Príspevky

Lietajúci objekt tvaru elipsoidu - pristávanie pomocou navádzacieho rádio signálu

Aby elipsoid z predchádzajúcej fyzikalno-simulačnej úlohy mohol použiť rádio signál pre pristávanie na letisku v rohu miestnosti tvaru kocky, potrebuje vedieť stanoviť gradient elektromagnetického poľa, ktoré predstavuje rádiosignál. Rádiosignál je elektromagnetické vlnenie s vlnoplochami tvaru gule. Predpokladáme, že steny miestnosti skoro vôbec rádiosignál neodrážajú, skoro celá jeho energia prejde stenami miesnost a uniká do okolitého priestoru.  Okrem gradientu signálu potrebuje elipsoid poznať svoje natočenie v priestore. Teda potrebuje poznať aký uhol zvierajú jeho dlhá a krátka poloos s osami súradnicovej sústavy tvorenej hranami kocky. Predpokladáme, že počiatok súradnej sústavy je umiestnený v tom rohu miestnosti, odkiaľ pochádza rádiosignál. Na detegovanie rádiosignálu treba anténu. Ḱeďže ide o gradient, treba 4 antény. Dve antény sú umiestnené pozdľž dlhej polosi elipsoidu a druhé dve pozdľž krátkej polosi. Takto vieme detegovať priemet gradientu elektromagnetického poľa...

Simulacne ulohy fyzikalno-programatorske

Prosim, toto su silne netrivialne ulohy. Roj autonómnych lietajúcich objektov tvaru elisoidu využívajúci echolokáciu na predídenie kolíziám pohybujúci sa pomocou trysiek reaktívnym pohonom. Predstavme si trojrozmernu kocku a v nej objekt tvaru elipsoidu. Tento objekt ma vzadu trysku, z ktorej rovnomernou rychlostou prudi hmota von. Teda ide o reaktivny pohon, ktory zenie teleso von. Okrem tejto hlavnej trysky teleso ma osem mensich. Styri vpredu a styri vzadu. Symetricky umiestnene, symetricke so vsetkymi rovinami sumernosti elipsoidu a navyse symetricke voci rotacnej osi, ktora je totozna dlhou osou elipsoidu, s uhlom pootocenia 90 stupnov. V strede elipsoidu rotuje pevnou kruhovou frekvenciu zdroj ultrazvukoveho vlnenia o frekvencii f. Tento produkuje gulove zvukove vlny, ktore sa odrazaju od stien kocky a sluzia na echolokaciu. Samotnu echolokaciu zabezpecuju piezoelektricke snimace, akesi primitivne mikrofony. Je ich tiez 8 a splnaju rovnake poziadavky na symetriu. Ak pozicie trysi...

Úlohy - planetarne systémy

Úloha: Spomaľovanie rotácie Zeme Vie sa, že rotácia Zeme sa spomaľuje. Vie sa tiež, že Mesiac sa od Zeme vzďaľuje, kedysi bol iba v tretinovej vzdialenosti. Nemal by sa vzďaľovať donekonečna. Teraz rotácia Zeme a obeh Mesaca sú približne rovnaké aj neskôr majú byť rovnaké až na to, že obeh Mesiaca a rotácia Zeme majú napokon byť radové v desiatkach dní a nie iba 24 hodín. Nikdy som ten výpočet nevidel. Takže výslovím iba hypotezu: Z doby T rotácie Zeme rovnej 24 hodín, poznáme uhlovú rýchlosť rotácie. Na Zem pôsobia dve gravitačné sily. Jedna od Slnka a druhá od Mesiaca. V každom bode povrchu Zeme treba vypočítať ich vyslednicu a napokon aj výsledný moment sily s ohľadom na os otáčania Zeme, ktorá ako vieme, nie je kolmá na rovinu ekliptiky. Keď všetky tieto momenty síl sčítame, dostaneme výsledný moment síl, z ktorého cez moment zotrvačnosti Zeme vieme vypočítať uhlové spomalenie. V ešte komplikovanejsej verzii, by som moment sily nepočítal iba z povrchu, ale z objemu.

Prečo má zmysel rozmýšľať o teórii relativity?

Prosím tento článok nie dokončený a neskôr ho budem dopĺňa o príslušné citácie a upresňovať ho. Preto chápte, že dokiaľ nebude hotový, môže obsahovať rôzne drobné nepresnosť. V minulosti ma rôzni ľudia odrádzali od vlastných publikácii a žiadali absolútnu exaktnosť. Prišiel som o prácu a nikto neverí, že som niečo naozaj robil. Dospel som k názoru, že je lepšie napísať niečo, čo nie je úplne presné a nechať si za to nadávať, než nenapísať vôbec nič.  Požiadavku na absolútnu exaktnosť chápem. Ak niečo spočítam nepresne a príde povedzme k havárii, výbuchu, ťažko budem vysvetľovať, že som iba niečo potreboval publikovať. Lenže zatiaľ žiadna z vecí, o ktorej tu píšem, nie je takýmto spôsobom kritická. Treba vedieť, kedy treba byť naozaj exaktný a kedy to nie je až také nutné.  Čo sa týka samotného významu teórie relativity.        V prvom rade sú to telefónne mobily. Telefónny mobil je nabitý Nobelovými cenami za fyziku. Aby dokázal fungovať tak spoľahlivo je ...

Úlohy z optiky

 Slnko je v hrubom priblížení približne guľa so svietivosťou, ktorá je rovnaká v každom bode jeho povrchu (zabudnime na chvíľu na slnečné škvrny a pro-tuberanciu). Vďaka tomu sa pri svojej veľkosti a jeho vzdialenosti od Zeme javí pozemskému pozorovateľovi ako disk a nie guľa. Je to dôsledok, že každý lúč, v každom smere, ktorý prichádza od Slnka je intenzita svetla rovnaká. Definujme veličinu kontrast, ktorá predstavuje pomer rozdielu maximálnej intenzity svetla v danom smere od Slnka k minimálnej intenzite svetla v inom smere ku maximálnej intenzite. Teda r=(I_max-I_min)/I_max .  Dôvod prečo vidíme disk, dvojrozmerný útvar, a nie guľu je ten, že r je blízke nule. Zadefinujme rozumnú hodnotu r, pri ktorej už disk nepovažujme za rovnomerne osvetlený. Úloha 1 (pomerne triviálna): Pri akej vzdialenosti od Slnka už pozorovateľ nebude vnímať Slnko ako rovnomerne osvetlený útvar. Úloha 2 (netriviálna a neviem z fleku, ako by som ju narýchlo riešil): Pri akej vzdialenosti od Slnka...

Exotické úlohy

Raz mi môj bývalý kolega zaoberajúci sa všeobecnou teóriou relativity povedal, že časopriestor zakrivuje všetko, čo má energiu a hybnosť. Vo všeobecnej teórii relativity gravitácia v zmysle ako ju formuloval Newton neexistuje. Objekty sa v zakrivenom časopriestore pohybujú po geodetických čiarach. Ak mám zakrivený povrch a trvám na tom, aby pohyb z bodu A do bodu B prebiehal po tomto povrchu, tak najkratšia spojnica medzi bodmi A a B sa nazýva geodetická čiara. Povrch je dvojrozmerný objekt, ale definíciu geodetickej čiary je možné rozšíriť aj na objekty s väčším počtom rozmerov. Vo všeobecnej teórii relativity hmotné objekty zakrivujú časopriestor a tento zakrivený časopriestor im určuje ako sa majú v ňom pohybovať, pričom sa vie, že objekty sa v ňom pohybujú po geodetických čiarach.  Od kolegu som sa ale dozvedel, že časopriestor nezakrivujú iba objekty s hmotnosťou, ale akýkoľvek objekt, ktorý má energiu a hybnosť. Teda aj prakticky pohybujúce sa nehmotné objekty s nábojom. V sú...

Písanie Unicode znakov pre matematické vzorce

Pokiaľ potrebujem písať matematické vzorce pre akúkoľvek vedeckú publikáciu štandardným riešením pre vedeckú komunitu je Latex. Prostriedkami Latex-u (alebo aj TeXu, od ktorého je odvodený) je možné napísať akokoľvek komplikovaný vzorec a oveľa viac. Je možné používať akékoľvek znaky, ktoré pozná súčasný jazyk. Tiež je v tomto programovom prostriedku rôzne formátovať a zalamovať text, tiež vytvárať a vkladať obrázky pre publikáce. Obdobou Latex-u je tiež pomerne mocný nástroj Microsoftu UnicodeMath, ktorý je dostupný v programe Microsoft Word v podobe Editora rovníc. Málokto vie, že Editor rovníc používa hybridný spôsob zadávania matematických vzorcov. Teda nejde len o klikanie myšou na ikony, ale aj o vstup z klávesnice. Celý tento hybridný spôsob je efektívnejší a rýchlejší ako štandardné prostriedky Latex-u. Žiaľ rozsah možností Editora rovníc je rádovo, ak nie dva, menší ako Latex. Pre väčšinu vedeckých publikácii je však úplne postačujúci.   Ešte jednoduchším riešením je ...