира финансов все сложнее предсказать ситуацию даже на ближайший год. «Время, когда начиная бизнес, можно было быть уверенным, что при наличии воли и упорства ты придешь из точки А в точку B, закончилось. У современных бизнесменов осталось намного меньше рычагов контроля над ситуацией», – рассказал профессор НИУ ВШЭ, руководитель магистерской программы «Психоанализ и психоаналитическое бизнес-консультирование» Андрей Россохин, представляя свой доклад «Интеграция технологий психоаналитического подхода в решении ключевых задач экономики и бизнеса». Люди, которые отрицают рост этой неопределенности, по его мнению, пребывают в защитном состоянии всемогущего контроля.

«Что сейчас представляет собой человек в бизнесе? Мы исчерпали рациональные представления об этом. А привычные методы и технологии управления компаниями и людьми к концу двадцатого века стали сбоить», – рассказал спикер.

И проблема не только в неожиданных изменениях в сфере финансов и экономики. Сложно поспорить с тем, что мир в принципе живет в условиях переходного периода, что влияет на все аспекты социальной, экономической и личной жизни.

Автор доклада напомнил о законах квантовой физики, которой сегодня в научном мире уделяют достаточно серьезное внимание. В квантовой физике частица одновременно и частица, и волна. Бизнес еще сам этого не осознает, заметил спикер, но он все больше начинает жить по законам квантовой физики, где тотальная неопределенность, нелинейность и многомерность является нормой. «Вы бьете бильярдный шар в лузу, рассчитываете, что он долетит, а он по каким-то совершенно невероятным для вас причинам начинает отклоняться и идет в совершенно другом направлении», – образно пояснил Россохин. Быть готовым к тому, что шар через секунду может превратиться в волну – вопрос жизни и смерти для бизнеса и вызов для организаций и лидеров. Это не означает, что старые стратегии действия и управления надо отменять. «Руководитель должен опираться на уже зарекомендовавшие себя стратегии, но быть готовым к новым», – заметил автор доклада.

Шеф

Х и шеф Y или поколение ковбоев против поколения Иванушек-дурачков

Результаты международных исследований показывают, что к условиям неопределенности более подготовлены представители поколения Y – люди, рожденные в период с 1981 под 2000 годы и Z – появившиеся на свет в  XXI веке. «Поколение Y приспособлено к неопределенности, а Z рождается в этой неопределенности», – замечает Россохин.

Согласно тем же международным исследованиям, через десятилетие подавляющее большинство руководителей в бизнесе будут из поколения Y. Но что, по сути, представляет собой поколение Y, какие руководители вырастут из представителей этого поколения, пока никто не знает. Это одна из проблем, которая пугает лидеров поколения Х, рожденных в 60-е и 70-е годы. В России, по словам спикера, эта проблема только начинает подниматься, а на Западе она уже давно стала предметом острых дискуссий.

Чем Y-лидеры отличаются от Х-лидеров?

«X – это поколение ковбоев, у которых все под контролем. Они точно знают, как управлять собой, людьми и бизнесом и достигать целей в условиях определенности», – замечает Россохин.

Представители поколения Y, по его словам, если брать образное сравнение из русского фольклора – Иванушки-дурачки. Образ мышления Иванушек формирует, в том числе, интернет, виртуальная реальность с ее бурно развивающимися социальными сетями. «А виртуальная реальность – это измененное состояние сознания», – отмечает автор доклада. То есть, представители поколения Y и, тем более, Z с детства живут не только в реальном мире, но и в параллельном,  совмещающим в себе фантазии и реальность. «Это подключает их бессознательное, они с ним больше «на Ты», чем старшее поколение», – говорит он.

Но, с точки зрения X, Y -лентяи. Они лежат на печи, то есть «сидят» в социальных сетях и все откладывают на потом. Склонность младшего поколения откладывать важные и необходимые дела на завтра, именуемую в психологии прокрастинацией, доказывают и результаты международных исследований.

Правда, результаты других исследований обнаруживают, что среди менеджеров поколения Y самые креативные- именно прокрастинаторы. «Это не означает, что ленивые выбирают самые легкие пути, просто они включают другие механизмы, которые рациональному сознанию могут быть не доступны», – поясняет Россохин.

Тем не менее, одной креативности, как и одной способности к контролю и предсказуемости, современному и тем более будущему лидеру недостаточно.

Лидер-менеджер и лидер-герой. От конфликта к сотрудничеству

Эффективный лидер в условиях неопределенности должен обладать как качеством, присущим поколению Х – способностью к контролю и в том числе самоконтролю, так и качеством, которые ученые выявляют чаще у нового поколения – способностью к использованию ресурсов собственного бессознательного.

В свете разрабатываемой новой теории лидерства, Россохин предлагает взглянуть на два крайних типа лидеров – лидер-менеджер и лидер-герой.

Лидер-менеджер хорошо управляет собой, для него характерен «бронезащитный стиль» лидерства. «Броня здесь служит не только для защиты от внешних нападений-изменений, сколько защищает от внутренних врагов – от нападений собственных внезапных эмоций, фантазий, переживаний, желаний и тревог», – пишет Россохин в своей статье «Внутренняя сила лидера» в журнале «Психология. Журнал ВШЭ» (2013, №3, с. 136-138). Подобная броня, как указывает автор, важна в большинстве российских государственных компаний-монополистов. Западным примером успешного следования неизменному строго заданному курсу служит империя Wall-Mart Cэма Уолтона.

Для описания другой крайности – лидера-героя Россохин опять же использует образ Иванушки, который в русской сказке получает от Бабы-Яги в дар коня, обладающего тайной волшебной силой. Это силой нельзя овладеть, но с ней можно сотрудничать. В данном контексте это – потенциал бессознательного, который помогает Иванушке в итоге стать героем. «Внутренняя сила такого лидера – это способность принять и выдержать неизвестность и неопределенность, дать возможность зародиться в кипящем внутреннем бульоне чему-то непонятному и, может быть, даже пугающему…», – поясняет Россохин. Лидерам-героям сложно проявиться в жестко структурированных компаниях с минимумом степеней свободы. «Напротив, в компаниях, в которых царит атмосфера “Кремниевой долины”, это не только возможно, но и реально происходит», – замечает автор.

Тем не менее, лидер-герой может оказаться не способным реализовать свои идеи, также как лидер-менеджер не осмелиться дать им возможность развиться. При этом герой и менеджер, работающие в одной компании, могут оказаться в конфликте друг с другом, если над ними нет третьего – мудрого руководителя или инвестора.

Высший пилотаж лидерства – соединение двух крайностей при столкновении сознательного и бессознательного. В качестве примера автор приводит Стива Джобса, в котором одинаково уживались и лидер-герой и лидер-менеджер.

Гениальные решения в глубине

Применение психоанализа в сфере бизнеса нельзя назвать новым направлением. «Это движение существует уже более тридцати лет и развивается в разных странах», – замечает Россохин.

В стремительно меняющихся условиях психоаналитический подход в изучении процессов бизнеса и бизнес-консультирования, по мнению эксперта, приобретает все большую актуальность, поскольку учит анализировать текущую ситуацию и, исходя из этого, принимать решения.

Без понимания ситуации можно просчитывать на несколько ходов вперед, но эти ходы могут оказаться не правильными или увести в другую сторону, и руководитель или организация проигрывают.

«Если есть понимание ситуации на более глубоких уровнях, а именно это и дает психоанализ, то вдруг внезапно открываются новые ходы, которые раньше не были видны, новые возможности, которые были закрыты с высоты доступной зрению части айсберга», – говорит Россохин.

См. также:

Следующее поколение менеджеров будет управлять по-своему
«Внутренняя сила лидера», Андрей Россохин, журнал «Психология. Журнал ВШЭ» (2013, №3, с. 136 -138).
Успех бизнеса зависит от мотивации сотрудников
Элиты сменятся, но режим выживет
Социальный бизнес привлекает молодых
Слабый пол делает бизнес сильным

 

---

Подпишись на IQ.HSE

Внутренние силы и напряжения » Ремонт Строительство Интерьер

В процессе деформации между частицами деформируемого тела возникают внутренние силы упругости, которые стремятся уравновесить внешние нагрузки. Когда последние окажутся больше внутренних сил упругости, тело разрушается. Принято считать, что внутренние силы действуют непрерывно по всему сечению тела.

Величина внутренней силы, действующей на единицу площади поперечного сечения, называется напряжением. Оно измеряется в единицах силы, отнесенной к единице площади.

Напряжение определяют, применив метод сечения. Суть этого метода заключается в том, что тело, находящееся в равновесии, в интересующем нас месте мысленно рассекается плоскостью, проведенной перпендикулярно оси. Внешние силы, приложенные к отсеченной части тела, уравновешиваются внутренними силами, возникающими в плоскости сечения.

Пусть брусок прямоугольного сечения (рис. 147, а) находится в равновесии под действием приложенных внешних сил P1, P2, Р3 и P4. Рассечем его в плоскости, перпендикулярной оси, и определим внутренние силы, действующие в поперечном направлении в сечении abсd. Левая часть бруска будет находиться в равновесии под действием внешних P2, P3 и возникших внутренних сил, правая часть бруска будет уравновешена внешними P1, P4 и внутренними силами.

В зависимости от точек приложения внешних сил внутренние силы могут иметь различную величину и направление. Поэтому равнодействующая внутренних сил R (рис. 147, б) в данной площади сечения не будет перпендикулярна плоскости сечения.

Разложим ее на две составляющие: одну о — перпендикулярно сечению, а другую т — в плоскости этого сечения. Составляющую внутренних сил (о), действующую по нормали к плоскости сечения,-называют нормальным напряжением, а составляющую (т), направленную по касательной к этому сечению,— касательным напряжением.

Напряжение, при котором происходит разрушение материала или возникают заметные пластические деформации, называют предельным. Оно зависит от рода материала и его физико-механических свойств. Так, среднеуглеродистые стали имеют значительно более низкие предельные напряжения по сравнению с легированными и более высокие по сравнению с медью, алюминием и другими цветными металлами.

В процессе работы детали машин не должны получать остаточных деформаций, так как это приведет к нарушению их формы или поломке. Они должны испытывать лишь упругие деформации, которые исчезают по прекращении действия нагрузки. В силу этого детали рассчитывают так, чтобы под действием нагрузки их деформации не выходили за пределы допустимых, были меньше предельных напряжений и не превышали некоторой установленной на основании опыта или теоретического исследования величины.

Допускаемые напряжения — это максимальные значения напряжений, обеспечивающие безопасную работу детали, их определяют по формуле

где [о] — допускаемое напряжение, ов — предел прочности, n — коэффициент запаса прочности, показывающий, во сколько раз допускаемые напряжения должны быть меньше предельных.

Для установления величины допускаемого напряжения необходимо знать предельное напряжение материала, из которого будет изготовляться деталь, и коэффициент запаса прочности. Для каждого вида деформаций устанавливают допускаемые напряжения с учетом коэффициента запаса прочности, величина которого определяется исходя из свойств материала деталей, характера нагрузки, ответственности детали в механизме и других факторов. Слишком большой принятый коэффициент запаса прочности приводит к неоправданному расходу материала.

Напряжения, действующие в детали в процессе работы, называются действительными. Они не должны превышать допускаемые.

Максимальная сила бедренной кости человека — Физика тела: движение к метаболизму

В отличие от сил растяжения, силы сжатия создаются материалом в ответ на сжатие, а не на растяжение. Сопротивление материалов деформации — это то, что вызывает нормальную силу (опорную силу), которую мы ввели в устройство в балансе. Например, бедро сжимается, поддерживая вес верхней части тела человека.

Бедренная кость человека. Изображение предоставлено: анатомография через Wikimedia Commons

«В анатомии человека бедренная кость (бедренная кость) — самая длинная и самая большая кость.Наряду с височной костью черепа это одна из двух самых крепких костей в организме. Средний размер бедренной кости взрослого мужчины составляет 48 см (18,9 из ) в длину и 2,34 см (0,92 из ) в диаметре и может выдерживать вес, в 30 раз превышающий вес взрослого ». мужчин в США составляет 196 фунтов (872 N ). Согласно заявлению, что бедренная кость может выдержать 30-кратный вес тела, бедренная кость взрослого мужчины может выдержать примерно 6000 фунтов сжимающей силы! Такие высокие силы редко создаются организмом самостоятельно, поэтому столкновения автомобилей являются причиной номер один переломов бедренной кости.

Размер объекта влияет на то, как он деформируется в ответ на приложенные силы сжатия и растяжения. Например, максимальная сила сжатия или растяжения, которую может выдержать кость, зависит от ее размера. В частности, чем больше площади доступно для распределения силы, тем большую силу может выдержать кость. Это означает, что максимальное усилие, которое могут выдержать кости (и другие объекты), пропорционально площади поперечного сечения кости, перпендикулярной (90 ° ) направлению силы.Например, сила, которую бедренная кость может поддерживать по вертикали по своей длине, зависит от площади ее горизонтального поперечного сечения, которая является примерно круглой и несколько полой (костный мозг заполняет центральное пространство).

Эти поперечные сечения показывают середину диафиза бедренной кости 84-летней женщины с запущенным остеопорозом (справа) по сравнению со здоровой бедренной костью 17-летней женщины (слева). Кредит изображения: Смитсоновский национальный музей естественной истории

Более крупные кости и сухожилия могут выдерживать большее усилие, поэтому для анализа поведения самого костного материала нам нужно разделить прилагаемую силу на площадь поперечного сечения ().Результирующая величина известна как напряжение (σ) на материале. Напряжение имеет единицы силы на площадь, поэтому единицы СИ ( Н / м ² ), также известные как Паскали. Фунты на квадратный дюйм ( фунтов на квадратный дюйм, , фунтов / дюйм, ² ) распространены в США

.

(1)

Максимальное напряжение, которое кость или любой другой материал может испытать до того, как материал начнет разрушаться, называется предельной прочностью. Обратите внимание, что прочность материала определяется в терминах напряжения, а не силы, поэтому мы анализируем сам материал, не включая влияние на то, сколько материала присутствует.Для некоторых материалов предел прочности отличается, когда напряжение действует на раздавливание материала (сжатие), и когда действуют силы, растягивающие материал при растяжении, поэтому мы часто ссылаемся на предел прочности на растяжение или предел прочности на сжатие. Например, предел прочности на сжатие бедренной кости человека составляет 205 МПа (205 миллионов Паскалей) при сжатии по всей длине. Предел прочности бедренной кости при растяжении по ее длине составляет 135 МПа .Наряду с костью, бетон и мел являются другими примерами материалов с различным пределом прочности на сжатие и растяжение.

Повседневный пример: максимальная сила бедренной кости

Давайте проверим, согласуются ли измеренные значения предела прочности на сжатие с утверждением о том, что бедренная кость человека может выдерживать 30-кратную массу тела взрослого человека, или примерно 6000 фунтов

Сначала преобразуем заявленные 6000 фунтов силы в Ньютоны и будем работать в единицах СИ.

Приблизительная минимальная площадь поперечного сечения бедренной кости составляет. ( * См. Нижнюю часть этого примера, если вам интересно узнать, как мы аппроксимировали это значение ). Мы делим сжимающую силу на площадь поперечного сечения, чтобы найти сжимающее напряжение на кости.

Наше приблизительное значение предельной прочности кости, которая потребовалась бы для поддержки 30-кратного веса тела, составляло 80 МПа , что на самом деле меньше измеренного значения 205 МПа , поэтому утверждение, что бедренная кость может выдерживать 30-кратный вес тела кажется разумным.

---

* Вот как мы приблизительно рассчитали площадь поперечного сечения бедренной кости, пропустите, если вас это не интересует:

Сначала мы делим приведенный ранее диаметр бедренной кости 2,34 см на два, чтобы найти радиус бедренной кости, а затем переводим в стандартные единицы измерения.

Используя уравнение для площади круга, мы вычисляем общую площадь бедренной кости:

Наконец, мы должны вычесть площадь полой средней части, чтобы получить чистую площадь кости.Мы использовали линейку на приведенном выше изображении поперечных сечений бедренной кости, чтобы увидеть, что внутренний радиус составляет примерно половину внешнего радиуса, или, таким образом, мы вычислили недостающую внутреннюю площадь:

И вычтите из общей суммы внутреннюю площадь:

До сих пор мы обсуждали предел прочности вдоль длинной оси бедренной кости, известной как продольное направление. Некоторые материалы, такие как кость и дерево, имеют разную предельную прочность по разным осям.Предел прочности на сжатие для кости по короткой оси (в поперечном направлении) составляет 131 МПа , что примерно на 36 % меньше продольного значения 205 МПа . Материалы, которые имеют разные свойства по разным осям, известны как анизотропные. Материалы, которые ведут себя одинаково во всех направлениях, называются изотропными.

Интересный факт, завершающий эту главу: когда человек стоит, бедренная кость действительно испытывает сжимающие и растягивающие напряжения с разных сторон кости.Это происходит потому, что структура тазобедренного сустава переносит нагрузку веса тела в сторону, а не прямо вдоль длинной оси кости.

В положении стоя к бедренной кости прикладываются как растягивающие, так и сжимающие нагрузки. Изображение предоставлено: Blausen Medical через Wikimedia Commons

экспериментов месяца | Университет Миллерсвилля

При изгибе балки внешние края изгиба испытывают наибольшее растягивающее напряжение. Это напряжение связано с изгибающим моментом M, расстоянием от центра балки (технически центроид) до внешнего края c и «моментом инерции» балки

.

, где I рассчитывается как

Чтобы прийти к этому, рассмотрим два изображения изгибающейся балки:

Вид сбоку на балку, изгибаемую парами сил	Трехмерный вид, показывающий поперечное сечение балки для I-образного интеграла

На левом рисунке показаны силы, которые, как предполагается, действуют, когда мы вызываем изгиб балки.Они создают крутящий момент вокруг центра тяжести. Силы на внутренней половине изгиба действуют на сжатие, а силы на внешнюю половину действуют на растяжение.

Внешний край должен заставлять весь внутренний материал изгибаться, поэтому внешняя сила должна быть наибольшей по величине. Мы предполагаем с помощью Mott (Applied Strength of Materials), что плоское поперечное сечение балки остается плоским, когда балка изгибается. Для этого требуется равномерно увеличивающаяся сила от центра тяжести к внешнему краю. Стрелками указаны силы, подчиняющиеся

.

Сила может быть записана через растягивающее напряжение:

Момент (крутящий момент), приложенный к поперечному сечению, является суммой всех моментов:

Это решено для максимального напряжения:

Учебное пособие по физике: электрические поля и проводники

Ранее мы показали в Уроке 4, что любой заряженный объект — положительный или отрицательный, проводник или изолятор — создает электрическое поле, которое пронизывает окружающее его пространство.В случае с проводниками есть множество необычных характеристик, о которых мы могли бы подробнее рассказать. Вспомните из Урока 1, что проводник — это материал, который позволяет электронам относительно свободно перемещаться от атома к атому. Было подчеркнуто, что, когда проводник приобретает избыточный заряд, избыточный заряд перемещается и распределяется по проводнику таким образом, чтобы уменьшить общее количество сил отталкивания внутри проводника. Мы рассмотрим это более подробно в этом разделе Урока 4, когда познакомимся с идеей электростатического равновесия. Электростатическое равновесие — это состояние, устанавливаемое заряженными проводниками, в котором избыточный заряд оптимально удален, чтобы уменьшить общее количество сил отталкивания. Как только заряженный проводник достигает состояния электростатического равновесия, дальнейшее движение заряда по поверхности прекращается.

Электрические поля внутри заряженных проводников

Заряженные проводники, достигшие электростатического равновесия, обладают рядом необычных характеристик.Одной из характеристик проводника в электростатическом равновесии является то, что электрическое поле в любом месте под поверхностью заряженного проводника равно нулю. Если бы электрическое поле действительно существовало под поверхностью проводника (и внутри него), то электрическое поле оказывало бы силу на все электроны, которые там присутствовали. Эта результирующая сила начнет ускорять и перемещать эти электроны. Но объекты, находящиеся в состоянии электростатического равновесия, больше не имеют движения заряда по поверхности. Так что, если бы это произошло, то первоначальное утверждение, что объект находился в состоянии электростатического равновесия, было бы ложным.Если электроны внутри проводника приняли состояние равновесия, то результирующая сила, действующая на эти электроны, равна нулю. Силовые линии электрического поля либо начинаются, либо заканчиваются на заряде, а в случае проводника заряд существует только на его внешней поверхности. Линии идут от этой поверхности наружу, а не внутрь. Это, конечно, предполагает, что наш проводник не окружает область пространства, где был другой заряд.

Чтобы проиллюстрировать эту характеристику, давайте рассмотрим пространство между двумя концентрическими проводящими цилиндрами разного радиуса и внутри них, как показано на диаграмме справа.Внешний цилиндр заряжен положительно. Внутренний цилиндр заряжен отрицательно. Электрическое поле вокруг внутреннего цилиндра направлено в сторону отрицательно заряженного цилиндра. Поскольку этот цилиндр не окружает область пространства, где есть другой заряд, можно сделать вывод, что избыточный заряд находится исключительно на внешней поверхности этого внутреннего цилиндра. Электрическое поле внутри внутреннего цилиндра было бы нулевым. При рисовании линий электрического поля линии будут проводиться от внутренней поверхности внешнего цилиндра к внешней поверхности внутреннего цилиндра.Что касается избыточного заряда на внешнем цилиндре, нужно учитывать не только силы отталкивания между зарядами на его поверхности. Хотя избыточный заряд на внешнем цилиндре стремится уменьшить силы отталкивания между его избыточным зарядом, он должен уравновесить это с тенденцией притяжения к отрицательным зарядам на внутреннем цилиндре. Поскольку внешний цилиндр окружает заряженную область, характеристика заряда, находящегося на внешней поверхности проводника, не применяется.

Эта концепция нулевого электрического поля внутри замкнутой проводящей поверхности была впервые продемонстрирована Майклом Фарадеем, физиком 19 века, который продвигал полевую теорию электричества.Фарадей построил комнату внутри комнаты, накрыв внутреннюю комнату металлической фольгой. Он сидел во внутренней комнате с электроскопом и заряжал поверхности внешней и внутренней комнаты с помощью электростатического генератора. Хотя между стенами двух комнат летели искры, во внутренней комнате не было обнаружено электрического поля. Избыточный заряд на стенах внутренней комнаты полностью приходился на внешнюю поверхность комнаты. Сегодня эта демонстрация часто повторяется на демонстрационных показах физики в музеях и университетах.

Внутренняя комната с проводящей рамкой, которая защищала Фарадея от статического заряда, теперь называется клеткой Фарадея . Клетка служит для защиты всех, кто находится внутри, от воздействия электрических полей. Любая закрытая проводящая поверхность может служить клеткой Фарадея, защищая все, что она окружает, от потенциально разрушительного воздействия электрических полей. Этот принцип экранирования обычно используется сегодня, поскольку мы защищаем хрупкое электрическое оборудование, заключая его в металлические корпуса.Даже хрупкие компьютерные микросхемы и другие компоненты поставляются внутри проводящей пластиковой упаковки, которая защищает микросхемы от потенциально разрушительного воздействия электрических полей. Это еще один пример «Физики для лучшей жизни».

Электрические поля перпендикулярны заряженным поверхностям

Вторая характеристика проводников в электростатическом равновесии состоит в том, что электрическое поле на поверхности проводника направлено полностью перпендикулярно поверхности.Не может быть компонента электрического поля (или электрической силы), параллельного поверхности. Если проводящий объект имеет сферическую форму, это означает, что перпендикулярные векторы электрического поля выровнены с центром сферы. Если объект имеет неправильную форму, то вектор электрического поля в любом месте перпендикулярен касательной линии, проведенной к поверхности в этом месте.

Понимание того, почему эта характеристика верна, требует понимания векторов, силы и движения.Движение электронов, как и любого физического объекта, подчиняется законам Ньютона. Одним из результатов законов Ньютона было то, что несбалансированные силы заставляют объекты ускоряться в направлении несбалансированной силы, а баланс сил заставляет объекты оставаться в равновесии. Эта истина составляет основу того, почему электрические поля должны быть направлены перпендикулярно поверхности проводящих объектов. Если бы существовала составляющая электрического поля, направленная параллельно поверхности, то избыточный заряд на поверхности был бы вынужден ускоренно двигаться этой составляющей.Если заряд приводится в движение, то объект, на котором он находится, не находится в состоянии электростатического равновесия. Следовательно, электрическое поле должно быть полностью перпендикулярно проводящей поверхности для объектов, находящихся в электростатическом равновесии. Конечно, проводящий объект, который недавно приобрел избыточный заряд, имеет компонент электрического поля (и электрической силы), параллельный поверхности; именно этот компонент воздействует на вновь приобретенный избыточный заряд, распределяя избыточный заряд по поверхности и устанавливая электростатическое равновесие. Но как только оно достигнуто, больше нет ни параллельной составляющей электрического поля, ни движения избыточного заряда.

Электрические поля и кривизна поверхности

Третьей характеристикой проводящих объектов в электростатическом равновесии является то, что электрические поля наиболее сильны в местах вдоль поверхности, где объект наиболее изогнут. Кривизна поверхности может варьироваться от абсолютной плоскостности на одном конце до изогнутой до тупой точки и на другом конце.

Плоское место не имеет кривизны и характеризуется относительно слабыми электрическими полями. С другой стороны, тупое острие имеет высокую степень кривизны и характеризуется относительно сильными электрическими полями. Сфера имеет одинаковую форму с одинаковой кривизной во всех точках ее поверхности. Таким образом, напряженность электрического поля на поверхности сферы везде одинакова.

Чтобы понять причину этой третьей характеристики, мы рассмотрим объект неправильной формы, который заряжен отрицательно. У такого объекта избыток электронов. Эти электроны будут распределяться таким образом, чтобы уменьшить действие их сил отталкивания. Поскольку электростатические силы изменяются обратно пропорционально квадрату расстояния, эти электроны будут стремиться позиционировать себя так, чтобы увеличивать свое расстояние друг от друга. На сфере правильной формы максимальное расстояние между всеми соседними электронами будет одинаковым. Но на объекте неправильной формы избыточные электроны будут накапливаться с большей плотностью в местах наибольшей кривизны.Рассмотрим диаграмму справа. Электроны A и B расположены вдоль более плоского участка поверхности. Как и все электроны с хорошим поведением, они отталкиваются друг от друга. Силы отталкивания направлены вдоль линии, соединяющей заряд с зарядом, в результате чего сила отталкивания в основном параллельна поверхности. С другой стороны, электроны C и D расположены вдоль участка поверхности с более резкой кривизной. Эти избыточные электроны также отталкивают друг друга с силой, направленной вдоль линии, соединяющей заряд с зарядом. Но теперь сила направлена ​​под более острым углом к ​​поверхности. Составляющие этих сил, параллельные поверхности, значительно меньше. Большая часть силы отталкивания между электронами C и D направлена ​​перпендикулярно поверхности.

Параллельные компоненты этих сил отталкивания заставляют избыточные электроны перемещаться по поверхности проводника. Электроны будут двигаться и распределяться, пока не будет достигнуто электростатическое равновесие. По достижении, равнодействующая всех параллельных компонентов на любом данном избыточном электроне (и на всех избыточных электронах) будет в сумме равняться нулю.Все параллельные компоненты силы, действующие на каждый из электронов, должны быть равны нулю, поскольку результирующая сила, параллельная поверхности проводника, всегда равна нулю (вторая характеристика, обсуждавшаяся выше). Для того же расстояния разделения параллельная составляющая силы является наибольшей в случае электронов A и B. Таким образом, чтобы достичь этого баланса параллельных сил, электроны A и B должны дистанцироваться друг от друга дальше, чем электроны C и D. Электроны C и D, с другой стороны, могут сближаться друг с другом в месте своего расположения, поскольку параллельная составляющая сил отталкивания меньше.В конце концов, относительно большое количество заряда скапливается в местах наибольшей кривизны. Это большее количество заряда в сочетании с тем фактом, что их силы отталкивания в основном направлены перпендикулярно поверхности, приводит к значительно более сильному электрическому полю в таких местах с повышенной кривизной.

Тот факт, что поверхности с резкими изгибами до тупой кромки создают сильные электрические поля, является основным принципом использования громоотводов.В следующем разделе Урока 4 мы исследуем явление разряда молнии и использование громоотводов для предотвращения ударов молнии.

Мы хотели бы предложить … Иногда просто прочитать об этом недостаточно. Вы должны взаимодействовать с ним! И это именно то, что вы делаете, когда используете один из интерактивных материалов The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного приложения «Положите заряд в цель» и / или интерактивного интерфейса «Электростатические ландшафты».Оба интерактивных компонента можно найти в разделе Physics Interactives на нашем веб-сайте. Оба Interactives предоставляют увлекательную среду для изучения электрических полей и действий на расстоянии.

Проверьте свое понимание

Используйте свое понимание, чтобы ответить на следующие вопросы. По завершении нажмите кнопку, чтобы просмотреть ответы.

1. Предположим, что сфера генератора Ван де Граафа собирает заряд.Затем двигатель выключают, и сфере дают возможность достичь электростатического равновесия. Заряд ___.

а. находится как на его поверхности, так и во всем объеме

г. находится в основном внутри сферы и выходит наружу только при прикосновении

г. находится только на поверхности сферы

2.Опишите напряженность электрического поля в шести отмеченных местах заряженного объекта неправильной формы справа. Используйте в описании фразы «ноль», «относительно слабый», «умеренный» и относительно сильный ».

3. Справа показана схема заряженного проводника неправильной формы. Обозначены четыре точки на поверхности — A, B, C и D.Расположите эти места в порядке возрастания силы их электрического поля, начиная с наименьшего электрического поля.

4. Рассмотрите схему кнопки, показанную справа. Предположим, что канцелярская кнопка заряжается положительно. Нарисуйте линии электрического поля вокруг кнопки.

См. Схему силовых линий электрического поля.

5.Изобразите линии электрического поля для следующей конфигурации двух объектов. Разместите стрелки на линиях поля.

См. Схему силовых линий электрического поля.

6. Любимая демонстрация физики, используемая с генератором Ван де Граафа, включает в себя медленное приближение к куполу с протянутой к устройству скрепкой для бумаг. Почему демонстратор не поджаривается при приближении к машине с торчащим вперед тупым краем скрепки?

7. ИСТИНА или ЛОЖЬ :

Громоотводы устанавливаются на дома для защиты от молнии. Они работают, потому что электрическое поле вокруг молниеотводов слабое; таким образом, существует небольшой поток заряда между громоотводами / домом и заряженными облаками.

Схема линий электрического поля

для вопроса № 4:

Приведенная выше диаграмма не была создана программой Field Plotting; это, безусловно, выглядело бы лучше, если бы это было так. Ваш ответ может выглядеть иначе (особенно при сравнении деталей), но он должен иметь следующие общие характеристики с диаграммой, приведенной здесь:

• Линии электрического поля должны быть направлены от положительно заряженной кнопки к краям страницы. На каждой линии поля ДОЛЖНА быть стрелка, указывающая направление.
• Все силовые линии электрического поля должны быть перпендикулярны поверхности кнопки в местах пересечения линий и кнопки.
• Должно быть больше линий, сконцентрированных на остром конце кнопки и двух резко изогнутых участках, и меньше линий на более плоских участках кнопки.

Вернуться к вопросу №4

Схема линий электрического поля

для вопроса № 5:

Еще раз, приведенная выше диаграмма не была создана программой для построения полей; это, вероятно, выглядело бы лучше, если бы это было так.Ваш ответ может выглядеть иначе (особенно при сравнении деталей), но он должен иметь следующие общие характеристики с диаграммой, приведенной здесь:

• Линии поля должны быть направлены от + к — или от края страницы к — или от + к краю страницы. На каждой линии поля ДОЛЖНА быть стрелка, указывающая направление.
• На поверхности любого объекта силовые линии должны быть направлены перпендикулярно поверхности.
• На резко изогнутых и заостренных поверхностях объектов должно быть больше линий и меньше линий на более плоских участках.

Вернуться к вопросу № 5

Объяснение силы чередующихся телефонных книг

7 января 2016 г. & bullet; Physics 9, s3

Простая модель, подтвержденная экспериментами, объясняет, почему так сложно разделить пару телефонных книг, страницы которых чередуются.

Замечательная демонстрация влияния трения включает пару телефонных книг с чередующимися страницами. Трение между страницами может быть настолько большим, что автомобиль можно подвесить на такой паре телефонной книги. Теперь французские исследователи провели эксперименты с небольшими буклетами и разработали математическую модель, объясняющую, почему трение может стать таким большим.

Фредерик Рестаньо из Университета Париж-Юг и CNRS в Орсе, Франция, и его коллеги использовали коммерческий прибор для измерения силы в процессе разделения чередующихся пар буклетов от 12 до 100 страниц.Команда разработала математическую модель и обнаружила, что почти все данные лежат на предсказанной универсальной кривой силы в сравнении с одним параметром, который зависит от количества страниц, их толщины и размера области перекрытия.

Ключ к эффекту заключается в том, что страницы не параллельны, поскольку они расходятся от переплета в сторону области перекрытия, так что сила разделения книги на каждую страницу применяется под небольшим углом. Из-за этого угла разделяющая сила вносит вклад в «нормальную» силу, перпендикулярную страницам.Эта небольшая нормальная сила, возникающая в результате вытягивания каждой страницы, вносит свой вклад в силу на каждой странице ниже, поэтому общая нормальная сила (и, следовательно, трение) на одной внутренней странице может быть намного больше, чем можно было бы ожидать. Авторы говорят, что их модель может также помочь исследователям понять сложные взаимосвязанные системы, такие как ткани или мышечные волокна.

См. Здесь ответы на вопросы авторов (на французском языке), а также ссылки на видео.

Это исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters .

–Дэвид Эренштейн

---

Тематические области

Статьи по теме

Материаловедение

Объединенный взгляд на трещину тонких пластин

1 сентября 2021 года

Новая теоретическая основа одновременно описывает изгиб и разрыв тонких пластин, предлагая способ решения сложных проблем растрескивания, включающих оба режима механической деформации. Подробнее »

Механика

Мягкое скручивание ДНК

7 июля 2021 г.

Новый метод позволяет измерять устойчивость ДНК к скручиванию в ранее труднодоступных, биологически значимых условиях.Подробнее »

Другие статьи

Что такое прочность покрытия?

Что означает прочность покрытия?

Прочность покрытия означает способность покрытия прилипать к поверхности или субстрату. Прочность покрытия позволяет инженеру оценить срок службы конструкции и долговечность покрытия, а также вероятность возникновения коррозии.

Факторы, влияющие на прочность покрытия:

• Химия и физика поверхности
• Химия и физика материалов покрытия
• Напряжения в покрытии или подложке
• Условия применения и эксплуатации

Corrosionpedia объясняет прочность покрытия

Прочность покрытия — это мера адгезии краски или покрытия к поверхности или субстрату.Поверхность с покрытием рассматривается как трехкомпонентная система, состоящая из:

• Краски
• Субстрата
• Границы раздела Краска / субстрат

Покрытие бесполезно, если оно не имеет хорошей адгезии. Пока покрытие остается на основе, оно может защитить от:

• погодных условий
• химикатов
• царапин
• ударов
• напряжений

Долговечность и рабочие характеристики покрытий зависят от двух основных свойств: когезии и адгезии.Когезия — это внутренняя прочность материала, которая определяется силой молекулярных сил в объеме. Адгезия — это сила связей, образующихся между одним материалом и другим. Адгезия покрытия улучшается за счет шероховатости поверхности. Отказы, связанные с адгезией, определяют срок службы покрытия.

В лакокрасочной промышленности испытание на адгезию краски часто используется для определения того, будет ли краска или покрытие должным образом прилипать к основанию, на которое они наносятся.Существует три различных теста для измерения стойкости красок и покрытий от субстратов:

• Поперечное испытание измеряет сопротивление красок и покрытий отделяться от субстратов с помощью инструмента для вырезания прямоугольного решетчатого рисунка на поверхности. покрытие, проникая до основания.
• Тест на адгезию соскребом измеряет прочность сцепления органических покрытий при нанесении на гладкие плоские поверхности панелей.
• Испытание адгезии при отрыве — это мера сопротивления покрытия отделению от подложки при приложении перпендикулярной растягивающей силы.

Если прочность покрытия низкая, вероятно повреждение покрытия. Причины разрушения покрытия включают:

• Перегрев
• Вздутие
• Растрескивание
• Отвердевание
• Размягчение
• Пилинг
• Окрашивание
• Горение
• Подрезка

, Философия и философия

Мы узнаем красоту, когда видим ее, верно? Микеланджело Давид , Мачу-Пикчу, восход солнца над океаном.Можно ли сказать то же самое о самом космосе? Фрэнк Вильчек, профессор физики Массачусетского технологического института, считает, что мы можем. И должен. В своей новой книге A Beautiful Question: Finding Nature’s Deep Design Вильчек излагает свои доводы в пользу элегантности математики и согласованности основных законов природы.

Вильчек получил Нобелевскую премию по физике 2004 года за открытие вместе с Дэвидом Гроссом и Х. Дэвидом Политцером уравнений, которые управляют одной из фундаментальных сил в физике, сильным взаимодействием, которое удерживает вместе кварки и глюоны и образует протоны и нейтроны.Их открытие «асимптотической свободы» показало, что по мере приближения кварков друг к другу заряд между ними ослабевает.

Мне нравится его странность и необычность, а также тот факт, что так устроен мир.

Вильчек специализируется на квантовой теории, но влияние его работ очевидно в космологии — в изучении черных дыр, темной материи и вековой загадки того, как что-то может возникнуть из ничего. Сейчас ему 64 года, и он с детства изучал математику и искал рисунки на природе.«Мне нравилось играть с узорами и думать о такой абстракции», — говорит он. «Меня очень интересовала математическая логика, раздел философии, а также теория того, как работает разум. Я изучал нейробиологию и информатику, пытаясь понять, как абстрактные закономерности отражаются на работе разума ».

Вильчек — не только ведущий физик-теоретик, но и изучающий философию, поклонник поэта Уильяма Блейка и итальянского архитектора эпохи Возрождения Филиппо Брунеллески.В разговоре он с готовностью смеется и с очевидным удовольствием перескакивает от одной идеи к другой, говорит ли он о теории струн, о естественном интеллекте животных или об ошибочных взглядах на философию, которых придерживаются такие ученые, как Нил ДеГрасс. Тайсон.

Также по физике

Электромагнитная сила магнитов на холодильник

Адам Дант и Брайан Клегг

Наука — это не только то, чем мы занимаемся в школе или профессионалы в лабораториях.Это основа того, как все работает. Благодаря развитию прикладных научных принципов наука позволяет нам не только понять, как все работает … ПОДРОБНЕЕ

Вы говорите, что красота в дизайне природы. Кажется, это вопрос эстетики. Это научный вопрос?

Это научный вопрос. Я пытаюсь ответить на вопрос, воплощает ли мир прекрасные идеи. Это вопрос о мире, с одной стороны, и о красоте, с другой.Красота общеизвестно субъективна и проявляется во многих формах, но в искусстве и философии есть исторические записи, с которыми можно ознакомиться, чтобы увидеть, что люди объективно считают прекрасным. Мы можем проконсультироваться с наукой и сравнить, имеют ли концепции, вытекающие из фундаментальных законов природы, что-то общее с тем, что люди считают прекрасным.

Имеет ли значение для ученого, что мир прекрасен?

Я не думаю, что наука отгорожена от остальной жизни.Так что да, для меня очень важно, красив ли мир. Это также практический вопрос для физиков, инженеров и дизайнеров. На переднем крае физики мы имеем дело с областями очень маленького, очень большого и очень странного. Повседневный опыт — не лучшее руководство, а эксперименты могут быть трудными и дорогостоящими. Таким образом, источником интуиции является не столько повседневный опыт или массивное накопление фактов, сколько чувства о том, что могло бы придать законам природы большую внутреннюю согласованность и гармонию.В своей работе я старался сделать законы красивее.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ КРАСОТА: Группа Ли E8, изображенная выше, представляет собой идеально симметричный 248-мерный объект. (Группы Ли используются в математике и физике для моделирования симметрии.) Симметрия, по словам Фрэнка Вильчека, занимает важное место в фундаментальных законах природы и «означает гармонию и красоту». Хосе Луис Родригес Бланкас / Википедия *

Что такое прекрасное закон?

Две вещи выделяются как общие черты законов и уравнений, которые люди считают красивыми.Один из них — это то, что я называю изобилием или продуктивностью, когда вы получаете больше, чем вкладываете. Вы находите какое-то уравнение или закон, собирая воедино ключи и делая предположения, а затем вы можете объяснить семь других вещей и знаете, что вы на правильном пути. правильном пути. Вы получаете больше, чем вкладываете. Симметрия особенно важна в фундаментальных законах природы. Симметрия обычно нечеткая, но каким-то образом ассоциируется с гармонией и красотой. Научное использование является более точным и чрезвычайно плодотворным.Это изменение без изменений. Вы можете вносить изменения в физические объекты или изменять законы, которые могли бы их изменить, но не делайте этого. Круг является симметричным в том смысле, что вы можете вращать его вокруг своего центра на любой угол, но круг в целом остается неизменным. Большинство фигур, таких как треугольники, выглядят иначе, если их повернуть.

Итак, если вы спуститесь к самым глубоким структурам Вселенной — законам физики — вы говорите, что существует глубокая симметрия?

Да. Возьмите тот факт, что законы вечны.Это не похоже на симметрию, но это потому, что законы не меняются с возрастом Вселенной. Итак, у нас есть изменения без изменений.

Предположим, Вселенная не воплощает прекрасные идеи или элегантные математические структуры. Можем ли мы даже представить себе законы природы, если бы они были полны асимметрии или несовершенства?

Я боролся с этим вопросом, и есть мысленный эксперимент, который я считаю очень удовлетворительным. По мере того, как компьютеры становятся лучше, а искусственный интеллект — лучше, вы можете проводить правдоподобные мысленные эксперименты по образцу Матрица , где интеллект воплощен в компьютере, а то, что он считает своим миром, на самом деле является чем-то запрограммированным.

Значит, мы живем в компьютерной симуляции?

Давайте представим себя в мире Super Mario’s World. Законы физики не выглядели бы особенно красивыми. Они будут меняться со временем и местом. Для них они будут иметь причудливую причуду, логически последовательную, но сильно отличающуюся от того, как устроен наш мир, где законы не меняются во времени и месте и обладают своего рода воспроизводимостью. Как только вы поймете мелкие детали, вы сможете построить дедуктивно, чтобы выяснить, как работают большие части, тогда как в мире программирования это просто вопрос прихоти программиста.Это не обязательно должно иметь смысл или быть красивым. Поэтому я не думаю, что в красоте законов есть что-то логически необходимое. Конечно, их было бы гораздо труднее обнаружить, если бы они не были красивыми, поэтому понятность законов для меня даже более загадочна, чем их красота. Так не должно было быть, но это так.

Я не думаю, что какая-либо из принятых религий отдает должное тому, что я узнал о физическом мире.

Была ли красота важна для Эйнштейна и других основоположников современной физики?

Совершенно верно, хотя они не всегда задумывались об этом прямо.Эйнштейн и [Джеймс Клерк] Максвелл — и возвращаясь к Ньютону — у всех был этот инстинкт разбивать проблемы на мелкие части с идеей, что они будут понятны, а затем вы можете построить более сложные вещи, которые будут иметь такой вид. изобилия. Эйнштейн был решающей фигурой, поднявшей этот второй аспект красоты природы — симметрию — на новую высоту. Теория относительности в значительной степени подвержена изменениям без изменений. Вы можете смотреть на мир с движущейся платформы, и разные вещи, несущиеся на вас или от вас, будут выглядеть совершенно по-другому, но будут применяться те же законы, что и в неподвижной системе отсчета.В этом суть теории относительности. Вы меняете внешний вид вещей, но законы остаются в силе.

Эйнштейну не нравилась идея квантовой запутанности, когда две частицы взаимодействуют друг с другом на противоположных сторонах Вселенной. Это нарушило его чувство прекрасного?

Это нарушило его детерминизм, согласно которому законы всегда должны приводить к одним и тем же последствиям. Известно, что он сказал, что безумие повторяет одно и то же снова и снова и ожидает разных результатов.Тем не менее, именно так работает квантовая механика. Значит, ему это не понравилось. Но родители не всегда одобряют то, чем выглядят их дети. Квантовая механика — это структура, которая сама по себе, кажется, не воплощает симметрию, хотя на более глубоком уровне я думаю, что, возможно, это так. Квантовая механика оказывается замечательной платформой, если вы строите уравнения, подчиняющиеся ее принципам. Эти уравнения могут поддерживать огромное количество изменений без изменений, которые выходят за рамки всего в классической физике, и они действительно описывают мир.

Мы не можем предсказать, что конкретная частица будет делать на квантовом уровне. Беспокоят ли вас эти нарушения, которые беспокоили Эйнштейна?

Нет, мне это нравится. Мне нравится его странность и необычность, а также тот факт, что так устроен мир.

Это не нарушает ваше чувство порядка?

Вы знаете, это глубокий смысл. В квантовой механике первичное описание реальности — это нечто, называемое волновой функцией, а уравнения волновой функции на самом деле детерминированы.Это совершенно определенные уравнения. Если вы знаете волновую функцию в одно время, вы можете предсказать, какой она будет в другой момент, без двусмысленности. Проблема в том, что экспериментально узнать, что такое волновая функция, невозможно. Итак, глубинная структура определена, но из того места, где мы находимся во Вселенной, это не то, что мы можем определить. С практической точки зрения это означает, что ситуация выглядит непредсказуемой. Существует огромное количество экспериментальных данных и опыта, которые напрямую подтверждают этот аспект квантовой механики.По сути, все современные ускорители элементарных частиц основаны на том, чтобы делать одно и то же снова и снова: сталкивать электроны и антиэлектроны с одинаковой энергией и одинаковой конфигурацией. Но выходит разное. Вы делаете это миллиарды раз, и каждый раз выходит что-то новое. Так что это не вопрос мнения.

ДВЕРИ ВОСПРИЯТИЯ: Монотипия Уильяма Блейка «Ньютон» предполагает, что мир построен математически. Фрэнк Вильчек говорит, что изображение содержит послание для ученых: «Мы можем перейти от теней к веществу.”Wikipedia

Неужели люди действительно раскрывают глубинную структуру Вселенной? Или это просто наша версия реальности, учитывая то, как работает наш мозг и как мы видим мир?

Ну, физика работает. Невозможно разработать iPhone, Большой адронный коллайдер или миссии к Плутону без очень подробного описания мира. Так что это не фантастика. Однако могут быть разные способы организовать свои мысли. Некоторые вещи казались очевидными существам, которые произошли от разумных пауков, которые казались нам менее интуитивными.Таким образом, способы написания законов могут выглядеть по-разному в существенных деталях, но я не думаю, что о результатах можно договориться. Мир такой, какой он есть.

У вас есть увлекательный мысленный эксперимент. Если бы собаки или птицы обладали развитым абстрактным мышлением, были бы они хороши в физике?

Я думаю, что птицы были бы очень хороши, но собаки не очень. Собачий мир в первую очередь основан на запахе. Конечно, химические чувства могут поддерживать насыщенную жизнь общения и понимания еды.Вы чувствуете запах мадлен и вспоминаете прошлое. Но даже если вы очень умны и ведете богатую социальную жизнь, трудно перейти от обоняния к законам движения и механике Ньютона. Люди — в первую очередь зрительные животные, поэтому у нас есть эффективные способы понять, как вещи движутся в пространстве. Нам повезло, что мы можем видеть планеты. Это дает нам хорошее открытие в астрономии и понимании гравитации.

Так что же особенного в птицах?

У птиц есть все это и даже больше.В нашем опыте преобладают трение и сила тяжести здесь, на Земле, которые исторически вызывали большие проблемы в понимании того, что такое инерция. Но птицы какое-то время просто машут крыльями, затем останавливаются и скользят, так что они знают об инерции. У них также будет интуитивное чувство относительности — что законы не меняются, если вы движетесь с постоянной скоростью. Они испытывают это каждый день. Так что, если бы птицы стали разумными, я думаю, они бы продвинулись в физике быстрее, чем люди.У пауков также была бы другая точка зрения. Они общаются посредством прикосновений и вибраций своих сетей. У них были бы очень хорошие знания в области теории поля и электричества.

Законы физики применимы к мозгу, поэтому вам не следует искать душу или что-то нематериальное.

Одна опасность для физика-теоретика заключается в том, что вы можете настолько увлечься красотой своих уравнений и тем, как все сочетается друг с другом, что вы оторветесь от физического мира.Вам все еще нужны эмпирические тесты, чтобы доказать эту основную структуру. Это профессиональный вред для вас?

Совершенно верно. Великий физик Ричард Фейнман любил говорить, что у вас есть воображение, но это воображение в смирительной рубашке. Для меня это предполагает другой уровень интереса, когда ваши идеи предполагают экспериментальные последствия, которые вы можете проверить.

Что делать, если не существует «теории всего», объединяющей законы физики? К чему это приводит ваш аргумент в пользу природы как произведения красоты?

Аргумент верен.Мы уже знаем, что существуют прекрасные законы, объясняющие большую часть того, как работает материя. Просто мы еще не во всем разобрались. Трудно переоценить, насколько симметричны, плодотворны и творчески действуют законы. Это отличный подарок. Но мы не удовлетворены, потому что есть некоторые досадные маленькие изъяны, как в рассказе «Знак рождения», где есть это маленькое несовершенство, которое преследует ее поклонника. Итак, мы пытаемся найти новые явления, которые позволили бы нам иметь еще большую симметрию и сделали бы уравнения более красивыми.Но окончательный вердикт экспериментальный.

Вы кажетесь несколько необычным для ученого. Вы явно любите исследовать эти большие идеи. Вы когда-нибудь думали о том, чтобы стать философом, а не физиком?

Совершенно верно. Когда я был подростком, моими героями были Эйнштейн с одной стороны и Бертран Рассел с другой. Я любил читать о философии и задумываться над такими вопросами.

За последние несколько лет некоторые известные физики, включая Стивена Хокинга, Лоуренса Краусса и Нила ДеГрасса Тайсона, сделали пренебрежительные комментарии о философах, в основном говоря, что они не имеют большого значения для реального мира науки.Что вы думаете об этих атаках ваших коллег на философию?

Я думаю, это свидетельствует об отсутствии воображения и незнании того, что такое философия. В мире есть еще много чего, кроме законов физики и физических явлений. Имеется многовековой опыт борьбы с этими проблемами и уточнения этих концепций. Это неразумно и граничит с глупостью — просто списывать это со счетов. Как и Эйнштейн, я черпал огромное вдохновение в философской литературе, в том, что я настроил свой ум на Дэвида Юма, Эрнста Маха или Бертрана Рассела.

Философы не просто задаются вопросом, как все сочетается друг с другом. Они спрашивают, имеет ли вселенная значение. Этот вопрос находит отклик у вас?

Да, конечно. Меня очень волнует, что все это значит. Это то, что движет мной во многом.

Так что это значит?

Я не думаю, что это правильный вопрос, потому что не уверен, как будет выглядеть ответ. Я был очень счастлив придумать другую версию этого вопроса, на которую можно очень плодотворно ответить: воплощает ли мир прекрасные идеи? Вы можете поучительно взглянуть на этот вопрос, посмотрев на историю представлений людей о красоте до того, как они узнали законы физики, а затем сравнить это с тем, что мы на самом деле обнаружили.Вы получаете более широкий взгляд на искусство и науку.

Если кому-то нужна более глубокая система ценностей, на которую можно опираться, вы говорите, что красота будет хорошим местом для ее поиска?

Да. Некоторые люди получают радость и понимание от догм разных религий, и это один из способов организовать свою жизнь. Я не считаю это возможным, потому что не думаю, что какая-либо из принятых религий отдает должное тому, что я узнал о физическом мире. Дело не в том, что они ошибаются, хотя многие детали неверны, но они просто не оправдывают глубоких сюрпризов, которые преподает наука о том, насколько велика Вселенная, сколько ей лет, сколько мелочей входит. делать большие вещи, которые мы переживаем в жизни.Это означает, что мы должны выяснить и понять смысл. И для меня красота — это одно из величайших открытий, которое помогает понять, что все это значит. Это был большой источник радости.

Один из самых глубоких вопросов как для науки, так и для религии — это вопрос о происхождении. Как возникла Вселенная или есть ли у нее начало? Как что-то получается из ничего? Лоуренс Краусс утверждает, что это не так уж и загадочно. Он говорит, что состояния вакуума нестабильны в квантовой теории поля, поэтому нет ничего необычного в том, что состояния появляются и исчезают.

На самом деле мой друг Лоуренс цитировал мою работу. Я не понимаю всех последствий, но уравнения не допускают стабильных решений, которые не имеют ничего. Пустота очень отличается от решения фундаментальных законов природы, поэтому, если пустота не допускается, это объяснение того, почему есть что-то, а не ничего. Но я не думаю, что это действительно касается вопроса, который задают философы.

Спрашивают, откуда берутся законы физики.

Именно так. Откуда взялись уравнения? Мы знаем, что пустота — неправильная идея. Это невозможно с учетом известных нам законов.

Значит, пустого места не бывает?

Верно. Представление о том, что пространство — это пустой пассивный сосуд, в котором нет внутренней жизни, совершенно неверно. В квантовой механике пространство имеет спонтанную активность. Их называют «виртуальными частицами». Часть того, за что я получил Нобелевскую премию, заключалась в том, чтобы выяснить, как виртуальные частицы влияют на реальные частицы, которые мы видим.

Что такое виртуальные частицы?

Это как если бы мы живем на поверхности планеты, под которой происходит много активности, которая не видна на поверхности, но влияет на то, как устроен мир. По законам фундаментальной физики поля, например электрические и магнитные поля, обладают спонтанной активностью. Виртуальные частицы возникают на очень короткое время, а затем исчезают, никогда не становясь чем-то, что можно почувствовать нашими глазами или нашими инструментами.Но они присутствуют в уравнениях и влияют на свойства частиц, которые мы видим и можем вычислить и проверить. Так что нет никаких сомнений в том, что пространство, которое я иногда называю «сеткой», является источником активности. Это одна из причин, почему это не пустота. У него есть жизнь.

Итак, если мы ищем самое фундаментальное во Вселенной, то это не частицы или материю. Вы говорите об этом пространстве?

Да, у космоса есть своя собственная жизнь. Понимание того, что мы воспринимаем как пустое пространство, на самом деле является ключом к пониманию того, как работает вся Вселенная.Мне нравится шутить со своими учениками, что в механике Ньютона ключ к решению проблемы того, как одно тело движется вокруг другого, как Земля движется вокруг Солнца. В квантовой механике ключевая проблема — это «проблема никого», и все шоу управляется пустым пространством. Частицы, которые мы на самом деле видим, являются своего рода эпифеноменами на вершине структуры пустого пространства.

Мы говорили о трудностях примирения нематериального мира с материей, и самой большой загадкой из всех может быть «проблема разума и мозга» — как нематериальный мир нашего разума возникает из трех фунтов липкой ерунды. в нашем мозгу.Это проблема физики, или мы должны оставить это нейробиологам?

Законы физики применимы к мозгу, поэтому вам не следует искать душу или что-то нематериальное в дополнение к частицам, из которых состоит мозг. Хорошая рабочая гипотеза состоит в том, что мозг подобен компьютеру, и загадка состоит в том, чтобы понять, как физический объект, подчиняющийся законам физики, может выполнять вычисления и создавать мысли. Затем возникает более технический вопрос: можно ли использовать способ, которым мы используем физику для описания объектов в физической вселенной, для освещения того, как работает мозг — будут ли идеи о симметрии, материаловедении и электрической проводимости важны для нейробиологии.Думаю, есть большая вероятность, что ответ будет положительным. Части мозга очень правильные и симметричные. Мозжечок очень структурированный. Нейронные сети — еще одна разработка, которая меня очень увлекла. Искусственные нейронные сети — это идеализация нервных систем мозга, но они используют законы вычислений, которые физики признали бы. Фактически, физики изобрели множество этих методов, потому что они похожи на уравнения, управляющие электрическими цепями. Так что я думаю, что физика может многое предложить нейробиологии.

Как вы думаете, наука когда-нибудь решит фундаментальную проблему того, как мы получаем наш ментальный мир из материальных вещей?

Да, знаю. Как мне это сказать? Я думаю, что мы прошли 90 процентов пути.

Вы оптимист!

Нет, думаю, я просто правильно интерпретирую. Не так давно казалось очень загадочным, что шаблоны из единиц и нулей могут кодировать то, как вы выполняете вычисления; например, как вы играете в шахматы. Но теперь мы можем проектировать системы, работающие с единицами и нулями, которые очень похожи на мышление.Все чаще у вас появляется значимое взаимодействие с такими системами, как Siri, которые просто манипулируют шаблонами из единиц и нулей. Эти единицы и нули воплощены в физических объектах, а именно в транзисторах, так что это очень близко к тому, чтобы сказать, что разум воплощен в физических объектах. Это конкретные объекты, которые мы спроектировали.

Стив Полсон — исполнительный продюсер общенационального синдицированного шоу Общественного радио штата Висконсин «Насколько нам известно». Он автор книги « Атом и Эдем: беседы о религии и науке». Вы можете подписаться на подкаст TTBOOK здесь.

* Как изначально опубликовано, это изображение было указано неверно.

The Columns »Том Уильямс, почетный профессор физики Эдвина Морриса, умер в возрасте 77 лет» Вашингтонский университет и Ли

Офис новостей W&L
2 февраля 2019 г.

«Красноречивый лектор и импровизированный оратор, Том мог найти суть любой темы и красноречиво (и кратко!) Изложить ее.”

~ Рон Риз, почетный профессор физики

Гарри Томас «Том» Уильямс-младший, почетный профессор физики Университета Вашингтона и Ли Эдвина Морриса, умер 1 февраля 2019 года. Ему было 77 лет.

«Мне не выпала честь служить с Томом, но мои беседы с ним помогли мне понять, почему его так высоко ценили», — сказал президент Уилл Дадли. «Он был мудрым советником, чье сочувствие к студентам и преподавателям сделало его исключительно эффективным учителем и администратором.Его мягкий характер и сухой остроумие противоречили внутренней силе, которая хорошо служила ему и университету, особенно когда он помог определить роль ректора в Вашингтоне и Ли. Том олицетворял основные ценности W&L и вдохновлял нас своим примером, и мы почувствуем его потерю. Мы думаем о его жене Линн и их семье ».

Уильямс присоединился к преподавателям W&L в 1974 г. и ушел из W&L в 2011 г., после почти 40 лет преподавания. Он учился в Университете Вирджинии, получив степень бакалавра наук.С. по физике в 1963 г. и его кандидатская диссертация. получил степень доктора физики в 1967 году. В течение двух лет он работал постдоком в Национальном бюро стандартов и еще одним постдоком в Университете Эрлангена-Нюрнберга в Германии. Он работал преподавателем на один срок в Военном институте Вирджинии и работал штатным научным сотрудником в Kaman Sciences, изучая электромагнитное экранирование, распространение поля, передачу и прием.

Уильямс всегда проводил вводные занятия по физике: «Для меня это важно, — сказал он. Его любимым предметом была квантовая механика, потому что «это последний предмет, который изучают специалисты по физике, и тот, который они вряд ли поймут.Трудно продать товар, который никто не понимает «. Его исследовательские интересы включали квантовую теорию информации и неравновесную статистическую механику, включающую как аналитические подходы, так и компьютерное моделирование для изучения поведения системы в одном или нескольких измерениях.

«Том Уильямс любил физику», — сказал Рон Риз, почетный профессор физики. «Он был доброжелательным, скромным и тихим львом отдела. Красноречивый лектор и импровизированный оратор, Том мог найти суть любой темы и красноречиво (и кратко!) Изложить ее.Мы потеряли замечательного и замечательного коллегу. Я слышу, как он болтает со Всевышним, улыбается и говорит: «Вот как совместимы квантовая механика и общая теория относительности. Элегантно! »

Уильямс дважды занимал пост главы физического факультета, а также заместителя декана колледжа с 1986 по 1989 год, исполняющего обязанности декана с 2002 по 2003 год и ректора с 2003 по 2007 год, прежде чем вернуться к преподаванию. Во время своего пребывания в Вашингтон-холле Уильямс курировал сейчас процветающий проект Campus Kitchen, а также конференцию «Наука, общество и искусство».Он также помог получить от Ленфеста пожертвование в размере 33 миллионов долларов в дополнение к зарплате преподавателей.

Он опубликовал более 30 статей по атомной физике и физике элементарных частиц, многие из которых были написаны в соавторстве с коллегами по физико-математическим факультетам и со студентами W&L. В 2016 году он опубликовал книгу «Дискретная квантовая механика». По словам Ирины Мазилу, профессора физики, «Когда Том говорил о написании книги, это была жеребьевка между детективным романом, основанным на Лексингтоне, и романом по квантовой механике. Сторона физики выиграла.”

Мазилу добавил: «Если вы хотели узнать о душе W&L, вы совершили неторопливую прогулку по кампусу с Томом. Пройдя мимо библиотек Leyburn и Science, он рассказал бы вам, как гордился обширными книжными коллекциями, своей любовью к литературе и писательству, о Хорхе Луисе Борхесе и Фланнери О’Коннор. И если бы вы хотели услышать, как Том хвастается, вы бы пришли в Хоу (и Почему) Холл. Он с энтузиазмом рассказал бы вам о своих замечательных коллегах — «хороших, умных людях» — и их достижениях, а также о своих замечательных учениках.И если бы вам повезло, возможно, вы бы мельком увидели Тома перед белой доской, который пишет свои любимые уравнения счастливыми оттенками красного и зеленого. Говоря словами физика Ричарда Фейнмана, «удовольствие узнавать что-то» было стержнем жизни Тома ».

Уильямс был членом Fortnightly Club в Лексингтоне, группы, которая собиралась ежемесячно, чтобы представить и обсудить наводящие на размышления исследовательские проекты, текущие события и личные истории. Одна из его презентаций была посвящена истории устричной индустрии в Дип-Крик.Он много лет работал волонтером в организации обедов для перерывов и любил навещать прибывающих домой и делиться их историями. Компания Williams создала комплект аварийного снабжения, чтобы удовлетворить их основные потребности в ненастную погоду.

Уильямса пережила его жена Линн, прожившая почти 44 года; его дочь Энн Меркель и ее муж Боб из Уинстон-Салема, Северная Каролина; его сын Скотт Уильямс и его жена Шэрон Вандивер из Такома-Парк, штат Мэриленд; его дочь Кристин Райли и ее муж Джефф из Шарлоттсвилля, Вирджиния; его дочь Дженис Уэтерли и ее муж Ричард из Берлингтона, Северная Каролина; его дочь Ли Бейкер из Монеты, Вирджиния; и его внуки Уилл и Бен Райли, Элиз и Энни Уэтерли, Сэмюэл и Эбигейл Бейкер, Грейс Уильямс, Исаак Меркель, а также Дирндре и Ланиша Скрибер.

No related posts.