Формула потенциальной энергии в физике
Содержание:
Определение и формула потенциальной энергии
Определение
Потенциальной энергией называют часть механической энергии совокупности тел (тела), которая зависит от взаимного расположения частей системы (конфигурации) и положения во внешнем поле сил.
Потенциальная энергия определяется работой, совершаемой потенциальными силами, которые действуют на все части системы, если система переходит из исследуемой конфигурации к состоянию, в котором считают потенциальную энергию равной нулю.А именно работа консервативных сил равна убыли потенциальной энергии. Начало отсчета потенциальной энергии делают произвольно. Эмпирически представляется возможным измерение только изменения потенциальной энергии. Начало отсчета потенциальной энергии делают так, чтобы упрощалось решение конкретной задачи.
Потенциальная энергия является скаляром. Чаще всего потенциальную энергию обозначают: Ep,Wp, U.{\text {vnutr}}(1)$$
где E
Epvnutr является функцией координат всех материальных точек системы; Epvnesh помимо координат может в явном виде зависеть от времени.
Выражения для потенциальной энергии
Потенциальная энергия материальной точки находящейся в потенциальном поле сил определяют формулой:
$$d E_{p}=-d Y \rightarrow E_{p}=-Y+C$$где Y – силовая функция, C – постоянная интегрирования.
Консервативная сила ($\bar{F}$), которая действует на материальную точку связана с потенциальной энергией соотношением:
где $\bar{\nabla}$ или $\nabla$ – оператор Гамильтона (оператор набла).{2}}{2}(6)$$
где k – коэффициент упругости.
Потенциальная энергия точки в поле гравитации Земли:
$$E_{p}=-\frac{G m M}{r}(r>R)(7)$$где m – масса материальной точки, M – масса Земли, R – радиус Земли. G – гравитационная постоянная. При этом полагают, что при $r \rightarrow \infty$ потенциальная энергия равна нулю $\left(E_{p}(\infty)=0\right)$.
Потенциальная энергия тела поднятого над Землей на расстояние много меньшее, чем радиус Земли равна:
где m – масса тела, g- ускорение свободного падения, h — высота поднятия тела ( от некоторого условно нулевого уровня, где потенциальная энергия считается равной нулю).
Единицы измерения потенциальной энергии
Основной единицей измерения кинетической энергии (как и любого другого вида энергии) в системе СИ служит Дж (джоуль), в системе СГС – эрг. При этом: 1 дж = 107 эрг.
Примеры решения задач
Пример
Задание. Материальная точка перемещается в положительном направлении оси X (x>0)в поле консервативных сил, потенциальная энергия которых задана графиком (рис.1). Как изменится в процессе движения модуль ускорения?
Решение. Исходя из графика на рис.1 можно записать уравнение, которое свяжет потенциальную энергию и координату материальной точки в ходе перемещения:
$$E_{p}=B x$$где A – некоторая постоянная.
В качестве основы для решения задачи используем формулу, связывающую консервативную силы и потенциальную энергию:
$$\bar{F}=-g r a d E_{p}(1.2)$$Для движения по оси X, которое представлено в нашей задаче выражение (1.2) примет вид:
$$\bar{F}=-\frac{d E_{p}}{d x} \bar{i}(1.3)$$Соответственно (1.1) и (1.3) модуль силы, действующей на материальную точку равен:
$$F=\frac{d}{d x}(B x)=B(1.4)$$Значит, получим выражение для ускорения рассматриваемой материальной точки:
$$a=\frac{B}{m}$$Ответ. Из полученного выражения для ускорения материально точки в заданном поле можно сделать вывод, что ускорение по модулю не изменяется.{3}=22 \end{array} $$
Получаем:
$A = 4 — 22 = -18$ (Дж)
Ответ. A = -18 (Дж)
Читать дальше: Формула силы притяжения.
на БАКе снова открыли экзотические частицы
Учёные, работающие с Большим адронным коллайдером, открыли четыре новые экзотические частицы. Теперь количество адронов, открытых на этом крупнейшем в мире ускорителе (за 11 лет его работы), достигло 59.
Мир как лего
Напомним, что адроны – это частицы, состоящие из кварков и/или антикварков. Существует всего шесть видов кварков и их античастиц антикварков: нижний (down), верхний (up), странный (strange), очарованный (сharm), прелестный (beauty) и истинный (true). Эти поэтичные названия часто заменяют их первыми буквами в англоязычном написании и говорят об d-, u-, s-, c-, b- и t-кварках.
Адроны различаются между собой тем, сколько и каких кварков входит в их состав. Например, протон содержит два u-кварка и один d-кварк, а нейтрон – наоборот. Известны частицы из четырёх (тетракварки) и пяти (пентакварки) кварков/антикварков того или иного вида. К слову, и тетра-, и пентакварки были впервые обнаружены именно на БАК.
Бывает также, что два адрона полностью совпадают по кварковому составу, но всё равно являются разными частицами. Так происходит, если кварки внутри них имеют разную энергию. Частица с более энергичными кварками имеет большую массу, чем её более «спокойный» близнец (напомним, что энергия переходит в массу по знаменитой формуле E = mc2).
Для физиков открытие каждого нового адрона – выдающееся событие. Ведь оно раскрывает новые подробности поведения кварков, этих фундаментальных кирпичиков, из которых состоят протоны и нейтроны (а значит, и ядра атомов любого вещества, будь это наша кровь или межзвёздный газ).
Фабрика открытий
Вместе с четырьмя «новобранцами» число новых для науки адронов, обнаруженных на Большом адронном коллайдере за 11 лет работы, достигло 59. Все эти частицы с датой открытия, энергией и кварковым составом показаны на иллюстрации ниже.
Таким образом, физики совершали открытие в среднем каждые два месяца. А ведь создание адронов – главная, но не единственная задача БАК. Например, знаменитый бозон Хиггса, за открытие которого в 2013 году присудили Нобелевскую премию по физике, – это не адрон. Тем не менее он был открыт и детально изучен исключительно благодаря БАК.
Адроны, открытые на Большом адронном коллайдере.
Новички
Ещё одна новая частица, Zcs(4220)+, полностью копирует предыдущую по кварковому составу, но имеет большую массу: не 4000 МэВ/с2, а 4220 МэВ/с2.
Третий представитель «пополнения» – тетракварк X(4630). Он состоит из c-кварка с его антикварком и s-кварка опять-таки с его антикварком. Заряды частицы и её античастицы всегда равны по величине и противоположны по знаку, поэтому тетракварк X(4630) имеет нулевой суммарный заряд.
Наконец, последняя открытая частица – X(4685). Она копирует предыдущую по кварковому составу, но имеет несколько большую массу 4685 МэВ/с2.
Все четыре новых тетракварка были обнаружены коллаборацией LHCb, в которую входят и российские учёные. Так, специалисты из Высшей школы экономики разработали систему искусственного интеллекта, обрабатывающую огромный поток данных с детекторов ускорителя.
Препринт научной статьи с описанием открытия опубликован на сайте arXiv.org.
Итоги и перспективы
Ускоритель с 27-километровым туннелем, разгоняющий частицы до 0,999999991 скорости света, более чем оправдал вложенные в него огромные средства. В 2018 году он был остановлен на модернизацию. Его следующий запуск с обновлённым более совершенным оборудованием ожидается в 2022 году. И тогда человечество наверняка ждут новые интересные открытия.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о том, что в будущем БАК может стать частью гигантского стокилометрового суперколлайдера.
Постоянная, разделившая физику
Студент на экзамене по квантовой механике, разглядывая на доске значок ћ, отвечает: «Это — постоянная планка». Экзаменатор: «Что это за черточка на букве?». «Это высота этой планки».
ИЗ ФОЛЬКЛОРА СТУДЕНТОВ-ФИЗИКОВ
Когда юный Макс Планк поступил в 1874 году в Мюнхенский университет, профессор физики Филипп фон Жюлли попытался отговорить молодого студента от занятий теоретической физикой. «В области, где почти все уже открыто, остается лишь заполнить несколько лакун». Вот как раз с так называемыми лакунами и были большие проблемы.
В 1887 году американские физики Альберт Майкельсон и Эдвард Морли попытались установить скорость движения Земли относительно эфира. Вопреки ожиданию экспериментально не удалось обнаружить движение нашей планеты относительно эфира. Интересно, что этот опыт был многократно повторен со все большей точностью, последний раз в 2015 году, но все подтвердилось. Это противоречило всем принципам и законам тогдашней физики, которую создали ученые от Ньютона и до Максвелла. Эксперимент Майкельсона-Морли стал подтверждением кинематики Эйнштейна, названной Специальной теорией относительности.
Вторая проблема состояла в тепловом излучении, вернее в его распределении. Здесь тоже эксперимент расходился с теорией. Этим и занялся Макс Планк.
Интересно, что Планк в 1906 году назвал работу Эйнштейна «Relativtheorie», которая на немецкий язык переводится как «Relativitatstheorie» или теория относительности. Эта терминология стала общепринятой, хотя сам автор теории назвал ее принципом относительности.
УЛЬТРАФИОЛЕТОВАЯ КАТАСТРОФА
В Мюнхенском университете Планк получил основательную математическую подготовку, но затем перешел в университет в Берлине, где он проучился год под руководством таких выдающихся физиков, как Герман Гельмгольц и Густав Кирхгоф. Там же он познакомился с трудами немецкого физика Рудольфа Клаузиуса, одного из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории.
В 1879 он защитил докторскую диссертацию, посвященную второму началу термодинамики, а в 1897 впервые появилась его книга «Лекции по термодинамике», переведенная на многие языки.
Работы Кирхгофа по излучению абсолютно черного тела вызвали интерес Планка. Это своего рода теоретическая идеализация тела, которое поглощает все падающее на него излучение и ничего при этом не отражает. В современной астрономии и астрофизике так называют черные дыры, но во времена Планка они не были известны.
Из работ Кирхгофа вытекало, что абсолютно черное тело может испускать тепловое излучение, плотность энергии которого есть функция, зависящая от частоты и температуры. Получался парадоксальный факт. С ростом частоты плотность энергии излучения должна непрерывно возрастать. Как следствие, общая энергия излучения тела при любой температуре оказывалась бесконечной, что являлось явным абсурдом, получившим у физиков название «ультрафиолетовая катастрофа».
Катастрофа потому, что классическая физика, признающая только непрерывные функции распределения энергии, не могла объяснить такой парадоксальный факт. Теория явно расходилась с экспериментом и просто здравым смыслом, вытекающим из закона сохранения энергии.
ПОЯВЛЕНИЕ КВАНТА
Решение этой проблемы было найдено Планком в 1889-1900 гг. Он выдвинул предположение, что тепловое излучение испускается атомами не непрерывно, как это следовало из законов электродинамики Максвелла, а определенными порциями, квантами. Их энергия равна произведению частоты излучения на некоторую постоянную, имеющую размерность произведения энергии на время. Он же установил первое значение этой постоянной, по современным данным ћ = 6,626·10-34 Дж·с. Сам Планк называл эту постоянную квантом действия, но она носит его имя и относится к немногочисленным фундаментальным постоянным. Таким, например, как скорость света в вакууме.
Днем рождения квантовой теории считают 14 декабря 1900 года, когда на заседании Прусской академии наук Планк сделал доклад «К теории распределения энергии излучения нормального спектра», в котором изложил основные результаты своих исследований.
Введенное понятие кванта означало, что заложен краеугольный камень в основание новой физики, получившей потом название квантовой механики. Предложенная Планком формула плотности энергии излучения, во-первых, полностью соответствовала результатам экспериментов и, во-вторых, избавляла от парадокса так называемой ультрафиолетовой катастрофы.
В то же время сам Планк и его коллеги рассматривали введение квантов и соответствующей формулы как математический вариант согласования теории и эксперимента, своего рода гипотезы ad hoc — для данного случая, для этой конкретной цели. Новатор науки не в полной мере осознавал, что выступает в роли революционера, выводящего физику на совершенно новый уровень.
В 1918 году Планк стал Нобелевским лауреатом. В своей Нобелевской лекции он так обрисовал стоявшую перед ним проблему. «Или квант действия был фиктивной величиной — тогда весь вывод закона излучения был принципиально иллюзорным и представлял просто лишенную содержания игру в формулы, или при выводе этого закона в основу была положена правильная физическая мысль — тогда квант действия должен был играть в физике фундаментальную роль. Его появление возвещало нечто совершенно новое, дотоле неслыханное, что, казалось, требовало преобразования самих основ нашего физического мышления, покоившегося со времен обоснования анализа бесконечно малых Ньютоном и Лейбницем на предположении о непрерывности всех причинных связей».
КОНСЕРВАТИЗМ В ФИЗИКЕ И ЛИЧНОЙ ЖИЗНИ
Бурное развитие квантовой механики приходится на 1920-е гг. Американский историк науки Пол Форман писал, что социально-политическая атмосфера неустойчивости и разочарования в прежних идеалах в Веймарской Германии содействовала распространению идей индетерминизма, что сыграло важную роль в становлении квантовой механики.
В эти годы Планк с большим сожалением даже можно сказать ностальгией воспринял отход от классической физики. Он неоднократно предпринимал попытки согласовать новые подходы с тем, что совсем недавно было общепринятым, но безуспешно. Новые теоретические разработки и постановка новых экспериментов каждый раз доказывали ограниченность подходов классической физики. В своей автобиографии он писал с сожалением, что «Мои тщетные попытки как-то ввести квант действия в классическую теорию продолжались в течение ряда лет и стоили мне немалых трудов».
Параллельно развивалась теория относительности Эйнштейна. Интересно, что математический аппарат, разработанный для теории относительности и понятие пространства-времени, новая кинематика и динамика высоких скоростей так или иначе со своими особенностями применяется и в квантовой механике. При этом сам Эйнштейн к последней относился отрицательно, его не устраивал вероятностный подход к физическим явлениям. Известна его фраза из письма Нильсу Бору от 7 ноября 1947. «Ты веришь в играющего в кости Бога, а я — в полную закономерность в мире объективно сущего».
Хотя Планк скептически относился к некоторым идеям Эйнштейна, в частности, к исследованиям о световых квантах или фотонах, оба ученых оставались близкими друзьями.
Несмотря на все сложности, Планк продолжал плодотворно работать. Он предложил вывод уравнения Фоккера-Планка, описывающего поведение системы частиц под действием небольших случайных импульсов. С 1912 по 1943 год Планк являлся секретарем Берлинской (Прусской) академии наук, членом которой он был избран в 1894 году. С 1930 года он являлся президентом Общества фундаментальных наук кайзера Вильгельма. С 1948 года оно носит имя Макса Планка и считается одним из самых авторитетных научных организаций.
Планк был очень разносторонним человеком. Он увлекался музыкой и филологией. В юности долго выбирал свое поприще, но все-таки остановился на физике. Однако музыку не оставил. Будучи глубоко верующим человеком, он пел в церковном хоре, играл на органе, фортепьяно и виолончели. Планк писал песни для спектаклей и дирижировал оркестром. Он даже написал оперетту «Любовь в лесу» партитура которой, к сожалению, не сохранилась.
Хотя Планк предпочитал сторониться политики, но очень критично относился к нацистам. Более того, в разговоре с Гитлером в 1934 году он выступил в защиту своих коллег-евреев, которых массово изгоняли из университетов и научных учреждений.
Его открытая поддержка преследуемых коллег, в частности, Эйнштейна и отказ вступить в нацистскую партию привели к тому, что правительство вынудило его покинуть должность президента Прусской академии наук. Нацисты очень подозрительно относились к нему. В официальной газете СС «Das Schwarze Korp» его называли «переносчик бактерий», а родословную тщательно изучали в гестапо.
Личная жизнь тоже состояла из ряда черных полос. Первая жена Планка Мария Мерк умерла в 1909 году. Старший сын Карл погиб в мае 1916 под Верденом. Младший сын Эрвин встретил завершение войны во французском плену. Две дочери-близнецы умерли при родах в 1917 и 1918 годах.
В Веймарской республике Эрвин Планк был высокопоставленным чиновником. После прихода к власти нацистов отошел от политической жизни, но участвовал в дискуссиях кружка полковника Клауса Штауффенберга. Непосредственного участия в покушении на Гитлера не принимал, но был арестован в январе 1945 года и казнен. Пытаясь спасти любимого сына, 87-летний Макс Планк писал письма с просьбой о помиловании Гитлеру и главе СС Генриху Гиммеру, но безуспешно.
В феврале 1944 года в результате налета авиации союзников сгорел дом ученого в берлинском районе Грюневальде. Погибли его рукописи, дневники, практически вся обширная библиотека. Планк был вынужден перебраться к своему другу Карлу Штилю в его имение под Магдебургом.
На этом злоключения ученого не закончились. Весной 1945 года он чуть не погиб во время бомбардировки Касселя, где выступал с лекцией. Пришлось укрываться в лесу у местного молочника, при этом состояние ученого резко ухудшилось из-за артрита позвоночника. По просьбе физика Роберта Поля американские военные доставили Планка в Геттинген, где он провел пять недель в университетской клинике.
В июле 1946 года, будучи единственным представителем Германии, принял участие в праздновании 300-летия со дня рождения Ньютона. В марте 1947 года Планк выступил со своей последней лекцией. Его здоровье постоянно ухудшалось, 4 октября 1947 года он скончался.
На могиле великого ученого высечено его имя и значение постоянной, названной в его честь.
Учебные ссылки по физике — Йорктаун
Учебные ссылки по физике Вернуться на главную страницу
Веб-сайт урока AP Physics B: На этом веб-сайте есть полный семестр уроков AP Physics B. Не обманывайте себя. Это уроки, а не видео. Когда появится экран, вы увидите значок места для видео. Не торопитесь. Вместо этого нажмите «Щелкните здесь, чтобы начать урок», который находится слева.
Катнелл и Джонсон: Это сайт издателя учебника. У них есть проблемы, решения, заметки и симуляции, которые помогут вам с концепциями, которые мы изучаем. При первом использовании вам нужно будет зарегистрироваться и получить имя пользователя, если они попросят вас ввести код школы, используйте # 8021008-46588-1347-7. Здесь у них действительно могут быть решения некоторых домашних задач. Вы можете просмотреть эти решения, если сначала попытаетесь решить проблему и действительно найдете время, чтобы прочитать и понять решение.
Кабинет физики
Мультимедийные физические студии
Учебное пособие по физике Университета Гвельфов
Библиотека понятий физики
Волны / Звук [Верх страницы]
| Суперпозиция волн | Хорошая визуализация наложения волн, конструктивной / деструктивной интерференции, стоячих волн и биений. |
| Конструктивное вмешательство | Показывает две волны, конструктивно интерферирующие. Вы даже можете показать составляющие волны и результирующую волну одновременно. ПРОХЛАДНЫЙ! |
| Разрушительное вмешательство | Показывает две разрушительно мешающие волны. Смотрите также составляющие волны и результирующие. ОЧЕНЬ КРУТО! |
| Стоячие волны | Посмотрите, как стоячая волна образуется ВОЛНОВОЙ СУПЕРПОЗИЦИЕЙ. |
| Бесплатные против фиксированных концов / смена носителя | Посмотрите, как волны ведут себя на струнах со свободными или фиксированными концами. Также обратите внимание на эффект перехода от плотной среды к менее плотной (и наоборот) для волны на струне. |
| Апплет Open Pipe / Closed Pipe | Проблемы с визуализацией того, что происходит в открытых и закрытых трубопроводах. Мы надеемся, что этот апплет позволит вам «увидеть», как звуковая волна ведет себя в этих двух ситуациях. |
| Обзор звука / музыки | Снимаю шляпу перед ребятами из средней школы Гленбрук за их выдающийся материал по звуку, волнам и музыкальным инструментам. За дополнительной помощью по этим темам обращайтесь сюда! |
| Эффект Доплера и звуковые удары | Очень хороший сайт, на котором есть хорошие объяснения того, что такое эффект Доплера, как он формируется и как формируются звуковые удары. На сайте очень хорошая анимация и отличные картинки! |
| Kaldahl Wave Videos Slinky const. интерференция Волновые палочки const. интерференция Волновые палочки дест. интерференция Волновые палочки смена среды1 Волновые палочки смена среды2 | Посмотрите некоторые демонстрации волн, сделанные в классе здесь, в сети, мистером Калдалом. Ага, физика! |
Оптика [Верх страницы]
| Ссылка на приложение Mirror & Lens | Смущают вогнутые и выпуклые зеркала? Проблемы с вогнутыми и выпуклыми линзами? Диаграммы лучей вызывают у вас припадки? Посмотрите этот java-апплет, который позволяет вам исследовать все эти иногда пугающие темы. |
| Java-апплет вмешательства | Очень крутой апплет, который показывает эксперимент Юнга с двойной щелью и интерференцию света. |
| цветосмешение | Думаете, желтый и синий делают зеленый (как в старой рекламе Ziploc)? Неправильно! Но красный и зеленый делают желтый… поиграйте с добавлением и вычитанием цветов с помощью этого java-апплета. |
| Отражение, преломление & Полное внутреннее отражение | Посветите виртуальным фонариком, погруженным в воду, в воздух. Измените угол луча света и посмотрите, что произойдет! |
кинематика [Верх страницы]
Векторы [Верх страницы]
Законы Ньютона / Сила [Верх страницы]
| Законы движения Ньютона | Сайт физики средней школы Гленбрука — отличный сайт, если вам нужно небольшое дополнительное объяснение законов движения Ньютона. |
| Справка лаборатории центростремительной силы | Нужна помощь с лабораторией центростремительной силы — вас разочаровали инструкции к калькулятору? Вот ссылка на документ, который поможет вам построить график данных и провести правильный регрессионный анализ. |
| Ключ к ответу на проблемы с трением | Ссылка на страницу решений для домашнего задания по проблемам трения. |
| Трение и висячие массы | Поиграйте с различными массами, коэффициентами трения и сложенными блоками, чтобы увидеть, как все они сочетаются друг с другом в соответствии с законами Ньютона! |
Импульс [Верх страницы]
Работа / Энергия [Верх страницы]
| Обзор работы и энергии | Забыли все о работе и энергии? Обновите свои знания физики здесь. |
| Апплет «Американские горки» | Этот Java-апплет демонстрирует сохранение энергии и то, как это применимо к идеализированным американским горкам без трения. |
| Гоночные Сферы | Используя то, что вы знаете о кинематике и энергии, посмотрите, сможете ли вы угадать, какая сфера победит. |
электростатика [Верх страницы]
| Сайт электроскопа | Хорошее визуальное отображение движения зарядов в электроскоп. |
| Взаимодействие заряженных частиц | Щелкните и перетащите положительный, отрицательный и нейтральный заряды вокруг группы небольших испытательных зарядов, чтобы увидеть, как тип заряда и расстояние влияют на силу, действующую на испытательные заряды. Прохладно! |
Цепи постоянного тока [Верх страницы]
| Факторы, влияющие на емкость | Посмотрите, как изменение материала между пластинами конденсатора, размера пластин и расстояния между ними влияет на то, сколько заряда может храниться в вашем конденсаторе. |
| Электричество «Мифы» | Помогите сохранить ваше понимание концепций, связанных с зарядкой и схемами, свободным от неправильных представлений. Этот сайт содержит подробные объяснения некоторых распространенных заблуждений относительно электричества. |
О конкурсе на соискание медалей ИБП РАН
16 августа, 2020
Распоряжением президиума РАН № 10324-632 от 29.07.2020 объявлено проведение конкурса на соискание медалей Российской академии наук с премиями для молодых ученых России и для студентов высших учебных заведений России в 2020 году.
Конкурсы на соискание медалей Российской академии наук с премиями для молодых ученых РАН, других учреждений, организаций России и для студентов высших учебных заведений России проводятся ежегодно по следующим основным направлениям исследований в области естественных, технических и гуманитарных наук:
1. Математика
2. Общая физика и астрономия
3. Ядерная физика
4. Физико-технические проблемы энергетики
5. Проблемы машиностроения, механики и процессов управления
6. Информатика, вычислительная техника и автоматизация
7. Общая и техническая химия
8. Физикохимия и технология неорганических материалов
9. Физико-химическая биология
10. Общая биология
11. Физиология
12. Геология, геофизика, геохимия и горные науки
13. Океанология, физика атмосферы, география
14. История
15. Философия, социология, психология и право
16. Экономика
17. Мировая экономика и международные отношения
18. Литература и язык
19. Разработка или создание приборов, методик, технологий и новой научно-технической продукции научного и прикладного значения.
На соискание медалей РАН с премиями для молодых ученых РАН, других учреждений, организаций России и для студентов высших учебных заведений России принимаются научные работы, выполненные отдельными молодыми учеными или студентами, а также их коллективами (не более трех человек), причем принимаются работы, выполненные как самостоятельно молодыми учеными или студентами, так и в соавторстве со старшими коллегами, если творческий вклад в эти работы со стороны молодых ученых или студентов значителен.
Каждому победителю конкурса или соавтору лучшей научной работы вручаются медаль и диплом лауреата, нагрудный значок и выплачивается премия.
Премия соавторам коллективной работы выплачивается в равных долях.
Работы на конкурс 2020 года на соискание медалей РАН с премиями направляются почтой (простым почтовым отправлением, без объявления ценности почтового отправления, без уведомления о вручении) до 1 октября 2020 г. в Комиссию РАН по работе с научной молодежью по адресу: 119991, Москва, Ленинскийпроспект, дом 32А, комната 1317. Тел.: (495) 9381736. На конверте указать «Конкурс РАН для молодых ученых и студентов» и одно из 21 направления, на которое вывигается работа, и фамилии конкурсантов. Для подачи заявки необходимо пройти регистрацию на сайте: http://yras-goldmedal.ru. Заполнение электронной версии не освобождает от почтового отправления работы на бумажном носителе.
назад| Символ | Значение |
|---|---|
| α | Коэффициент теплового расширения, альфа-частицы, угол, постоянная тонкой структуры, угловое ускорение, матрицы Дирака, коэффициент расширения,поляризованность, коэффициент теплоотдачи, коэффициент диссоциации, удельная термоэлектродвижущая сила, угол Маха, коэффициент поглощения, натуральный показатель поглощения света, степень черноты тела, постоянная затухания |
| β | Угол, бета-частицы, скорость частицы разделена на скорость света, коэффициент квазиупругой силы, матрицы Дирака, изотермическая сжимаемость, адиабатическая сжимаемость, коэффициент затухания, угловая ширина полос интерференции, угловое ускорение |
| Γ | Гамма-функция, символы Кристофеля, фазовое пространство, величина адсорбции, циркуляция скорости, ширина энергетического уровня |
| γ | Угол, фактор Лоренца, фотон, гамма-лучи, удельный вес, матрицы Паули, гиромагнитное отношение, термодинамический коэффициент давления, коэффициент поверхностной ионизации, матрицы Дирака, показатель адиабаты |
| Δ | Изменение величины (напр. Δx), оператор Лапласа, дисперсия, флуктуация, степень линейной поляризации, квантовый дефект |
| δ | Небольшое перемещение, дельта-функция Дирака, дельта Кронекера |
| ε | Электрическая постоянная, угловое ускорение, единичный антисимметричной тензор, энергия |
| ζ | Дзета-функция Римана |
| η | КПД, динамический коэффициент вязкости, метрический тензор Минковского, коэффициент внутреннего трения, вязкость, фаза рассеяния, эта-мезон |
| Θ | Статистическая температура, точка Кюри, термодинамическая температура, момент инерции, функция Хевисайда |
| θ | Угол к оси X в плоскости XY в сферической и цилиндрической системах координат, потенциальная температура, температура Дебая, угол нутации, нормальная координата, мера смачивания, угол Каббибо, угол Вайнберга |
| κ | Коэффициент экстинкции, показатель адиабаты, магнитная восприимчивость среды, парамагнитная восприимчивость |
| Λ | Космологическая постоянная, Барион, оператор Лежандра, лямбда-гиперон, лямбда-плюс-гиперон |
| λ | Длина волны, удельная теплота плавления, линейная плотность, средняя длина свободного пробега, комптоновского длина волны, собственное значение оператора, матрицы Гелл-Мана |
| μ | Коэффициент трения, динамическая вязкость, магнитная проницаемость, магнитная постоянная, химический потенциал, магнетон Бора, мюон, возведённая масса, молярная масса, коэффициент Пуассона, ядерный магнетон |
| ν | Частота, нейтрино, кинематический коэффициент вязкости, стехиометрический коэффициент, количество вещества, ларморова частота, колебательное квантовое число |
| Ξ | Большой канонический ансамбль, кси-нуль-гиперон, кси-минус-гиперон |
| ξ | Длина когерентности, коэффициент Дарси |
| Π | Произведение, коэффициент Пельтье, вектор Пойнтинга |
| π | 3.14159…, пи-связь, пи-плюс мезон, пи-ноль мезон |
| ρ | Удельное сопротивление, плотность, плотность заряда, радиус в полярной системе координат, сферической и цилиндрической системах координат, матрица плотности, плотность вероятности |
| Σ | Оператор суммирование, сигма-плюс-гиперон, сигма-нуль-гиперон, сигма-минус-гиперон |
| σ | Электропроводность, механическое напряжение (измеряемое в Па), постоянная Стефана-Больцмана, поверхностная плотность, поперечное сечение реакции,сигма-связь, секторная скорость, коэффициент поверхностного натяжения, удельная фотопроводимость, дифференциальное сечение рассеяния, постоянная экранирования, толщина |
| τ | Время жизни, тау-лептон, интервал времени, время жизни, период, линейная плотность зарядов, коэффициент Томсона, время когерентности, матрица Паули,тангенциальный вектор |
| Υ | Y-бозон |
| Φ | Магнитный поток, поток электрического смещения, работа выхода, диссипативная функция Рэлея, свободная энергия Гиббса, поток энергии волны, оптическая сила линзы, поток излучения, световой поток, квант магнитного потока |
| φ | Угол, электростатический потенциал, фаза, волновая функция, угол, гравитационный потенциал, функция, Золотое сечение, потенциал поля массовых сил |
| Χ | X-бозон |
| χ | Частота Раби, температуропроводность, диэлектрическая восприимчивость, спиновая волновая функция |
| Ψ | Волновая функция, апертура интерференции |
| ψ | Волновая функция, функция, функция тока |
| Ω | Ом, телесный угол, количество возможных состояний статистической системы, омега-минус-гиперон, угловая скорость прецессии, молекулярная рефракция,циклическая частота |
| ω | Угловая частота, мезон, вероятность состояния, ларморова частота прецессии, Боровская частота, телесный угол, скорость течения |
Ульяновский ГАУ
03.02.2021 Вниманию абитуриентов!
С 1 февраля 2021 года в ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ начался прием документов поступающих на очно-заочную и заочную внебюджетную формы обучения по программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры, на 2021-2022 учебный год.
27.05.2021 Вниманию выпускников вузов!
ФГБОУ ВО Ульяновский ГАУ осуществляет прием документов на обучение по программам высшего образования – программам подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре на 2021-2022 учебный год на очную и заочную бюджетную и внебюджетную формы обучения.
01.06.2021 Ректорат УлГАУ всегда на связи!
13.06.2021 Пять шагов к поступлению
12.08.2021 Всероссийская перепись населения
Уважаемые студенты, аспиранты и сотрудники университета! С 15 октября по 14 ноября 2021 года пройдет Всероссийская перепись населения. Участие в переписи впервые можно будет принять через интернет, с помощью портала «Госуслуги»
16.09.2021 Cкончался доцент кафедры технологии производства и ремонта машин Халимов Рустам Шамильевич
16 сентября 2021 года на 38 году жизни после тяжелой болезни скончался кандидат технических наук, доцент кафедры технологии производства и ремонта машин Ульяновского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина Халимов Рустам Шамильевич.
16.09.2021 Питч-сессия «IRON ROAD SHOW»
Министерство экономического развития и промышленности Ульяновской области, Агентство инновационного развития Ульяновской области совместно с Куйбышевской железной дорогой реализуют программу «IRON ROAD SHOW», которая поможет основателям проектов внедрить свои разработки в инфраструктуру ОАО «РЖД».
15.09.2021 Ульяновский ГАУ – в числе лидеров Рейтинга мониторинга эффективности вузов 2021
Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина вошел в первую лигу Рейтинга мониторинга эффективности вузов 2021 года и занял лидирующие позиции среди аграрных и региональных высших учебных заведений.
15.09.2021 ВЫБОРЫ — 2021
19 сентября 2021 года в Российской Федерации пройдут выборные кампании различного уровня: выборы депутатов Государственной Думы, глав 12 субъектов Федерации и депутатов законодательных органов государственной власти в 39 субъектах РФ.
15.09.2021 Конкурс проектов AgroTech Innovation Belgorod 2021
Группа компаний «Агро-Белогорье» приглашает принять участие в конкурсе агропромышленных проектов AgroTech Innovation Belgorod 2021.
15.09.2021 Продолжается прием заявок на участие в интенсиве Университета 20.35
Университет 20.35 приглашает команды студентов принять участие в программе «Осенний интенсив 2021».
14.09.2021 Ульяновский ГАУ принял участие в «ИТ-диктанте»
Студенты Ульяновского государственного аграрного университета имени П.А. Столыпина успешно справились с тестовыми заданиями разного уровня сложности.
13.09.2021 Представители Ульяновского ГАУ приняли участие в XXIII Поволжской агропромышленной выставке
10 сентября декан инженерного факультета УлГАУ Андрей Павлушин и заведующий кафедрой «Агротехнологии, машины и безопасность жизнедеятельности» Владимир Курдюмов посетили с рабочим визитом ежегодную специализированную выставку сельскохозяйственной техники, инновационных технологий и оборудования для растениеводства, животноводства, фермерских хозяйств в Самарской области.
10.09.2021 Ушла из жизни ветеран кафедры биологии, химии, технологии хранения и переработки продукции растениеводства Розалия Асыловна Нуретдинова
10 сентября 2021 года скончалась ветеран кафедры биологии, химии, технологии хранения и переработки продукции растениеводства Ульяновского государственного аграрного университета им. П.А.Столыпина Розалия Асыловна Нуретдинова.
09.09.2021 Гранты Президента РФ для молодых российских ученых – кандидатов и докторов наук
Гранты Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук и докторов наук, выделяются на проведение научных исследований в 2022 – 2023 гг.
Физика Значок
Наука Картинки
Значок атома Значок батареи Значок Стакана синий значок Значок книги Значок лампы Значок кнопки клипарт Значок коллекции Значок компьютера Значок опасности Значок Днк Значок Земли Значок Эмблемы Значок Энергии Значок Формулы Значок Шестеренки Значок Глобуса Значок Значок Иллюстрация значок значок лампы значок ноутбука значок меридиана значок микросхемы значок микроскопа значок ядерной физики значок радиоактивный значок значок робота значок науки значок набора значок знак значок солнечной энергии значок космического корабля значок солнца значок символа значок технологии значок телескопа значок вектора значок предупреждения значок веб-значок
Science Fair Icons
значок атома черный значок значок доски значок доски значок бомбы значок книги значок мела химический значок значок химии значок космоса значок дизайн значок днк значок земли значок образования значок элемента значок эксперимента значок взрыва значок мухи будущий значок значок глобуса значок человека значок значок иллюстрация значок лаборатория значок медицинский значок значок микроскопа значок молекулы значок ядра люди ico n значок физики значок физиологии значок исследования значок ракеты значок сатурн значок науки значок науки набор значок формы значок значок знак значок структура значок значок значок значок значок значок технология значок телескопа значок пробирки значок трубки значок вселенная вектор значок веб-значок белый значок
Наука значки и кнопки
значок атома значок мензурки синий значок значок книги значок портфеля значок кнопки значок калькулятора значок колпачка клипарт значок коллекция значок значок компасы значок компьютера значок ДНК значок земли значок образования значок эмблема значок энергии значок формулы значок глобус значок выпускника значок значок значок иллюстрация значок ноутбук значок меридиан значок значок микроскопа значок пера значок карандаша значок физики значок портфолио транспортир значок значок наука набор значок значок значок символ значок значок телескоп значок университета вектор значок веб-значок
Образовательные знаки
академический значок значок искусства значок астрономии значок атома черный значок значок доске значок книги значок значок кнопки значок карты значок часов значок колледжа значок компьютера значок переписки значок степени значок дисциплины значок образования значок формулы значок глобуса значок диплома значок значок иллюстрация значок значок указатель значок Интернета изолированный значок значок знания значок языка значок урока значок урока значок математики значок мыши значок мыши значок музыки значок карандаша значок физики значок профессора значок чтения значок значок линейки значок школы значок значок знак значок силуэт значок значок ученика значок предмета значок значок учить значок значок учителя значок обучения значок университета вектор значок письменный значок
Набор научных значков
значок атома значок батареи значок мензурки синий значок значок книги значок лампы кнопка значок клипарт значок коллекция значок значок компьютера значок опасности значок днк значок земли значок эмблемы значок энергии значок формулы значок шестеренки значок значок глобус значок значок иллюстрация значок значок значок ноутбук значок меридиана значок микросхемы значок микроскопа значок ядерной энергии значок физики значок радиоактивный значок значок робота значок науки набор значок знак значок солнечный значок космический корабль ico n значок солнца значок символ значок значок технологии значок телескопа вектор значок значок предупреждения значок веб-значок
Значок образования для школы
значок abc значок яблока значок шара значок баскетбола значок мензурки значок доски значок книги значок кисти значок автобус значок кнопки значок колпачок значок сертификата классная доска значок значок значок химии значок колледжа значок компьютера значок кристалла значок диплом значок значок значок значок значок значок образование значок значок глобус значок значок значок иллюстрация значок значок значок значок институт значок значок значок ноутбук значок решетки значок лицензии значок микроскопа значок кисти значок ручки значок карандаша значок человека значок физика пиктограмма значок значок школы значок школьного автобуса значок науки набор значок значок знак значок значок значок значок значок обучение значок транспорт значок университета вектор значок веб-значок значок мира
Физические символы — Список физических символов и имен
В физике существует большое количество физических величин, которые мы включать при выполнении расчетов.Чтобы сделать его более удобным для пользователей и более простым в использовании и запоминании, мы часто используем обозначения / символы для представления этих физических величин. Эти обозначения / символы, которые мы используем для представления физических величин при решении связанных с ними проблем или для других целей, являются символами. Символы, используемые для физических величин, сильно отличаются. Иногда символ может быть первой буквой физических величин, которые они представляют, например, что означает расстояние. В других случаях они могут быть совершенно не связаны с названием физических величин, например c, обозначающим скорость света.Они также могут быть в форме греческих символов, например λ, что означает длину волны. Ниже приведены некоторые символы, обычно используемые в физике, с их названиями, типами величин и их единицами СИ.
| Символ | Количество / Коэффициенты | Единица СИ | Физическая величина (Скалярная / Вектор) | |
| r | Радиус, радиус кривизны | Метр | Функционирует как скаляр, так и вектор | |
| с | Смещение | Метр | Вектор | |
| d | Расстояние | Радиан | Скаляр | |
| θ, φ | Угловое смещение, угловое разделение, угол поворота | Измеритель | Функционирует как скаляр, так и вектор | |
| x, y, z | Декартовы координаты | Без единиц измерения | Скалярный | |
| î, ĵ, k̂ | Декартовы единичные векторы | Безразмерные | Вектор | |
| r, θ, φ | Сферические координаты | Метры / радианы | Скалярные | |
| r̂, θ̂, φ̂ | Сферические единичные векторы | Безразмерные | Вектор | |
| r, θ, z | Цилиндрические координаты | метр / рад вектор | Безразмерный | Вектор |
| t̂ | Тангенциальный единичный вектор | Безразмерный | Вектор | |
| h | Высота, глубина | Метр | Скалярный | |
| ℓ, L | Длина | Измеритель | Скаляр | |
| т | Время | Секунда 90 055 | Скалярный | |
| D | Диаметр | Измеритель | Скалярный | |
| C | Окружность | Измеритель | Скалярный | |
| A, A | Площадь | Квадратный метр | Функционирует как оба скаляр и вектор | |
| V | Объем | Кубический метр | Скаляр | |
| т | Время, длительность | Секунда | Скалярная | |
| T | Периодическая продолжительность | Секунда | Скалярная | |
| τ | Постоянная времени | Секунда | Скалярная | |
| f | Частота | Герц | Скалярная | |
| ω | Угловая частота | Радиан в секунду | Скалярная |
| Обозначение | Количество / Коэффициенты | S.I Единица | Физическая величина (скалярная / векторная) |
| v | Скорость, скорость | метр в секунду | Функционирует как вектор |
| a | Ускорение | метр в секунду в квадрате | Функции как и вектор |
| a c | Центростремительное / центробежное ускорение | метр в секунду в квадрате | Функции как вектор |
| g | Ускорение свободного падения | метр в секунду в квадрате | Вектор функций |
| м | Масса | Килограмм | Скалярная |
| F | Сила | Ньютон | Функционирует как вектор |
| F г / W | Сила тяжести / Вес | Ньютон | Функционирует как вектор |
| F n 903 65, Н | Нормальная сила, нормальная | Ньютон | Функционирует как вектор |
| F f | Сила трения | Ньютон | Функционирует как вектор |
| µ | Коэффициент трения | Безразмерный | Скалярный |
| p | Импульс | Килограмм-метр в секунду | Функционирует как вектор |
| Дж | Импульс | Ньютон секунда | Функционирует как вектор |
| E | Энергия | Джоуль | Скаляр |
| K | Кинетическая энергия | Джоуль | Скаляр |
| U | Потенциальная энергия | Джоуль | Скаляр |
| В г | Гравитационный потенциал | Гравитационный потенциал килограмм | Скаляр |
| КПД | Безразмерный | Скалярный | |
| P | Мощность | Вт | Скалярный |
| ω | Скорость вращения, скорость вращения | Радиан в секунду | Функционирует как вектор |
| α | Ускорение вращения | Радиан на секунду в квадрате | Функционирует как вектор |
| τ | Крутящий момент | Ньютон-метр | Функционирует как вектор |
| I | Момент инерции | Килограмм-метр в квадрате | Скаляр |
| L | Угловой момент | Килограмм-метр в квадрате в секунду | Функционирует как вектор |
| H | Угловой импульс | Ньютон-метр секунда | Функционирует как вектор |
| k | Пружина постоянная | Н эвтон на метр | Скаляр |
| p | Давление | Паскаль | Скаляр |
| σ | Напряжение | Паскаль | Скаляр |
| τ | Скалярное напряжение | Паскаль | |
| ρ | Плотность, объемно-массовая плотность | Килограмм на кубический метр | Скалярная |
| σ | Поверхностная массовая плотность | Килограмм на квадратный метр | Скалярная |
| λ | Линейная массовая плотность | Килограмм на метр | Скалярный |
| F B , B | Плавучесть | Ньютон | Функционирует как вектор |
| q м | Массовый расход | Килограмм в секунду | Скалярный |
| q V | Объемный расход | Кубический метр в секунду | Скалярный |
| F D , R | Сопротивление сопротивления воздуха | Ньютон | Функционирует как вектор |
| C D | Коэффициент сопротивления | Без единицы измерения | Скалярная |
| η | Viscosi | Паскаль-секунда | Скалярная |
| ν | Кинематическая вязкость | Квадратный метр в секунду | Скалярная |
| Ma | Число Маха | Безразмерная | Скалярная |
| Re | Число Рейнольдса | Безразмерный | Скалярный |
| Fr | Число Фруда | Безразмерный | Скалярный |
| E | Модуль упругости Юнга | Паскаль | Скалярный |
| G | Модуль сдвига жесткости y | Паскаль | Скалярная |
| K | Объемный модуль сжатия | Паскаль | Скалярная |
| ε | Линейная деформация | Безразмерная | Скалярная деформация |
| γ | Сдвиговая деформация | БезразмерныйСкалярный | |
| θ | Объемная деформация | Безразмерный | Скалярный |
| γ | Поверхностное натяжение | Ньютон на метр | Скалярный |
Символы, используемые для обозначения физических величин, связанных с Теплофизика:
| Обозначение | Количество / Коэффициенты | S.I Единица | Физическая величина (скалярная / векторная) |
| COP | Коэффициент производительности | Безразмерный | Скалярный |
| w | Способы, количество идентичных микросостояний | Безразмерный | Скалярный |
| S | Энтропия | Джоуль на кельвин | Скалярный |
| U | Внутренняя энергия | Джоуль | Скалярный |
| ε | Коэффициент излучения | Безразмерный | Скалярный | кТеплопроводность | Ватт на метр по Кельвину | Скалярный |
| P | Расход тепла | Ватт | Скалярный |
| N | Число частиц | Безразмерный | Скалярный |
| n | Количество вещества | Моль | Скаляр |
| L | Скрытая теплота / удельная скрытая теплота | Джоуль на килограмм | Скалярный сигнал |
| c | Удельная теплоемкость | Джоуль на килограмм Кельвин | Скаляр |
| Q | Нагрев | Джоуль | Скаляр |
| Β | Объемное расширение, коэффициент объемного теплового расширения | Обратный кельвин | Скалярный |
| α | Линейное расширение, коэффициент теплового расширения | Обратный кельвин | Скалярный |
| T | Температура | Кельвина | Скаляр |
Символы, используемые для обозначения физических величин, связанных с волнами и оптикой:
| Символ | Количество / коэффициенты | С.I Единица | Физическая величина (скалярная / векторная) |
| M | Увеличение | Безразмерная | Скалярная |
| f | Фокусное расстояние | Метр | Скалярная |
| n | Индекс преломления | Безразмерный | Скалярный |
| L | Уровень | Децибел, децинепр | Скалярный |
| I | Интенсивность | Ватт на квадратный метр | Скалярный |
| v, c | Скорость волны | Метр в секунду | Скалярный |
| λ | Длина волны | Метр | Скалярный |
| P | Оптическая сила линзы | Диоптрий | Скалярный |
Используемые символы для обозначения физических величин, связанных с электричеством и магнетизмом: 900 44
| Обозначение | Количество / коэффициенты | S.I Единица | Физическая величина (скалярная / векторная) |
| S | Вектор Пойнтинга, интенсивность | Ватт на квадратный метр | Функционирует как вектор |
| η | Плотность энергии | Джоуль на кубический метр | Скалярный |
| n | Оборотов на единицу длины | Обратный счетчик | Скалярный |
| Н | Число витков | Безразмерный | Скалярный |
| Φ B | Магнитный поток | Weber | Vector |
| B | Магнитное поле | Tesla | Функционирует как вектор |
| F B | Магнитная сила | Ньютон | Функционирует как вектор |
| σ | Электропроводность | Сименс на метр | Скаляр | G | Проводимость | Siemens | Скалярный |
| ρ | Удельное сопротивление | Ом-метр | Скалярный |
| R, r | Электрическое сопротивление / внутреннее сопротивление | Ом | Скалярный |
| I | Электрический ток | Ампер | Скалярный |
| ϵ | Диэлектрическая проницаемость | Безразмерный | скалярный |
| C | Емкость | Фарад | Скалярный |
| Электромагнитный сила (э. д. Φ E | Электрический эт. ux | Ньютон-метр в квадрате на кулон | Функционирует как вектор |
| E | Электрическое поле | Ньютон на кулон / вольт на метр | Функционирует как вектор |
| F E | Электростатическая сила | Ньютон | Функционирует как вектор |
| λ | Линейная плотность заряда | Килограмм на метр | Скалярный |
| σ | Плотность заряда площади | Килограмм на квадратный метр | Скалярный |
| ρ | Объемная плотность заряда | Килограмм на кубический метр | Скалярный |
| q, Q | Электрический заряд | Кулон | Скалярный |
Используемые в современной физике символы:
| Символ | Количество / коэффициенты | С.I Единица | Физическая величина (скалярная / векторная) |
| D | Доза / поглощенная доза | серый | Скалярный |
| Период полураспада | Вторая | Скалярная | |
| ψ (r, t), ψ (r) φ (t) | Волновая функция | Безразмерная | Функционирует как вектор |
| Φ | Работа выхода | Джоуль | Скалярная |
| H | Эффективная доза Зенаида Гонсалес Котала Сяофэн Фэн стал первым научным сотрудником Университета Центральной Флориды. Премия присуждается ученым, начинающим карьеру, и демонстрирующим большие перспективы. Предыдущие научные сотрудники Sloan сделали большие дела. В совокупности они получили 47 Нобелевских премий, 17 медалей Филдса по математике, 69 Национальных медалей науки и 18 медалей Джона Бейтса Кларка по экономике. «Для меня большая и унизительная честь получить стипендию Sloan Research Fellowship как признание моих исследовательских усилий на данном этапе моей карьеры», — говорит Фен. «Получение звания научного сотрудника Sloan — это сильный стимул к моим исследовательским усилиям и интересам в области электрокатализа в UCF.Эта стипендия вселила в меня уверенность в достижении моих целей в решении научных задач по преобразованию возобновляемой энергии ». Фен присоединяется к классу Слоуна 2019 года, в котором участвуют 126 ученых из США и Канады. Фэн получит двухлетнюю стипендию в размере 70 000 долларов для продолжения своих исследований. Самое приятное то, что у денег есть только одно ограничение — они должны способствовать продвижению его работы. «Научные сотрудники Sloan — лучшие молодые ученые, работающие сегодня», — говорит Адам Ф. Фальк, президент Alfred P.Фонд Слоуна. «Стипендиаты Sloan выделяются своим творческим потенциалом, своим упорным трудом, важностью проблем, которые они решают, а также энергией и новаторством, с которыми они их решают. Стать научным сотрудником Слоуна — значит быть в авангарде науки 21 века ». Это признание не стало неожиданностью для Эдуардо Муччиоло, председателя физического факультета UCF. Он номинировал Фенга на награду. «Мы очень рады за доктора Фенга. Он очень талантливый человек с прекрасными идеями и солидным послужным списком », — говорит Муччиоло.«Исследовательская стипендия Слоуна — значительное достижение. Он присуждается только лучшим, наиболее перспективным младшим преподавателям. Часто эту стипендию получают только преподаватели высших учебных заведений. Примечателен тот факт, что на нашем факультете наконец-то появился научный сотрудник Sloan. Это показывает, что UCF теперь может привлекать младшие преподаватели самого высокого уровня ». Фен основал свою лабораторию в UCF в 2016 году. Его исследования сосредоточены на понимании механизмов и разработке эффективных катализаторов для электрохимического преобразования энергии, которое играет ключевую роль в технологиях возобновляемых источников энергии.В прошлом году его работа привлекла внимание страны за свой потенциал в повышении продуктивности питания. Фэн имеет несколько степеней, в том числе докторскую степень в Калифорнийском университете в Беркли, и он был докторантом в Стэнфордском университете, прежде чем присоединиться к UCF. Он также входит в группу факультетов преобразования энергии и движения. Согласно классической физике, энергия считалась «непрерывной». Что это значит? Единственное, о чем я могу думать, это проблема Черного тела. Рассмотрим черное тело. Это объект, который является прекрасным поглотителем, но также и прекрасным излучателем. Так что если вы его нагреете, он полностью отдаст энергию. На практике это своего рода трансформатор: вы отдаете ему тепловую энергию, а он возвращает вам лучистую энергию (свет). Проблема в том, что по мере увеличения тепла испускаемое излучение будет иметь меньшую длину волны и, согласно экспериментальной работе, интенсивность будет расти, но очень круто до ультрафиолета, где интенсивность должна стать … бесконечной! Планк решил найти решение, но не смог. В отчаянии (он это признал) он решил добиться объяснения. Представьте, что черное тело состоит из атомов, похожих на колеблющиеся системы; они получают энергию, вибрируют и повторно излучают энергию. Это нормально, это термодинамика и классическая физика, и Планк согласился с этим, но теперь он представил свой акт отчаяния: что, если вибраторы не могут принимать любое количество энергии? Что, если они могут вибрировать только тогда, когда получают определенное фиксированное количество энергии? Чтобы понять это невероятное предположение и его последствия, представьте, что вы меняете немного денег; у вас будет много мелких монет (скажем, 10 центов), несколько меньше — более крупных (20 и 50 центов) и очень мало монет большой стоимости (скажем, 1 доллар).Банк работает как черное тело, меняя определенную сумму (чек или банкноты) на монеты, но у него не может быть непрерывного набора монет, иначе мы получим бесконечное количество монет (1 цент, 1.0001 цент, 100000001 цент и т. Д.) .). Вы можете видеть, что меньшие частоты, такие как ультрафиолет, являются более ценными монетами, их немного и они соответствуют относительно небольшой интенсивности, в то время как 20 центов дадут вам зеленые длины волн, а 10 — красные. Это очень грубый пример, но вы можете видеть, что что касается монет, для энергии у вас не может быть непрерывных значений, а есть только дискретный набор значений, которые вместе составляют вашу общую сумму (несколько больших значений и много небольшой)!!! В любом случае, я советую вам взглянуть на литературу по ультрафиолетовой катастрофе и излучению черного тела, чтобы иметь более полную и рациональную точку зрения. Найджел Локьер уйдет с поста директора ФермилабИсследовательский альянс Fermi, партнерство Чикагского университета и Ассоциации исследований университетов, которое управляет Национальной ускорительной лабораторией Ферми от имени Министерства энергетики США, объявило 10 сентября, что Найджел Локьер уйдет в отставку после восьми лет с поста директора национальная лаборатория, которая ведет в США исследования в области физики элементарных частиц. Директор Фермилабы Найджел Локьер За время правления Локьера Фермилаб продолжал делать революционные успехи в физике элементарных частиц.Лаборатория играет ведущую роль в международных физических проектах, включая создание компонентов и анализ данных для Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе, и заложила основу для флагманского эксперимента Deep Underground Neutrino Experiment, масштабного международного исследовательского проекта со штаб-квартирой в Фермилабе, который будет изучать нейтрино. чтобы лучше понять происхождение Вселенной. Предполагается, чтоЛокьер будет директором Fermilab до весны 2022 года, в то время как комитет, назначенный Fermi Research Alliance, проводит международный поиск его преемника. «Канцлер Циммер и я благодарны Найджелу за его годы самоотверженной службы в Фермилаб, в рамках которой лаборатория установила курс на глобальное лидерство в исследованиях нейтрино на ускорителях», — сказал президент Чикагского университета Пол Аливисатос, который является председателем совет директоров Fermi Research Alliance LLC. «Под его руководством выдающейся команды Fermilab лаборатория добилась значительных успехов в критических областях физики элементарных частиц и квантовой науки. У Fermilab очень яркое будущее открытий, и она готова продолжить внедрение инновационных проектов, таких как DUNE, в новую эру научных исследований и исследований.” В 2013 году Локьер стал шестым директором Fermilab, которая назначена ведущей лабораторией по физике элементарных частиц и исследованиям на ускорителях в США. Под руководством Локьера Fermilab пересмотрела свою миссию в соответствии с рекомендациями отчета Группы по приоритизации проекта физики частиц и установила курс на мировое лидерство в исследованиях нейтрино на ускорителях посредством строительства лаборатории с длинной базой нейтрино (LBNF), эксперимента Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) и Плана улучшения протонов (PIP-II), которые поддерживаются крупными международными организациями. LBNF отправит триллионы нейтринных частиц на 800 миль (1300 км) через землю к четырехэтажному детектору в миле под поверхностью внутри бывшей шахты в Лиде, Южная Дакота. DUNE, который сейчас строится, станет самым продвинутым экспериментом в мире, изучающим невидимые частицы, называемые нейтрино, которые могут содержать ключ к космическим загадкам, которые ставили ученых в тупик на протяжении десятилетий. В масштабном проекте примут участие более 1000 ученых из более чем 200 учреждений и 31 страны.Локьер сыграл ключевую роль в определении научного видения будущего лаборатории и в обеспечении основных обязательств по его реализации со стороны международных партнеров. В рамках этой миссии Фермилаб планирует получить самые мощные нейтринные пучки высокой интенсивности в мире путем модернизации своего ускорительного комплекса. Ускоритель PIP-II будет работать как новая первая ступень в цепочке ускорителей Фермилаба, питая как DUNE, так и ее обширный набор экспериментов по физике элементарных частиц на месте.После завершения новая машина станет сердцем ускорительного комплекса лаборатории, значительно улучшив то, что уже является самым мощным в мире пучком частиц для нейтринных экспериментов. «Мировое сообщество физиков высоких энергий и Министерство энергетики были благодарными получателями видения Найджела Локьера в этой области и его приверженности международному сотрудничеству и сотрудничеству в области физики на протяжении почти 40 лет», — сказал Стив Бинкли, исполняющий обязанности директора Министерства энергетики США. Офис науки.«Его поддержка и поддержка стратегического плана США по физике элементарных частиц в глобальном контексте (широко известного как отчет P5) позволили всему сообществу проложить путь, который успешно реализует этот план для всей области. Тёплые отношения, которые он установил и культивировал с нашими международными партнерами в Европе и Азии, являются образцом научной дипломатии, от которого в равной степени выигрывают как исследователи, так и правительства, и станут одним из непреходящих наследий Найджела.” Во время правления Локьера Фермилаб также продолжал руководить экспериментом по Большому адронному коллайдеру и компактному мюонному соленоиду в ЦЕРНе в Женеве, Швейцария. Фермилаб предоставил основные компоненты для ускорителя коллайдера и модернизации эксперимента с компактным мюонным соленоидом. «Доктор. Благодаря дальновидному руководству Локьера, Fermilab встала на путь, позволяющий новым поколениям ученых проводить трансформирующие исследования в области физики элементарных частиц, ускорительных технологий и квантовой информации », — сказал Джон Местер, исполнительный директор Исследовательской ассоциации университетов. В качестве директора Fermilab Локьер также возглавил усилия по обновлению инфраструктуры лаборатории, активизировал усилия лаборатории по переводу научных открытий в приложения для общества и выступил с новыми инициативами, такими как участие Fermilab в Чикагской квантовой бирже. «Последние несколько лет были для Fermilab периодом выдающихся достижений. Лаборатория не только раздвинула границы знаний с трансформационными открытиями и технологическими разработками, но и стала свидетелем запуска новых определяющих поле международных экспериментов, которые навсегда изменят наше понимание Вселенной », — написал Локьер в своем сообщении. решение уйти в отставку.«Для меня было привилегией быть директором Фермилаба». До прихода в Fermilab Локьер работал преподавателем физики в Университете Пенсильвании, занимаясь экспериментами с частицами высоких энергий на границе с энергетикой, после чего шесть лет возглавлял TRIUMF, национальную лабораторию Канады по ядерной физике и физике элементарных частиц. физиков успешно разработали ключевое устройство для получения термоядерной энергииФизики, работающие над термоядерным реактором, называемым стелларатором, приближаются к тому, чтобы на самом деле использовать мощь ядерного синтеза. Согласно новой статье, стелларатор Wendelstein 7-X в Германии теперь способен удерживать тепло, которое достигает температур в два раза выше, чем в ядре Солнца. Это означает, что физикам удалось снизить тепловые потери — важный шаг вперед в технологии стеллараторов. «Это действительно захватывающая новость для термоядерного синтеза, что эта конструкция оказалась успешной», — сказал физик Новимир Паблант из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). «Это ясно показывает, что такого рода оптимизация возможна.» Энергия термоядерного синтеза является центром усилий по развитию энергетики во всем мире. Теоретически она основана на использовании энергии, высвобождаемой при слиянии ядер в плазме, для производства более тяжелого элемента: тот же процесс, который происходит в сердцах звезд. Если бы мы могли Для достижения этого преимущества будут огромными — чистая, высокоэффективная энергия, которая практически неисчерпаема. Однако легче сказать, чем сделать. Термоядерный синтез — чрезвычайно энергичный процесс, и сдержать его непросто. Энергия термоядерного синтеза была впервые исследована в 1940-е годы; десятилетия спустя термоядерные реакторы по-прежнему не производят столько энергии, сколько теряют, с довольно значительным отрывом, хотя разрыв сокращается. Термоядерная технология, в настоящее время побивающая температурные рекорды, — это токамак — петля плазмы в форме пончика, заключенная в оболочку из магнитных полей, движущуюся с высокой скоростью в виде быстрых импульсов. Относительная простота помогает сдерживать его при высоких температурах, но только порывами. Стеллараторы, с другой стороны, основаны на невероятно сложной конфигурации магнитов, составленных ИИ, который может управлять плазмой, чтобы она продолжала течь. Их довольно сложно спроектировать и построить, что привело к появлению стеллараторов, которые пропускают довольно много энергии, произведенной термоядерным синтезом, в виде тепловых потерь. Wendelstein 7-X. (Бернхард Людвиг / Институт физики плазмы Макса Планка) Эта потеря тепла является результатом процесса, называемого неоклассическим переносом, при котором сталкивающиеся ионы в термоядерном реакторе вызывают диффузию плазмы наружу. Его действие в стеллараторах больше, чем в токамаках. Поскольку у токамаков есть свои недостатки, исследователи из PPPL и Института физики плазмы Макса Планка попытались придать форму магнитам в W7-X, чтобы попытаться уменьшить эффекты неоклассического транспорта.А теперь измерения, проведенные с помощью прибора, называемого рентгеновским кристаллическим спектрометром (XICS), показали очень высокие температуры внутри реактора . Они подтверждаются измерениями спектроскопии рекомбинационной перезарядки (CXRS), которые считаются более точными, чем измерения XICS, но не могут быть выполнены при всех условиях. Но при согласии обоих наборов данных кажется, что стелларатор смог достичь температуры почти 30 миллионов Кельвинов. Это было бы возможно, только если бы произошло резкое сокращение неоклассического транспорта. Они провели моделирование, чтобы определить, сколько тепла было бы потеряно через неоклассический транспорт, если бы W7-X не был оптимизирован, и обнаружили, что 30 миллионов Кельвинов — это выход за рамки допустимого. «Это показало, что оптимизированная форма W7-X уменьшила неоклассический транспорт и была необходима для производительности, наблюдаемой в экспериментах с W7-X», — сказал Паблант. «Это был способ показать, насколько важна оптимизация.» Этот захватывающий результат представляет собой значительный шаг вперед в совершенствовании конструкции стелларатора, который будет определять и формировать будущие усилия. Это также значительный шаг на пути к практическому созданию термоядерного реактора, хотя предстоит еще много работы. Чтобы быть практичным, термоядерный реактор должен иметь не только высокие температуры, но и правильную плотность плазмы и приличное время удержания.Хотя токамаки нагреваются, снижение потерь энергии гарантирует, что стеллараторная технология по-прежнему будет иметь преимущество. «Уменьшение неоклассического транспорта — не единственное, что вам нужно сделать», — сказал Паблант. «Есть целый ряд других целей, которые необходимо показать, в том числе стабильная работа и уменьшение турбулентного транспорта». Поскольку в настоящее время разрабатываются различные технологии термоядерных реакторов, кажется, что появление одного из них — лишь вопрос времени. Может пройти еще какое-то время, прежде чем энергия, полученная в результате синтеза, достигнет наших электросетей, но когда это произойдет, это вполне может изменить мир. W7-X в настоящее время проходит модернизацию и возобновит работу в 2022 году. Исследование было опубликовано в Nature . ICON Физика: Общий обзор Мартин Келер и команда ICON по физике ICON.Презентация на тему: «ICON Physics: Общий обзор Мартин Келер и команда ICON по физике ICON» — стенограмма презентации:ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>1 ICON Physics: Общий обзор Мартин Кёлер и команда ICON Физика ICON 2 Стандартное разложение и усреднение Рейнольдса приводит к ковариациям, которые требуют «замыкания» или «параметризации».Излучение, поглощаемое, рассеиваемое и испускаемое молекулами, аэрозолями и облачными каплями, играет важную роль в атмосфере и требует параметризации. Микрофизические процессы облака нуждаются в «параметризации». Схемы параметризации выражают влияние подсеточных процессов на разрешенные переменные. Переменные модели: U, V, T, q, (l, i, r, s, a) Что такое параметризация и зачем она нужна 3 1 час100 часов0.01-часовая микромасштабная турбулентность. В диффузионном переносе в атмосфере преобладает турбулентность. Временной масштаб турбулентности варьируется от секунд до получаса. Шкала длины варьируется от мм для рассеивающих водоворотов до 100 м для переносящих водоворотов. Самые большие водовороты — самые эффективные для транспортировки. спектральный промежуток данные суточного цикла циклонов: пространственно-временные масштабы 1957 г. 4 любезно предоставлено Антоном Бельяарсом Пространственные и временные масштабы 5 Параметризованные процессы любезно предоставлены Антоном Бельяарсом 6 Основные уравнения мама.непрерывность экв. 7 Разложение Рейнольдса Подставьте, примените оператор усреднения, приближение Буссинеска (только плотность в терминах плавучести) и гидростатическое приближение (вертикальное ускорение << плавучесть). Усреднение (над полосой) выполняется над ячейкой сетки, т.е. турбулентное движение в подсетке усредняется. Свойство оператора усреднения: 8 Уравнения Рейнольдса Аппроксимация пограничного слоя (горизонтальные масштабы >> вертикальные масштабы), e.грамм. : Приближение высокого числа Рейнольдса (молекулярная диффузия << турбулентный перенос), например: напряжение Рейнольдса 9 Производство сдвига Турбулентный перенос Плавучесть Средний поток Адвекция TKE Турбулентное уравнение кинетической энергии локальное TKE: Вывести уравнение для E, комбинируя уравнения компонентов полной скорости и компонентов средней скорости: Диссипация Среднее значение накопления TKE: Корреляция давления 10 Простые замыкания Метод потока массы: метод K-диффузии: аналогия молекулярного диффузионного потока массы (требуется закрытие M), увлекающая модель факела. 11 ProcessAuthorsSchemeOrigin Radiation Mlawer et al.(1997) Barker et al. (2002) RRTM (позже с McICA и McSI) ECHAM6 / IFS Ritter and Geleyn (1992) δ двухпотоковый GME / COSMO Неорографическое сопротивление гравитационным волнам Scinocca (2003) Orr, Bechtold et al. (2010) рассеяние волн на критическом уровне IFS Орографическое сопротивление в масштабе подсетки Lott and Miller (1997) блокирование, GWDIFS Облачность Doms and Schättler (2004) подсеточная диагностика GME / COSMO Köhler et al. (новая разработка) диагностика (позднее прогноз) PDFICON Microphysics Doms and Schättler (2004) Seiffert (2010) прогноз: водяной пар, облачная вода, облачный лед, дождь и снег GME / COSMO Convection Bechthold et al.(2008) мелкий и глубокий поток массы IFS Plant, Craig (2008) стохастик на основе Kain-FritschLMU, Munich Turbulent Transfer Raschendorfer (2001) прогностический TKECOSMO Mironov, Mayuskava (новый) прогноз TKE и скалярная вариация ECHAM6 Neggers, Bela Köhler, 2010) EDMF-DUALMIFS Land Heise and Schrodin (2002), Helmert, Mironov (2008, озеро) выложены плиткой TERRA + FLAKE + многослойный снег GME / COSMO Raddatz, Knorr, SchnurJSBACHECHAM6 Physics in ICON 12 ICON динамика-физика езда на велосипеде Медленная физика Неорографическое сопротивление гравитационной волны Неорографическое сопротивление гравитационной волны Подрешеточная шкала Орографическое сопротивление Земля / озеро / морской лед dtime dt_gwd dt_sso dt_conv dt_rad dtime * iadv_rcf dt_conv Adidas Fast Physics Выходные данные Traffic Микрофизика Суббота.Регулировка конвекции радиационного облачного покрова «dt_output» Тенденции 13 T-тенденции из-за схемы солнечного излучения [K / день] Январь 2012 г. 14 Т-тенденции из-за схемы земного излучения [K / день] Январь 2012 г. 15 T-тенденции из-за схемы турбулентности Янв.2012 [K / день] 16 T-тенденции из-за схемы конвекции [K / день] Январь 2012 г. 17 T-тенденции из-за схем SSO + GWD [тыс. / День] Январь 2012 г. 18 Т-тенденции из-за микрофизики / сб. схема [K / день] Январь 2012 Регулировка микрофизики насыщения янв.2012 г. 19 JSBACH Модель земной поверхности Schnur, Knurr, Raddatz, MPI Hamburg JSBACH — это параметризация земной поверхности в рамках физики ECHAM в модели системы Земли MPI. Физические процессы: баланс энергии и влаги на поверхности (неявная связь в схеме вертикальной диффузии атмосферы) 5-слойные температуры и гидрология почвы Снег, ледники Гидрологический сток (связь с океаном) Биогеохимические процессы: характеристики растительности, представленные фенологией функциональных типов растений Фотосинтез Круговорот углерода Ограничение питательных веществ (круговорот азота и фосфора) Динамическая растительность Изменение землепользования 20 Схема турбулентности EDMF-DUALM в целях ICON: вариант турбулентности для ICON, который является привлекательным с научной и практической точки зрения ссылка на схему TKE по умолчанию исследования (HeRZ и HD (CP) 2) потенциал для климата Мартин Келер и команда ICON 21 год Концепция DUALM: несколько восходящих потоков с гибким разделением площади 22 preVOCA: VOCALS в октябре 2006 г. — низкая облачность 23 Даниэль Клоке, Юлих, 100 м ICON LES run: qc + qi 24 Процесс GCSS: Исследование облачной системы GEWEX (1994-2010) Randall et al, 2003 25 дополнительные слайды 26 Майке Альгримм: Торговые кучевые облака CALIPSO TiedtkeDUALM 27 дерево вызовов EDMF 3 восходящих потока участков (тест, субоблако, облако) замыкание потока массы расчет z0 коэффициенты обмена позвоните в TERRA, чтобы получить потоки суши холодная кожа океана, описание теплого слоя TOFD, сопротивление от 5 м до 5 км орография Решатели EDMF для qt / T, u / v, tracer (e.грамм. аэрозоль) множественная диагностика, включая T2m, порывы 28 год JSBACH в ICON Schnur, Knurr, Raddatz, MPI Hamburg Новая разработка унифицированного кода JSBACH, который работает с моделями ICON и ECHAM6 (MPI-ESM1). Имеет собственный репозиторий svn (https://svn.zmaw.de/svn/jsbach) и вставляется в код ICON при проверке / обновлении svn через свойство svn: externals https://svn.zmaw.de/svn/jsbach Self -вдерживаемая модель; Сам код ICON содержит только вызовы JSBACH для инициализации и обновления поверхности на каждом временном шаге (src / atm_phy_echam / mo_surface.f90) В настоящее время в новом коде JSBACH реализованы только физические процессы; биогеохимический процесс будет перенесен в новый код в ближайшие месяцы Новые структуры для памяти и подповерхностные типы (плитки), которые позволяют более гибко управлять характеристиками поверхности и процессами: PFT, голая почва, озера, ледники, заболоченные земли, лес управление, городские поверхности и т. д. 29 Обновление и настройка физики ICON 2013 август-декабрь Настройка неорографических гравитационных волн Поток скрытого тепла на морской поверхности в схеме TKE — rat_sea Физика поверхности суши Экспоненциальные корни Зависящая от влажности теплопроводность Схема облачного покрова Параметры конвекции Tiedtke / Bechtold Обновление суточного цикла Bechtold Горизонтальная диффузия new TURBDIFF код 30 Амплитуда запуска настройки неорографической гравитационной волны x10 -3 Па Анализ IFS Наблюдение URAP июль 1992 г. (Кристина Фрёлих) 3.75, U-смещение по умолчанию 31 год настройка сопротивления неорографической гравитационной волны 1,0 амплитуда запуска x10 -3 Па 3,0 2,5 2,0 U смещение 32 В TERRA корни растений являются постоянным опусканием на глубину, зависящую от типа растительности. Теперь: поглощение влаги описывается экспоненциально как функция глубины. По умолчанию уровень грунта 1–4 более влажный, чем грунт IFS, а уровни ниже 5–8 являются более сухими после 10 дней моделирования в июле.Новый состав точно противодействует этим различиям IFS / ICON: 1-4 становится суше, а 5-8 — влажнее. Таким образом, больше влаги остается внизу, а больше выводится из верхней части почвы. ЗНАЧОК: экспоненциальные корни 33 ЗНАЧОК: влажно-зависимая теплопроводность почвы. Зависящая от влажности формулировка на основе Johansen (1975), как описано в Peters-Lidard et al (1998, JAS).  |