Физика. Астрономия

В учебно-методическом пособии приведены основные методики расчета теплообменных аппаратов различного типа. Рассмотрены основы физических процессов передачи теплоты. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям и самостоятельной работе, разъяснен порядок выполнения расчетов с приведенными примерами.

В учебно-методическом пособии приведены краткие теоретические положения основ гидравлики и аэродинамики, используемые при конструировании и проектировании инженерных систем отопления, вентиляции, теплоснабжения, газоснабжения, водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены примеры решения практических задач. Даны рекомендации для подготовки к практическим занятиям, актуальная справочная информация, а также основные формулы расчета, применяемые в практике проектирования.

В монографии обобщаются результаты длительных (5,5-годичных) испытаний полистирольного пенопласта при постоянном сжимающем напряжении. Подход к изучению деформаций материала является феноменологическим, то есть осуществлено рассмотрение реологического поведения тела (пенополистирольного образца) в целом без вникания во внутреннее строение изделия и происходящих в его структуре изменениях в результате внешних силовых воздействий.

В данном пособии изложены как исторический аспект развития взглядов человека на природу, так и современные научные теории, формирующие физическую картину мира. Представлена эволюция научных представлений человечества об устройстве мира: от механицизма до корпускулярно-полевой картины мира.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 08.03.01 Строительство материал курса «Основы механики жидкости», который охватывает первую из трех частей дисциплины «Гидравлика». Раскрыты основные законы равновесия и движения жидкостей.

Изложен соответствующий государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 08.03.01 Строительство материал курса «Гидравлика напорных и открытых потоков» и «Гидравлика сооружений». Раскрыты основные законы равномерного, неравномерного и неустановившегося движения жидкости в напорных трубопроводах и открытых каналах. Рассмотрены методы гидравлического расчета основных гидротехнических сооружений.

Изложены основные вопросы гидравлики и аэродинамики систем водоснабжения и водоотведения. Рассмотрены законы равновесия, основы кинематики и динамики, гидравлических сопротивлений при движении жидкости и газа. Описано обтекание потоком жидкости твердых тел. Детализированы механизмы перемешивания затопленных струй с окружающей средой и смешения сточных вод с водой водоемов. Приведены основные элементы гидравлических машин и воздуходувных станций. В каждом разделе есть примеры гидравлических расчетов.

Содержатся исследования ползучести минераловатных плит при действии постоянных во времени сжимающих напряжений. Подход к изучению деформаций материала является феноменологическим, то есть осуществлено рассмотрение реологического поведения тела (минераловатных образцов) в целом без вникания во внутреннее строение изделия и происходящих в его структуре изменениях в результате внешних силовых воздействий.

Рассмотрены следующие темы: геометрические характеристики поперечных сечений стержней, определение усилий, напряжений и деформаций в стержнях, работающих на растяжение и сжатие, внутренние усилия при изгибе стержней, определение напряжений в балках при изгибе и расчеты на прочность. Приведены основные формулы этих разделов, подробно рассмотрены примеры решения задач. Полезно при выполнении расчетно-графических работ и при подготовке к различным видам контроля знаний (защита расчетно-графических работ, компьютерное тестирование, зачеты и экзамены).

Учебно-методическое пособие предназначено для преподавателей и студентов физико-математических факультетов педагогических институтов.

В учебном пособии предложении компьютерный комплекс, который обеспечивает подготовку учебных опытов по физике. Для студентов педагогических институтов, преподавателей физики.

Применение когтевых шайб в нагельных соединениях позволяет увеличить несущую способность и жесткость узлов. Вместе с тем совместная работа когтевых шайб и нагелей в конструкциях из современных материалов изучена недостаточно. В работе приводятся основные недостатки существующих методик расчета таких соединений. Представлены дифференциальные уравнения, моделирующие поведение нагельного соединения с когтевыми шайбами с учетом возможных изменений форм когтей, влажности древесины, длительности действия нагрузки. Нагель и коготь шайбы описываются уравнениями для балок, лежащих на упруго-вязком основании, с использованием ядра уравнения K(τ, t), отражающего нелинейность факторов, влияющих на деформации соединителя. Приведены уравнения деформации нагеля, которые предлагается решать путем разложения в ряд методом Бубнова–Галеркина. Полученные выражения объединяются в одном уравнении с использованием функций Хэвисайда. Также представлены уравнения деформирования, которые записываются с учетом возможного смещения когтя по двум ортогональным направлениям. Приводятся выражения, позволяющие перейти от расчета когтей шайбы и нагеля к определению общей несущей способности и жесткости узла. Для адекватного моделирования поведения элементов соединения при достижении пластической стадии учитывается возможность образования пластических шарниров за счет изменения граничных условий. В статье приводится методика определения теоретических смещений и линейной жесткости соединения. Уравнения рассчитываются с использованием зависимостей, полученных экспериментальным путем. В ходе решения уравнений можно установить значения линейной жесткости. Данные значения сравниваются с экспериментальными, полученными ранее, для оценки адекватности предложенных решений. Распределение теоретических и экспериментальных данных обладает средней сходимостью 91 %, что подтверждает справедливость представленной методики определения жесткости нагельных соединений в LVL с когтевыми шайбами. Предлагаемая методика может быть рекомендована для более точного расчета деревянных конструкций по прочности и жесткости, что позволит снизить их материалоемкость и повысить надежность. Для цитирования: Черных А.Г., Данилов Е.В., Коваль П.С. Расчет жесткости соединений конструкций из LVL с когтевыми шайбами // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 4. С. 157–167. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-157-167
The use of claw washers in dowel connections allows to increase the bearing capacity and stiffness of joints. However, joint action of claw washers and dowels in the structures of advanced materials is studied insufficiently. The paper presents the key failures of existing methods for calculating such connections. Differential equations, that simulate the behavior of a dowel connection with claw washers taking into account the possible changes in the shape of claws, wood moisture content and the duration of loading, are presented. Washer dowel and claw are followed the equations for beams secured on a visco-elastic base, using the equation kernel K(τ,t), which reflects the nonlinearity of the factors affecting the deformation of a connection. The dowel deformation equations are given, which are proposed to be solved by the Bubnov-Galerkin method. The obtained expressions are united into a single equation using the Heaviside step functions. The deformation equations are presented as well. They are written taking into account the virtual displacement of a claw in two orthogonal directions. The expressions allow to pass from calculation of washer claws and a dowel to determination the total bearing capacity and joint stiffness. The possibility of plastification due to the changes in boundary conditions is considered for adequate simulation of connection components behavior upon reaching the plastic stage. The article provides a methodology for determining the theoretical displacements and linear stiffness of a connection. The equations are calculated using dependences available from experiments. In the course of solving the equations, it is possible to determine the values of linear stiffness. These values are compared with the experimental data received earlier to assess the adequacy of the obtained solutions. The distribution of theoretical and experimental data have an average convergence of 91 %, which confirms the validity of the presented methodology for determining the stiffness of dowel connections in LVL with claw washers. The proposed methodology can be recommended for more precise calculation of wooden structures in strength and stiffness, which will reduce their material consumption and enhence reliability. For citation: Chernykh A.G., Danilov E.V., Koval P.S. Stiffness Analysis of Connections of LVL Structures with Claw Washers. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 2020, no. 4, pp. 157–167. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-4-157-167

Пособие разработано в соответствии с программой дисциплины и ФГОС ВО Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования, представляет курс лекций, в котором приведены общие и частные уравнения и законы механики многофазных жидкостей. Рассмотрено движение многофазных смесей с учетом фазовых переходов. Показаны примеры решения некоторых прикладных задач. Предложены модели, упрощающие описание многофазных смесей и доводящие их до вычислительного алгоритма.

Пособие (курс лекций) разработано в соответствии с программой дисциплины и СУОС. Настоящий курс лекций посвящен описанию свойств пористых сред и насыщающих их жидкостей и газов и их использование в практических расчетах. Содержит общие вопросы геологического строения залежи, её физические характеристики, физические и физико-химические свойства насыщающих пород нефти, газа и воды, обработки и оцениванию данных, которые получены при вскрытии пласта и при его последующей эксплуатации.

Пособие разработано в соответствии с программой дисциплины и образовательным стандартом и включает основные сведения об автоматизированных системах обработки геофизических данных с помощью прикладной программы «Геопоиск».

Пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего образования, в нем приведены методика и порядок выполнения лабораторных работ, указания по технике безопасности и перечень вопросов для защиты работ по дисциплине «Комплексная интерпретация геофизических данных».

Пособие представляет практикум, разработанный в соответствии с программой дисциплины и образовательным стандартом. Рассмотрены теоретические и геологические основы применения методов ГИС для решения геолого-геофизических задач при эксплуатации нефтегазовых месторождений.

Пособие представляет практикум, разработанный в соответствии с программой дисциплины и образовательным стандартом. Рассмотрены методы контроля разработки месторождений полезных ископаемых (МПИ), возможность применения методов геофизических исследований скважин (ГИС) для решения геолого-геофизических задач при строительстве и эксплуатации нефтегазовых месторождений.

В методических указаниях приведено описание порядка выполнения курсовой работы по дисциплине «Основы автоматизированного проектирования» с использованием САЕ-системы Autodesk Inventor.

Методические указания содержат информацию об основных законодательных актах, обеспечивающих единство измерений в сфере нанотехнологий, о стратегии развития приоритетных направлений экономики, об условиях формирования метрологических центров обеспечения и оценки соответствия продукции наноиндустрии, а также вопросы для обсуждения на практических занятиях.

Монография посвящена проблемам энергосбережения и экологической безопасности, ставшим особенно актуальными после прошедшего в декабре 2015 года Климатического саммита, осмыслению и осознанию этих тенденций для одного из важнейших аспектов в существовании и развитии цивилизации XXI века — техники низких температур. Использованы материалы лекций, прочитанных по магистерскому направлению подготовки 16.04.03 «Холодильная, криогенная техника и системы жизнеобеспечения».

В курсе лекций, посвященном систематизированному изложению основ цветоведения и колористики, рассматриваются и объясняются аспекты этой дисциплины с позиции физики (ее раздела — оптики), математики, психологии зрения, психологии цветовосприятия, эстетики, теории композиции. Особое внимание уделено типологии цветовых гармоний, принципам их применения в дизайн-проектировании и роли цвета в композиции разных объектов дизайна. В приложениях к лекциям приведены таблицы, рисунки, схемы, а также требования к выполнению практических заданий по колористике.

В учебном пособии изложены элементы газодинамики, необходимые для понимания сущности теплофизических процессов, происходящих в судовых энергетических установках, и выполнения теплофизических расчетов. Рассмотрены общие закономерности движения потоков сжимаемой среды, движение газов и пара в трубах и соплах, а также особенности обтекания газовым потоком одиночного профиля и решетки профилей.

Графен называют новым технологическим прорывом, который можно применить везде. Графен тоньше и прочнее алмаза, он может проводить электричество гораздо лучше меди и кремния. Открытие графена называют одним из самых удивительных событий в физике XXI века. Двое ученых, выходцев из России, создали чудо-материал буквально на коленке и получили за его открытие Нобелевскую премию по физике в 2010 году. С этого времени графен предопределяет развитие многих инновационных сфер научной и промышленной деятельности: это решение проблем чистой воды, загрязнения окружающей среды и изменения климата; перспектива создания полноценных конечностей, органов и даже нервов; экологичные источники энергии; гибкие дисплеи смартфонов и сверхтонкая одежда, выдерживающая низкие температуры; быстрые компьютеры и легкие прозрачные самолеты...

Для большинства энтропия — понятие тающее, абстрактное, многие справедливо связывают его с термодинамикой, с энергией и температурой. Между тем энтропия — это фундаментальный научный термин, мера хаоса и неупорядоченности. Это уникальное физическое понятие, описывающее направление процесса, и одно из главных философских, поскольку энтропия играет существенную роль в наших представлениях о реальности. Энтропия — основание и объяснение того, что прошлое окаменело и застыло, а будущее неопределенно и пластично. Энтропия связана не только с движением молекул, рождением новых биологических видов, но с мыслительным процессом и творческим поиском. Энтропия проявляет себя и в теории информации: подобно тому как энергия связала вещество и движение, энтропия связала и вещество, и движение с информационной субстанцией. В книге подробно и увлекательно изложены законы термодинамики — матери энтропии — важнейшие законы, управляющие Вселенной. Автор прослеживает взаимосвязи таких категорий, как вещество, энергия, информация, и убедительно доказывает, что энтропия служит источником зарождения нового, будоражит и стимулирует жизнь.

Квантовую механику традиционно используют для описания явлений, происходящих в микромире, считая, что классической механике это не под силу. Я не берусь переписывать квантовую механику, но и не могу согласиться с утверждением об «особенностях» микромира, к которым «просто надо привыкнуть» а именно это проповедуется квантовой механикой. Известно, когда М. Планку (1900) пришла гениальная идея о кванте энергии, тогда еще не была открыта сверхтекучесть (1939, П. Капица), а также не было сведений о поразительной устойчивости атома водорода, сохранившего орбиту электрона и его заряд, причем, в течение долгих трех миллиардов лет, по крайней мере, которые понадобились на становление биосферы Земли, а может быть, сохранение атома длилось вечно. Если же конструктивно учесть указанные явления, то на базе классической физики удается объяснить гораздо больше, чем это возможно на базе квантовой механики. Но здесь требуется перейти к совершенно иной модели Мироздания, например, предлагаемой автором.

Рассматриваются результаты теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики и теплообмена в каналах круглого сечения. Целостный подход позволяет использовать достигнутые результаты при оптимизации конструктивных и режимных параметров тепловых аппаратов и наметить круг проблем, еще подлежащих разрешению на основе новых теоретических и экспериментальных исследований.

Стивен Хокинг — один из самых известных физиков современности. Ему принадлежало множество работ по теории черных дыр, квантовой космологии и теории относительности. Широкой общественности он был хорошо известен как блестящий популяризатор науки. Кроме того, британский ученый являл собой пример личного мужества, полстолетия сражаясь с ужасным недугом, парализовавшим все тело. Весной 2018 года выдающийся ученый навсегда покинул нашу планету, затерявшись где-то в бесконечных измерениях так любимого им многомирья Мультиверса. Олег Фейгин, физик и автор множества популярных книг, тепло и вдохновенно представляет научное творчество великого теоретика современности.

Монография посвящена проблеме улучшения технико-экономических показателей водно-солевых абсорбционных термотрансформаторов (АТТ) путем использования новых растворов. Представлены основные положения термодинамики растворов, методики расчета этальпийной и энтропийных диаграмм системы вода — сильный электролит на примере Н2О — LiВr. Предложен теоретический термодинамический метод поиска новых растворов как бинарных, так и многокомпонентных для применения в АТТ. Представлены данные о физико-химических свойствах девяти водных растворов солей и нескольких поверхностно-активных веществ, применяемых и рекомендованных для применения в АТТ. Большое внимание уделено природе коррозионных процессов, происходящих в водно-солевых АТТ, и способам борьбы с коррозией металлов. Также рассмотрено влияние поверхностных явлений на эффективность процессов в АТТ. Проведена оценка термодинамической эффективности применения различных водных растворов солей в АТТ: в режимах получения холода, а также в режимах понижения и повышения температуры греющего источника. Приведены сведения о разновидностях циклов абсорбционных термотрансформаторов. Второе издание монографии дополнено новыми материалами по свойствам водных растворов и циклам абсорбционных термотрансформаторов.

В монографии рассмотрены вопросы, связанные с применением результатов визуализации течений оптически активной жидкости в каналах теплообменных и технологических устройств и аппаратов. Приведены фотографии картин течения. Особое внимание уделено разработке моделей потенциального течения несжимаемой жидкости и их анализу на основе результатов визуализации потоков. На основании проведенных экспериментальных исследований и данных других авторов рассмотрены примеры использования результатов визуализации для профилирования стенок каналов различных аппаратов и устройств.

Каждый мыслящий человек боится ядерной войны, и каждое государство планирует ее. Все знают, что это безумие, но каждый народ находит ему оправдание. Срабатывает мрачная цепь причинно-следственных связей: в начале Второй мировой войны немцы работали над созданием бомбы, поэтому американцы постарались сделать ее первыми. Раз ее создали американцы, то она понадобилась и русским, а затем и англичанам, французам, китайцам, индийцам, пакистанцам… Знаете ли вы, что первые идеи создания атомного оружия возникли еще в начале прошлого века, а у их истоков стояли гениальный изобретатель, выдающийся физик и великой романист? Как получилось, что первая в мире схема действующего ядерного боеприпаса родилась в предвоенном Советском Союзе, попала в Германию, а затем в США? На чем основывается история альтернативных атомных проектов? Эти и многие другие запутанные вопросы истории развития атомного военно-промышленного комплекса автор, известный физик и популяризатор науки, рассматривает методом художественной реконструкции, основанной на известных научных и исторических фактах.

Складывающийся в последнее время глубоко парадоксальный образ новой физической реальности настолько резко отличается от привычного, что возникает все более серьезная проблема его описания в общедоступных понятиях. Все чудеса окружающего мира блестяще объясняет современная наука, проблемам, задачам и открытием которой и посвящена настоящая книга. В ней рассказывается о разнообразных парадоксах и свершениях физики, астрономии, математики, кибернетики, биохимии и материаловедения.

В книге рассказывается об истории возникновения и ключевых проблемах современной квантовой науки, пытающейся проникнуть в невообразимые глубины материи и найти пути в иные миры, пространства и времена. Обсуждаются чудеса строения микромира, в котором перестают действовать привычные нам законы обыденной реальности, а частицы проявляют «корпускулярный дуализм», становясь чем‑то средним между волнами и частицами, приобретая фантастические возможности проникать сквозь барьеры, образовывать удивительные пары, движущиеся без электросопротивления, и вообще «растворяться» в окружающей среде, оставляя после себя лишь «всплески» электромагнитного поля.

Что такое время и какова его природа? Зачастую представления об этом неожиданны и парадоксальны, вне зависимости, кем они высказаны — философами, физиками или биологами. Любой из нас хотел бы управлять временем — для исправления прошлых ошибок, для того, чтобы не стареть, для того, чтобы обладать возможностью менять события будущего. Так что же такое время? Из чего оно состоит и как оно движется? Существует ли обратимость времени? Как воспринимается время мозгом человека и в чем различия его восприятия у разных народов мира? Почему с возрастом время для нас летит быстрее и почему мы стареем? Обо всем этом и пойдет речь в настоящей книге.

Методические указания содержат краткие теоретические положения по изучаемым разделам и примеры решения типовых задач. Для облегчения самостоятельной работы студентов, закрепления умений и навыков в решении задач теоретический материал сопровождается выводами, примерами решений и расчетов с пояснениями.

Учебное пособие представляет собой рабочую книгу студента для лабораторного практикума по электродинамике. Для студентов физико-математических факультетов пединститутов.

В пособии предлагается серия заданий творческого характера по разработке и изготовлению пьезоэлектрических преобразователей, генераторов, индикаторов ультразвуковых импульсов, экспериментальных установок, а также по постановке учебных опытов, раскрывающих физическую сущность и возможности практического применения ряда явлений физики упругих воли. Основная задача пособия заключается в подготовке будущих учителей физики к внеклассной работе со школьниками.

Курс «Технология и содержание обучения: Дидактика физики. Информационные дисциплины» является составной частью профессиональной подготовки будущих учителей-физиков. Приведены технология, стандарты, программы, теория, эксперимент, задачи. контрольно-измерительные материалы.

В сборнике представлены задачи повышенной сложности, предлагавшиеся на вступительных экзаменах в МГУ, МФТИ, МИФИ, МИЭТ и других ведущих вузах страны, а также на олимпиадах различного уровня.

В сборнике представлены задачи, предлагавшиеся в разные годы на вступительных экзаменах в МГУ, МФТИ, МИФИ, МГТУ, МИЭТ и других ведущих вузах страны, а также на олимпиадах различного уровня. Часть задач снабжена решениями, другая часть подобных задач предназначена для тренировки. При подборе и решении задач авторы ставили перед собой цель предложить ключевые методы решения задач повышенной сложности, то есть такие методы, которые обладают большой универсальностью и применимы к большому числу задач, относящихся к какой-либо одной теме. Книга будет полезной для самообразования, для подготовки к экзаменам и олимпиадам.

В пособии представлены конспекты лекций по курсу «Общая физика: Механика». Может быть полезно для студентов, изучающих курс «Теоретическая физика: Классическая механика».

В учебном пособии приводятся сведения по разделу квантовой механики курса «Теоретическая физика». Материал подготовлен в соответствии с программой, изложенной в учебно-методическом руководстве «Физика: Содержание и технология обучения» / Под ред. В.В. Майера и А.В. Проказова. - Глазов: ГГПИ, 1996.

В данных методических указаниях изложена теоретическая часть и рекомендуемая последовательность лабораторных работ. Тематика работ связана с изучением деталей машин общемашиностроительного примене-ния, а именно их назначение, классификация, область применения, особен-ности проектирования и расчета и их обозначения по ГОСТу. Приводится необходимый перечень вопросов для контроля остаточных знаний при от-чете работы.

Методические указания содержат сведения о теоретических положениях гидравлики, методике проведения экспериментальных исследований, приёмах определения опытным путём коэффициентов, необходимых для практических расчётов.

В выпуске втором Трудов предлагается к рассмотрению не исследованное воздействие Земли на ход времени, приводится определение закона обоснования сред, рассчитывается постоянная замирания времени, определяются центрируемые жизнью размеры космического пространства и размеры живого центра мироздания, рассчитывается баллистика «аномального» замедления «Pioneer 10» и другие показатели, которые сопоставляются с известными.

The second issue of Romanov Observatory Studies investigates the unexplored effect of the Earth on the flow of time, suggests the definition for the law of media establishment, calculates the constant of temporal fading, determines the size of life-centered space and of the living center of the world, calculates the ballistics of the «anomalous» deceleration of Pioneer 10 and other parameters, which are compared to the known ones.

В пособии представлена серия из 10 учебных исследований по гидродинамике которая может быть использована при организации проектной деятельности школьников.

Методическое пособие «Технология и содержание обучения: физические дисциплины» включает технологию обучения на физическом факультете педвуза, стандарты, программы, физическую теорию, учебный физический эксперимент, задачи, контрольно-измерительные материалы.

На примере школьной теории оптической линзы показано, как производится дидактическое исследование конкретного элемента учебной физики, приводящее к объективно новому знанию в сфере дидактики физики.

В пособии представлена методика организации проектной деятельности школьников, программное обеспечение компьютерного осциллографа и серия из 10 учебных проектов в области натурного компьютерного эксперимента. Учебное пособие подготовлено в рамках программы поддержки работы со школьниками фонда «Династия», проект Р13-082 «Учебная физика: Теория. Эксперимент. Интеллект».