Giới thiệu về ovo

Giới thiệu về ovo

A. VARLAMOV

Điều quan trọng là dù chúng ta có cố gắng đập quả trứng vào cốc cẩn thận đến đâu thì chúng ta cũng không thể thay đổi các định luật vật lý. Quả trứng có thể không nở ra, và một người đầu bếp lành nghề sẽ không bao giờ nở ra, nhưng chắc chắn nó sẽ rơi thẳng đứng với gia tốc trọng trường. V. Pokhlebkin. Bí quyết ẩm thực ngon

DỊCH TỪ LATIN “AB OVO” nghĩa đen là “từ quả trứng”. Theo nghĩa bóng, cách diễn đạt này được sử dụng khi họ muốn biểu thị tính độc đáo, tính ưu việt của một điều gì đó. Chính nghĩa bóng này mà người xưa đã đặt làm nghĩa chính trong từ “ab ovo”. Bản thân họ không hề nhận thức được điều đó, do đó họ đã giải quyết ủng hộ quả trứng một sự ngụy biện đã tồn tại từ thời xa xưa: cái gì có trước - con gà hay quả trứng? Chúng ta sẽ gác câu hỏi này sang một bên và sẽ giải quyết một số hiện tượng vật lý, chọn… một quả trứng gà làm đối tượng nghiên cứu. Ai mà không nhớ nguyên nhân chết người của mối bất hòa giữa Lilliput và đế chế Blefuscu được mô tả trong Gulliver’s Travels? Đó là sắc lệnh của Hoàng đế Lilliput, ra lệnh cho tất cả thần dân, phải chịu đau đớn đến chết, phải đập trứng từ đầu nhọn. Gulliver tin rằng việc chọn đầu để đập một quả trứng là việc của chủ nhân. Từ bất cứ điều gì bạn muốn, hãy tách nó ra khỏi điều đó. Chúng tôi hoàn toàn đồng ý với quan điểm này, nhưng chúng tôi vẫn tự hỏi: đầu nào của quả trứng dễ vỡ hơn? Lời giải trong số bài toán này sẽ giúp, chẳng hạn, chọn chiến thuật phù hợp trong “trận chiến trứng luộc”, vốn thường xảy ra ở trẻ em tại bàn lễ Phục sinh. Phải làm gì cho đúng: tấn công kẻ thù hoặc tự mình chờ đợi cuộc tấn công;

DOI: https://doi.org/10.4213/kvant20200602

chọn một quả trứng lớn hoặc một quả nhỏ; giữ nó bằng đầu nhọn hay cùn về phía kẻ thù? Đây là những câu hỏi chính về chiến thuật và chiến lược trong một trận chiến như vậy. Có ý kiến ​​​​cho rằng kẻ tấn công sẽ thắng. Tuy nhiên, với việc quả trứng di chuyển đồng đều thì việc tấn công mình hay đợi kẻ địch tấn công cũng không có gì khác biệt. Để bị thuyết phục về điều này, bạn không cần phải đập trứng: chỉ cần nhớ nguyên lý tương đối của Galileo và “sự chuyển đổi” sang hệ quy chiếu mà kẻ tấn công đang đứng yên là đủ. Trong đó, anh ta tự động biến từ một “kẻ xâm lược” thành một “bên bị thương”. Bây giờ chúng ta xét quá trình va chạm của hai quả trứng. Chúng ta sẽ giả định rằng những quả trứng có kích thước và hình dạng hoàn toàn giống nhau và vỏ của chúng được “thiết kế” để chịu cùng tải trọng tối đa. Những quả trứng va chạm dọc theo trục quay, một quả có đầu nhọn, quả còn lại có đầu cùn (Hình 1). Giả sử rằng diện tích

Hình 1. Pha đàn hồi khi hai quả trứng va chạm

điểm tiếp xúc của trứng là một vòng tròn nhỏ bán kính r. Việc đường viền phẳng hay cong theo bất kỳ hướng nào không quan trọng. Điều quan trọng là, theo định luật thứ ba của Newton, các lực tác dụng trong quá trình va chạm từ quả trứng này sang quả trứng khác có độ lớn tuyệt đối bằng nhau và hướng ngược nhau. Khi chuyển giao quyền lực này

13

VỀ

đấu thầu các đặc tính điện. Một quả trứng là một chất điện môi. Chính đặc tính này của vỏ trứng mà Michael Faraday đã sử dụng để chứng minh hiện tượng điện khí hóa. Lấy một quả trứng sống và dùng kim tạo hai lỗ trên đó - một lỗ lớn hơn, lỗ kia nhỏ hơn. Bằng cách thổi vào cái nhỏ hơn, bạn có thể thổi bay toàn bộ chất bên trong quả trứng và bạn sẽ chỉ còn lại một chiếc vỏ rỗng, nguyên vẹn trong tay. Bây giờ hãy mang một thanh gỗ ebonite nhiễm điện hoặc một chiếc lược nhựa thông thường mà bạn vừa dùng để chải tóc vào đó. Giờ đây, bất cứ nơi nào bạn di chuyển chiếc que hay chiếc lược, chiếc vỏ, giống như một con chó bị xích, sẽ không ngừng bám theo chúng. Sử dụng vỏ trứng rỗng, bạn có thể tạo ra mô hình một chiếc ô tô phản lực. Để làm điều này, chỉ cần bịt một lỗ lớn bằng kẹo cao su, đổ đầy nước vào vỏ và đặt nó lên xe đẩy nhẹ nhất có bánh xe quay tự do (Hình 4). Đặt một khối lập phương dưới quả trứng.

Hình 4. Động cơ phản lực

nước ép rượu khô và đốt lửa. Nước sẽ sớm sôi lên và hơi nước thoát ra từ lỗ nhỏ nhờ nguyên lý phản lực sẽ bắt đầu tăng tốc cho xe đẩy. …Chúng tôi đã hướng dẫn bạn cách phân biệt trứng luộc với trứng sống mà không làm vỡ. Có thể biết trứng tươi hay không mà không cần đập vỡ trứng? Hóa ra là có thể. Để làm điều này, chỉ cần cho một quả trứng sống vào cốc nước (Hình 5). Một quả trứng mới đẻ được vài ngày

OVO

Hình 5. Trứng càng già thì càng nổi.

ngược lại, chìm xuống đáy cốc. Một quả trứng được đẻ cách đây một tuần nổi trên mặt nước ở tư thế thẳng đứng. Một quả trứng được đẻ cách đây ít nhất ba tuần sẽ nổi ngay lập tức, với một phần nhô ra khỏi mặt nước. Thực tế là khi trứng già đi, các quá trình phân hủy protein và lòng đỏ xảy ra trong đó. Các quá trình này đi kèm với việc giải phóng hydro sunfua, chất này bay hơi một phần khỏi trứng qua các lỗ nhỏ nhất trên vỏ và lấp đầy một phần khoang không khí trong trứng. Do đó, mật độ của trứng giảm. Nhưng bạn không đến cửa hàng với một nồi nước để kiểm tra xem trứng có tươi hay không?! Bạn có thể làm đơn giản hơn: nhìn quả trứng “qua ánh sáng”: nếu sáng bóng là trứng tươi, nếu sẫm màu là trứng đã ôi. Hydrogen sulfide giải phóng trong trứng hư làm giảm độ trong suốt của nó. Ngày xưa, các cửa hàng thậm chí còn có những thiết bị đặc biệt - ống soi buồng trứng, trong đó có các ô để đặt trứng đang được kiểm tra và đèn được bật lên, giúp bạn có thể nhìn thấy tất cả những quả trứng đã được kiểm tra dưới ánh sáng. …Để kết luận, hãy thử thí nghiệm thủ thuật sau. Lấy hai cốc trứng và đặt chúng gần nhau. Đặt một quả trứng luộc chín vào một trong số chúng. Thổi mạnh vào khoảng trống giữa quả trứng và thành kính. Quả trứng sẽ nhảy ra khỏi cốc và nhảy sang cốc tiếp theo. Nếu thủ thuật này hiệu quả, hãy cố gắng giải thích nó.

15

TỪ

$И_{С} Т_{О}$ RII

các vấn đề xác suất. Trước chiến tranh, học giả A.N. Kolmogorov và dưới sự lãnh đạo của ông đã xác định cách phân tán đạn pháo có lợi nhất và tạo ra các bàn bắn pháo, làm cơ sở cho việc bắn và huấn luyện sĩ quan pháo binh. Vào đầu cuộc chiến, vấn đề nâng cao hiệu quả bắn của súng phòng không trở nên rất gay gắt. Các tham số làm phức tạp lời giải điều này bài toán bao gồm khả năng cơ động cao của mục tiêu, khiến việc xác định vị trí của mục tiêu trở nên khó khăn, đặc biệt là trong điều kiện ban đêm, sự khác biệt về cấu hình máy bay, hiểu biết không chính xác về hình nón phân tán của các mảnh đạn và các thông số khác. Sự nghiêm ngặt lời giải của lý thuyết xác suất bài toán này dẫn đến các phép tính toán học phức tạp và nhu cầu sử dụng công nghệ máy tính tốc độ cao, vốn chưa có vào thời điểm đó. Dựa trên một số giả định đơn giản hóa, A.N. Kolmogorov đề xuất một sơ đồ tính toán hiệu quả có thể áp dụng trong điều kiện chiến đấu thực tế. Trên cơ sở lý thuyết này, hiện vẫn được giảng dạy trong các học viện quân sự, các bàn bắn phòng không đã được tạo ra. Các tính toán được thực hiện vào năm 1942-43 bởi một nhóm nhỏ nhân viên, nghiên cứu sinh và sinh viên, do A.N. Kolmogorov ở Mátxcơva. Năm 1942, ông cũng tiến hành tính toán quỹ đạo của bom máy bay và lập các bảng ném bom từ độ cao thấp ở tốc độ máy bay thấp so với máy bay ném bom ban đêm loại U-2. Những chiếc máy bay huấn luyện nhỏ này, đóng tại các sân bay tiền tuyến, hóa ra lại là một vũ khí đáng gờm để trấn áp nhân lực của đối phương. Công việc rất phù hợp về việc bố trí các khẩu đội phòng không có lợi nhất trong khu vực phòng thủ Mátxcơva đã được thực hiện bởi Giáo sư N.A. Glagolev. Một chu trình công việc cơ bản được dành cho lý thuyết điều hướng con quay hồi chuyển, việc tạo ra hệ thống lái tự động (B.V. Bulgkov), cải tiến và nâng cao

N U K Tôi

độ chính xác của các thiết bị con quay hồi chuyển hàng hải và thiết bị điều khiển hỏa lực pháo binh trên tàu Hải quân (A.Yu. Ishlinsky, Y.N. Roitenberg), việc tạo ra các thiết bị điều khiển hỏa lực và pháo binh (S.V. Bakhvalov). NG Chetaev đã phát triển một lý thuyết chung về độ ổn định trong chuyển động của các vật thể, đặc biệt là độ ổn định của chuyển động tịnh tiến-quay của đạn đã được nghiên cứu và đưa ra định nghĩa về độ dốc súng trường thuận lợi nhất của nòng súng. Ông cũng nghiên cứu độ ổn định của máy bay trên đường băng. Liên quan đến chuyến bay của tên lửa, N.D. Moiseev đã đề xuất và phát triển một lý thuyết kỹ thuật về sự ổn định của chuyển động. Điều quan trọng cần lưu ý là các công trình của chu trình này đã đặt nền tảng đáng tin cậy cho lý thuyết chuyển động có kiểm soát, lý thuyết này sau đó đóng một vai trò quan trọng trong ngành du hành vũ trụ. Trong những năm đầu của cuộc chiến, một vấn đề rất nghiêm trọng đã nảy sinh về sức mạnh của đạn pháo. Theo các tiêu chuẩn tồn tại vào thời điểm đó, thân đạn được làm bằng thép hợp kim, với công nghệ xử lý nhiệt phức tạp giúp giảm thiểu biến dạng dẻo của đạn. Đồng thời, ngành công nghiệp sơ tán về phía đông không thể cung cấp đủ lượng thép và vỏ sản xuất cần thiết. Ở phía trước có một cơn đói đạn pháo. Theo chỉ dẫn của Ủy ban Pháo binh, A.A. Ilyushin và các đồng nghiệp của ông (S.M. Popov và những người khác) đã tiến hành nghiên cứu sâu rộng và chứng minh rằng biến dạng dẻo của thân đạn không chỉ có thể chấp nhận được mà còn hữu ích. Điều này giúp sau khi bắn pháo thử nghiệm, xác nhận kết luận của nhà khoa học, có thể chuyển sang sản xuất hàng loạt thân đạn từ thép đơn giản không qua xử lý nhiệt và thép đúc, giúp cải thiện đáng kể việc cung cấp đạn cho mặt trận. Tất cả các giai đoạn làm việc chung của đạn và nòng đều được nghiên cứu kỹ lưỡng, bao gồm cả quá trình cắt vào đai truyền động. Phương pháp tính toán sức mạnh của đạn và một số công thức tính toán đã được đưa vào tiêu chuẩn công nghệ và giảng dạy trong quân đội.

16

KVANT 2020/№6

học viện. Trong quá trình nghiên cứu này, một hướng đi mạnh mẽ trong lý thuyết về tính dẻo đã được hình thành với nhiều ứng dụng cho các ngành công nghiệp và công nghệ khác nhau, chiếm vị trí hàng đầu trong cơ học hiện đại. Điều quan trọng cần lưu ý là trong cùng những năm chiến tranh khó khăn, các tác phẩm sắp đặt thử nghiệm ban đầu đã được tạo ra. Một số bài toán liên quan đến việc ném đạn và sự tương tác của nó với áo giáp đã được N.A. Slezkin xem xét. Bài toán độ bền của dây cáp của khinh khí cầu và tăng hiệu quả hoạt động của chúng đã được giải quyết bởi Kh.A. Rakhmatulin. Điều này dẫn đến việc hình thành lý thuyết về tác động ngang lên sợi dây đàn hồi và lý thuyết truyền sóng đàn hồi-dẻo, được phát triển rộng rãi sau chiến tranh. Trong số bài toán khác mà Kh.A. Rakhmatulin đã nghiên cứu để đáp ứng nhu cầu của ngành công nghiệp quốc phòng và mặt trận, phải kể đến tính khí động học của bom và đạn pháo, cũng như khí cầu chặn, tính khí động học của dù, bao gồm cả chế độ triển khai đặc biệt phức tạp. Để tăng khả năng cơ động của xe tăng và pháo tự hành có bánh xích dài, M.A. Kreines, thuộc phòng thiết kế của Trường Kỹ thuật Cao cấp Bauman Moscow, đã quyết định bài toán tạo ra các sơ đồ cơ cấu bánh răng thông thường phức tạp để điều khiển chuyển động của đường ray. Việc tạo ra các phương pháp phức tạp bài toán để giải mã ảnh X quang và các báo cáo khác của kẻ thù đã được giải quyết trong hệ thống Hải quân bởi một nhóm nhân viên Cơ học và Toán học (A.O. Gelfond, G.I. Dvuhsherstov, A.M. Pivovarov, V.G. Cheban và những người khác). Viện sĩ N.E. Kochin, dựa trên lý thuyết về cánh tròn, đã tính toán chuyển động của máy bay ở độ cao thấp; A.A. Kosmodemyansky cũng tham gia vào một nhiệm vụ tương tự. L.I. Sedov, với tư cách là thành viên của TsAGI, đã nghiên cứu các vấn đề về thủy động lực học liên quan đến việc chế tạo tàu phóng lôi và thủy phi cơ. Ông đã thực hiện nghiên cứu ban đầu về khả năng phóng ngư lôi ở tốc độ thấp từ một chiếc máy bay có sự chuyển đổi lực kéo-

bước đi từ không khí sang nước; hai phát minh đã được thực hiện (bộ ổn định khí ngư lôi, khóa cố định bộ ổn định tự động). Đặc biệt đáng chú ý là công trình mang tính định hướng nhân văn của Giáo sư Cơ học và Toán học, Thiếu tướng Quân chủng Công binh M.M. Filonenko-Borodich. Chúng ta đang nói về sức mạnh của lớp băng bao phủ liên quan đến “con đường sống” của Leningrad bị bao vây. Ngay cả danh sách ngắn gọn và không đầy đủ này cũng đưa ra ý tưởng về sự vĩ đại trong công việc của các nhà khoa học của chúng ta, cho thấy sự đóng góp nghiêm trọng và quan trọng của các nhà khoa học Cơ học và Toán học vào chiến thắng, với sự căng thẳng và khao khát cống hiến trực tiếp cho mặt trận mà các nhà khoa học của chúng ta đã làm việc trong chiến tranh. Được lưu và chuẩn bị xuất bản bởi S. Konovalov