Цитата: В. Вилежаня от 31.01.2016 20:19:57Еще раз про линии.
А магнитные линии, где нам надо, там и нарисуем.
Удивительный факт состоит в том, что стрелка компаса смотрит всегда на магнитный полюс, и всегда исключительно по касательной к магнитной силовой линии, соединяющей Северный и Южный магнитные полюса Земли. Это, конечно, при условии, что рядышком мы магнитик или намагничивающуюся железяку не поставили... Для занимающихся магнетиками эти силовые линии практически материальны.
Дмитрий Васильевич Сивухин, гениальный лектор по общей физике в Московском физико техническом, на экзамене 3-го семестра (электричество) выдал на письменном по физике гениальную задачу (премиальную, для пижонов, она не входила в обязательные четыре), хорошо иллюстирующую материальность чего-то нематериального в бытовом понимании:
В саду на травке лежит заднее велосипедное колесо звездочкой вниз. В него вместо воздуха закачана вода. Она в состоянии покоя. Подошел Вилежаня, взял колесо, перевернул его и положил на то же место звездочкой вверх. Вода взяла и внутри колеса потекла. С какой, спрашивается, скоростью? Вязкостью воды можно пренебречь.
В задаче была подсказка: воспользоваться аналогией между силой Лоренца и силой Кориолиса.
Обращаю внимание почтенной аудитории на то, что в задаче никак не оговорено, как Вилежаня будет колесо переворачивать --- ответ от этого никак не зависит. Почти не зависит, имеется только в виду, что верх и низ колеса (это звездочкой обозначено) поменялись местами один только раз.
На потоке Сивухина было два факультета, они писали в разных аудиториях. На одном факультете (радиотехническом) задачу не решил никто (с некой оговоркой, см. ниже). На втором, общей и прикладной физики (ФОПФ) решили 10 человек.
Я всегда сдавал устный только самому Сивухину. Он посмотрел на мое решение этой пижонской задачи. Ответ мой был правильным. И сказал Сивухин в крайнем расстройстве: "Ну опять это тупое решение..." Я совершенно обалделый: "Но ведь ответ правильный?". "Да, правильный, но неужели нельзя было заметить, что в ответе не осталось ничего от электромагнитной аналогии в моей подсказке?". А ответ был, что вода в колесе начнет вращаться с угловой скорстью, равной удвоенной угловой скорости вращения земли, т.е. два Пи в сутки, помноженной на синус широты сада. И продолжил Сивухин: "После такого ответа надо было сразу сообразить, что на Северном полюсе вода вращается с землей относительно неподвижных звезд с угловой скоростью вращения Земли, а после переворота колеса относительно звезд побежит в обратную сторону, а относительно Земли с удвоенной скоростью вращения Земли. И что на экваторе эффект ноль. И что кроме синуса широты никакого другого коэффициента быть не может. Давайте зачетку, конечно "отл"., но думать Вы еще не научились." Для меня это был незабываемый урок.
Теперь о сивухинской аналогии. В силу Лоренца входит векторное произведение магнитного поля на скорость частицы. В силу Кориолиса входит векторное произведение скорости тела на угловую скорость вращения Земли. Когда мы в магнитном поле поворачиваем контур из провода, то в нем потечет ток, пропорциональный изменению потока магнитного поля через контур --- так работают все электрогенераторы и электродвигатели. Конечено же, этот фундаментальный закон электродинамики мы усвоили крепко. В нашей задаче изменение потока углового вектора через плоскость колеса дает скорость вращения воды. В решении задачи входят по дороге хитрые коэффициенты вроде заряда электрона и даже скорости света, которые из конечного ответа чудодейственно испаряются. Ни один, ну ни один из десяти решивших задачу, на факт этого чудодейственного испарения внимания не обратил, оскорбив тем самым Сивухина до глубины души. И Сивухин в этом был абсолютно прав.
Теперь о радиотехническом факультете. С будущей женой мы договорились, что в 12 часов встречаемся у туалета и я ей передам решения задач. Было два варианта, я отдал решения обоих и добавил и эту премиальную. В своем варианте (они у нас не совпали) у нее были готовы две, уже дописывала правильное решение третьей, за четвертую еще не принималась. Она вписала решение и премиальной, и даже успела дать списать соседу.
Когда она пришла на устный экзамен, то в аудитории собралось маленькое заседание кафедры физики, и её препод сказал, что кафедра не знает, что с ней делать: на всем факультете задача решена у двоих, решения идентичны слово в слово, значит кто-то у кого-то списал, и что М., тот второй, сказал, что он не списывал. Моя Л. сказала, что это неправда, что они списали оба. Эдуард Михайлович Трухан, впоследствии декан, побежал с этим признанием к заседавшим, и прибежал снова: "Что Вы мне сказали, как могли списать оба, если задача решена только у двоих?". И пошел обратно к заседавшим с ответом: "Эдуард Михайлович, Вы что, сами не были студентом?".
Кафедра признала ответ резонным, и спросила Л. уже напрямую, что она решила сама до послания с небес? И после ответа, что три задачи из четырех полностью самостоятельно, ей поставили "хор" и отпустили с миром без допроса на устном.
Примечательно то, что тот второй после МФТИ попал в бурильщики и получил на рубеже 90-х вышку как предатель.