ГДЗ.Физика 11. класс.Рымкевич.Глава 7.Электрическое поле.Задание 763. Какова энергия поля? – Рамблер/класс

ГДЗ.Физика 11. класс.Рымкевич.Глава 7.Электрическое поле.Задание 763. Какова энергия поля? – Рамблер/класс

Интересные вопросы

Школа

Подскажите, как бороться с грубым отношением одноклассников к моему ребенку?

Новости

Поделитесь, сколько вы потратили на подготовку ребенка к учебному году?

Школа

Объясните, это правда, что родители теперь будут информироваться о снижении успеваемости в школе?

Школа

Когда в 2018 году намечено проведение основного периода ЕГЭ?

Новости

Будет ли как-то улучшаться система проверки и организации итоговых сочинений?

Вузы

Подскажите, почему закрыли прием в Московский институт телевидения и радиовещания «Останкино»?

       Площадь каждой из пластин плоского конденсатора
200 см2, а расстояние между ними 1 см.

Какова энергия поля,
если напряженность поля 500 кВ/м?
 

ответы

Надо так:

ваш ответ

Можно ввести 4000 cимволов

отправить

дежурный

Нажимая кнопку «отправить», вы принимаете условия  пользовательского соглашения

похожие темы

Юмор

Олимпиады

ЕГЭ

Компьютерные игры

похожие вопросы 5

ГДЗ. Математика. Базовый уровень ЕГЭ — 2017. Вар.№32. Зад.№5.Под руководством Ященко. Помогите найти значение выражения.

Здравствуйте! Помогите найти значение выражения: (Подробнее…)

ГДЗЭкзаменыМатематикаЯщенко И.В.

ГДЗ. Математика. Базовый уровень ЕГЭ — 2017. Вар.№33. Зад.№14.Под руководством Ященко. Помогите поставить в соответствие.

   Здравствуйте! На рисунке изображён график функции у =f(х). Точки a, b, с, d и е задают на оси х четыре интервала.

Помогите пользуясь (Подробнее…)

ГДЗЭкзаменыМатематикаЯщенко И.В.

2. В чем заключается принцип Ферма? Громов, Шаронова 11 класс Физика. Вопросы к параграфу 1

2. В чем заключается принцип Ферма?

ГДЗФизикаГромов С.В.11 класс

5. Охарактеризуйте изображение, даваемое плоским зеркалом. Громов, Шаронова Физика 11 класс. Вопросы к параграфу 2

5. Охарактеризуйте изображение, даваемое плоским зеркалом.

ГДЗ11 классФизикаГромов С.В.

ГДЗ. Математика. Базовый уровень ЕГЭ — 2017. Вар.№34. Зад.№13.Под руководством Ященко. Помогите решить задачу.

   Здравствуйте! В сосуде, имеющем форму конуса, уровеньжидкости достигает 1/3 высоты. Объём сосударавен 270 мл. Чему равен объём (Подробнее…)

ГДЗЭкзаменыМатематикаЯщенко И.В.

УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ

СРЕДНЯЯ В ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ АВТОНОМНЫХ СИСТЕМАХ. Журнал Научно-технический информационных технологий, механики и оптики

2020 , ТОМ 20, НОМЕР 1 ( январь-февраль)

ISSN 2226-1494 (печатный), ISSN 2500-0373 (онлайн)

Публикации

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

Главный редактор

Никифоров
Владимир Олегович
д. т.н., проф.

Партнеры

doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-141-146

П. П. Рымкевич, В. В. Головина, А. И. Алтухов

Читать статью полностью ‘;

Статья на русском языке

Для цитирования:

Рымкевич П.П., Головина В.В., Алтухов А.И. Усреднение уравнений движения в потенциальных автономных системах. Научно-технический журнал информационных технологий, механики и оптики, 2020, т. 1, с. 20, нет. 1, стр. 141–146 (на русском языке). дои: 10.17586/2226-1494-2020-20-1-141-146

Реферат

Предмет исследования. В статье предлагается метод усреднения уравнений движения. В различных разделах физики (механика, электродинамика) и при анализе вибрационных процессов может возникнуть необходимость усреднения существующих уравнений движения на определенном временном масштабе.

Чаще всего требуется рассматривать процессы в реальном масштабе времени и исключать высокочастотные колебания. В этом случае процедура усреднения приводит к тому, что уравнения движения для «медленного» времени существенно меняют свой вид. Обычно применяемое среднее арифметическое, т.е. одинаково всевременные значения в данном интервале, не решает проблему определения явного вида новых уравнений движения для «медленного» масштаба времени. Метод. Для процедуры усреднения предлагается использовать интегральное преобразование с гладким нормированным ядром. В качестве этого ядра выбрана функция Гаусса, поскольку она «отсекает» адекватно высокие частоты и обладает удобными алгебраическими свойствами. Алгебра, основанная на этих свойствах, дает возможность эффективно решать задачу усреднения и создавать систему уравнений, усредненную по определенному масштабу. Основные результаты. Показано, что дополнительные члены, зависящие от этого масштаба, появляются в результате усреднения по некоторому малому масштабу времени.

В отличие от отсутствия скоростей в исходной системе уравнений движения, в новой осредненной системе появляются дополнительные члены, зависящие не только от координат, но и от скоростей. Этот факт объясняет природу диссипативных сил. При этом в созданной алгебре усреднения уравнения остаются в исходном виде. Практическая значимость. Предлагаемый метод может быть применен к любой системе дифференциальных уравнений, когда необходимо получить сглаженные решения. В частности, областью применения предлагаемого метода являются механика деформируемого твердого тела и механика вибрации.

Ключевые слова: потенциальная система, кольцо, линейный оператор, коммутативное умножение, усреднение

Литература

1. Пальмов В.А. Нелинейная механика деформируемых тел. СПб.: СПбПУ, 2014. С. 79.3 р. (на русском языке)

2. Коссера Э., Коссера Ф. Теория деформируемых корпусов. Париж, Герман, 1909, 226 стр.
3. Новацкий В. Теория упругости. Москва : Мир, 1975. 435 с. (на русском языке)
4. Миндлин Р.Д. Микроструктуры в линейной упругости. Механика. Книга переводов, 1964, вып. 86, № 4, стр. 129–160. (на русском языке)
5. Грин А.Е., Ривлин Р.С. Механика многополярных сплошных сред. Архив рациональной механики и анализа, 1964, вып. 17, нет. 2, стр. 133–147. дои: 10.1007/BF00253051
6. Кунин И. А. Упругие среды с микроструктурой. Берлин, Springer-Verlag, 1982, 296 стр. дои: 10.1007/978-3-642-81748-9
7. Блехман И.И. Теория вибрационных процессов и устройств. Вибрационная механика и вибрационная техника. СПб., Изд-во «Руда&Металлы», 2013. 640 с. (на русском языке)
8. Иванов К.С., Вайсберг Л.А. Новые методы моделирования и расчета вибрационных грохотов и сепараторов. Конспект лекций по машиностроению, 2015, т. 1, с. 22. С. 55–61. дои: 10.1007/978-3-319-15684-2_8
9. Демидов И.В., Вайсберг Л.А., Блехман И.И. Колебательная динамика парамагнитных частиц и процессы разделения сыпучих материалов. Международный журнал инженерных наук, 2019, вып. 141, стр. 141–156. doi: 10.1016/j.ijengsci.2019.05.002
10. Микусинский Я. Операторное исчисление. Москва, Иностранные языки, 1956, 366 с. (на русском языке)
11. Диткин В.А., Прудников А.П. Операционное исчисление. Москва, Высшая школа, д. 1975, 407 с. (на русском языке)
12. Головина В.В. Моделирование и прогнозирование деформационных свойств полимерных текстильных материалов. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб, 2013. 168 с. (на русском языке)
13. Рымкевич П.П. Введение в теорию распространения свойств. проц. XXVII Летняя международная школа «Анализ и синтез нелинейной механики колебательных систем», СПб, 2000, с. 455–497. (на русском языке)
14. Горшков А.С., Макаров А.Г., Рымкевич О.В., Рымкевич П.П. Математическое моделирование нестационарного процесса теплопередачи через многослойные ткани текстильного и швейного производства. Дизайн. Материалы. Технологии, 2010, №1. 4, стр. 116–118. (на русском)
15. Рымкевич П.П., Горшков А.С. Транспортная теория. СПб.: СПбПУ, 2015. 120 с. (на русском языке)
16. Маслов В.П. Метод операторов. М.: Наука, 1973. 621 с. (на русском языке)
17. Фейнман Р.П. Об операторном исчислении, применяемом в квантовой электродинамике. Проблемы современной физики, 1955, вып. 3, стр. 37–79 (на русском языке)
18. Карасев М.В., Маслов В.П. Нелинейные скобки Пуассона. Геометрия и квантование. Москва: Наука, 1991. 365 с. (на русском)
19. Карасев М.В. Вейля и упорядоченное исчисление некоммутирующих операторов. Математические записки АН СССР, 1979, т. 1, с. 26, нет. 6, стр. 945–958. дои: 10.1007/BF01142081
20. Маслов В.П. Применение метода упорядоченных операторов для получения точных решений. Теоретическая и математическая физика, 1977, т. 1, с. 33, нет. 2, стр. 960–976. дои: 10.1007/BF01036594
21. Березин Ф.А. Квантование. Математика СССР-Известия, 1974, вып. 8, нет. 5, стр. 1109–1165. doi:10.1070/IM1974v008n05ABEH002140
22. Арсенин В.Я. Методы математической физики и специальные функции. Москва: Наука, 1974. 430 с. (на русском языке)

Эта работа находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Международная лицензия

Ученые Университета ИТМО предлагают усовершенствованный метод лазерно-плазменной обработки стекла

Новый метод позволяет создавать на стеклянных поверхностях тонкие элементы, необходимые при производстве микрооптических компонентов и фазовых элементов для лазерных систем. Статья на эту тему была опубликована в Journal of Materials Processing Technology.

Для управления лазерным лучом в лаборатории ученым требуется множество различного оборудования: специальные линзы, дифракционные решетки, волноводы. Все они сложны в изготовлении. Контролируемое травление нанорельефа на поверхности стекла превращает стеклянную пластину в функциональный оптический элемент, способный преобразовывать лазерное излучение. Такие преобразованные пучки широко используются в «оптических пинцетах», прецизионной обработке материалов и микроскопии высокого разрешения.

На сегодняшний день наилучшие результаты получены при использовании фотолитографии. Но это дорогостоящая процедура из-за большого количества этапов; это также требует много времени, которое тратится на обработку участков миллиметрового размера.

Ученые Университета ИТМО активно развивают метод лазерно-инициированной микроплазменной обработки (ЛИМП) стекла. Он используется с промышленными лазерными системами, оснащенными волоконно-оптическими лазерами. Ключевая особенность системы связана с положением стекла на поверхности цели. Лазерное излучение проходит через прозрачный материал, но интенсивно поглощается мишенью, на поверхности которой возникает плазма. Его взаимодействие со стеклом приводит к формированию микро- или нанорельефа.

«Идея использования плазмы, создаваемой лазерным излучением, для обработки прозрачных материалов не нова; это было успешно продемонстрировано Вадимом Вейко и его коллегами еще в 1969 году, на заре лазеров», — комментирует Максим Сергеев , старший научный сотрудник факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники Университета ИТМО. «В то время обработка алмазных штампов, используемых для производства проволоки, которая когда-то занимала недели, могла быть выполнена за несколько минут лазерно-плазменной обработки. Появление современных лазерных систем дает возможность взглянуть на этот процесс с новой точки зрения. Лазерно-инициированный микроплазменный метод был разработан в нашей лаборатории в качестве студенческой инициативы в 2015 году и прошел долгий путь от изучения физики процесса до широкого практического применения в фотонике».

Стекло, мишень и лазер, работающие как единое целое

Традиционно мишень плотно прижималась к стеклу. Но в какой-то момент возникает проблема: образовавшийся на стекле рельеф начинает менять направление лазерного луча. Чем ближе образец становится к готовой линзе или дифракционной решетке, тем больше это влияет на форму и размер пучка. Это ограничивает разрешение обработки метода. Коллективу лаборатории удалось решить эту задачу.

Исследователи Университета ИТМО решили модифицировать метод, расположив стекло и графит не рядом, а с промежутком между ними.

«В ходе работы над диссертацией нам пришлось провести некоторые работы по оптимизации метода LIMP. Например, нам пришла в голову идея провести эксперимент по определению оптимального зазора между стеклом и мишенью. Зазор мы организовали в виде клинового зазора: один край стекла упирался в мишень, а другой приподнимался зазорным клином микронного размера», — объясняет Владимир Рымкевич , инженер, аспирант Университета ИТМО. . «Величину зазора мы подобрали таким образом, чтобы на конце клина не было отпечатка дорожки на стекле».

Внешний вид поверхности стекла (а) и мишени (б) после воздействия микроплазмы.

 

Использование плазмы на расстоянии не всегда плохо

В результате ученые показали, что определенный зазор может уменьшить размер лазерного луча, попадающего в цель. Это, в свою очередь, также уменьшает размер плазменного шлейфа на поверхности графита.

«Мы провели детальное исследование влияния ключевых параметров метода LIMP — мощности излучения и длины сужения — на результаты обработки. Обработка производилась как в фокальной плоскости, так и в расходящихся и сходящихся лазерных лучах», — говорит Владимир Рымкевич. «В результате мы узнали, что на определенном зазоре между графитом и стеклом возникали проплавления, и по мере увеличения мощности излучения они появлялись ближе к началу клина. Причем в сходящемся лазерном луче проплавы возникали раньше, чем при обработке в фокусе или расходящемся луче. Затем мы измерили размеры дорожек как в графите, так и в стекле и получили корреляции, важные для нашего метода».

 

Обработка стекла методом LIMP с использованием клина с воздушным зазором (стекло вверху, цель внизу).

Теоретические расчеты оптической системы с учетом микролинзы и угла напыления плазмы согласуются с экспериментальными данными исследований. Во-первых, ученые оценили геометрическую эффективность усовершенствованного метода. Оно составило 27%, что означает, что большая часть плазменного шлейфа не достигает стекла. Эти расчеты будут полезны при создании энергетической модели метода.

«Мы также обнаружили, что благодаря зазору мы можем избавиться от частиц графитовой пены, которые также влияют на процесс записи. Эта льгота является чем-то дополнительным, но тем не менее является льготой», — добавляет Владимир Рымкевич.

Актуальность метода

В схемах лазерной микро- и нанообработки не обойтись без специальных фазовых оптических преобразователей, необходимых для изменения формы исходного лазерного луча или его разделения. Коллектив Международной лаборатории «Лазерные микро- и нанотехнологии» Университета ИТМО спроектировал и изготовил такие элементы методом ЛИМП после детального изучения особенностей воздействия лазерной плазмы на стеклянные поверхности. Среди созданных ими элементов — массивы микролинз, фазовые решетки, спиральные частицы и фазовые маски.

 

«Метод ЛИМП — это уникальный точный прибор, который нам удалось оптимизировать для производства фазовых оптических преобразователей, — комментирует Роман Заколдаев , научный сотрудник факультета лазерной фотоники и оптоэлектроники. «Сегодня мы производим и используем эти элементы в интерференционных оптических системах для регистрации наноструктур на поверхности различных материалов».

Результат

Исследование параметров фокусировки в методе ЛИМП помогло ответить на такие важные вопросы, как «какими должны быть требования к параметрам фокусировки?» и «Влияет ли воздушный зазор на результаты обработки?». Более того, предложенная модель открывает путь к построению полноценной теплофизической модели, которая в конечном итоге позволит прогнозировать результаты обработки стекла методом LIMP и лучше его контролировать.

«Наше исследование показало лишь часть скрытого потенциала использования метода LIMP для обработки стекла с возможностью дальнейшего увеличения разрешения обработки, эффективности обработки и производительности метода», — говорит Максим Сергеев. «Учитывая рельеф поверхности стекла как оптической системы, форму плазменного факела и величину воздушного зазора, мы можем добиться впечатляющих результатов в обработке стекла. Это, в свою очередь, открывает новые горизонты для создания более сложных микрооптических элементов».

Исследование выполнено в рамках гранта Российского научного фонда (проект № 20-71-10103).

Ссылки: Рымкевич Владимир Сергеевич, Сергеев Максим Михайлович, Заколдаев Роман Александрович.