Опыты –> Бритва Арнольда или маятник “вверх ногами”

На очень хорошем образовательном сайте я увидел видеоролик  с величайшим математиком 20 века В.И.Арнольдом. Суть его рассказа в том, что перевернутый «вверх тормашками» - т .е. грузом кверху маятник на жестком подвесе при определенных условиях будет устойчивым, если точка подвеса совершает вертикальные колебания.

Ролик рекомендую посмотреть, но вкратце для тех, кому некогда:

Один из проектов [ускорителя элементарных частиц] основывался на устойчивости перевёрнутого маятника с вертикально колеблющейся точкой подвеса (вопрос об устойчивости кругового движения ускоряемых частиц сводился к такому же уравнению).

П. Л. Капица предложил, прежде чем тратить миллионы на строительство ускорителя, экспериментально проверить вывод о маятнике. Он переделал электрическую швейную машинку так, что её вращение доставляло вертикальные колебания точки подвеса маятника.

Маятник устойчиво стоял вверх ногами, а при небольшом отклонении в сторону начинал качаться вокруг этого вертикального положения, как качается обычный маятник около своего нижнего положения равновесия.

Когда П. Л. Капица был председателем оргкомитета физической олимпиады школьников, а В. И. Арнольд —математической, причём оба оргкомитета заседали (в Институте физпроблем) совместно, П. Л. показал членам этих оргкомитетов свою швейную машинку с маятником, сохранившуюся в соседнем кабинете как реликвия.

Не имея электрической швейной машинки, В. И. Арнольд приспособил для создания вертикальных колебаний точки подвеса маятника электробритву «Нева» (вибрационного типа).

Короче, я был настолько заинтригован, что решил повторить опыт. И что из этого получилось – смотрите на видео.

Видеопост –> Bill Gates Unplugged – TED-2009

Я ведь тут как-то в прошлом году Билла Гейтса переводил. Его выступление на ежегодной конференции TED где он рассказывает о борьбе с малярией и повышении качества образования, о том как воспитывать и взращивать великих учителей.

Отправил в русский TED больше полугода назад, но у нас как обычно что-то там заглохло, и с тех пор никуда не двигается. Поэтому сам встроил субтитры и выкладываю его тут, дабы не пропало.

Ещё раз повторяю, перевод мой, любительский и делался с неполного транскрипта…так что ногами не пинать. Оригинал можно посмотреть здесь: [тыньк]

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 3

Третий опыт с Arduino. В данной мини-лекции мы узнаем, как проигрывать при помощи Arduino простейшие мелодии, а также закрепим материал предыдущих двух уроков.

Для опытов была создана экспериментальная платформа под кодовым названием “Щячло”. Это игрушка Furby из Макдональдса с кое-какими принципиальными доработками. В глаза ей были вставлены два мощных светодиода (пожалуй, слишком мощных, не жадничайте, как я и не покупайте светодиоды на 30000 мКд, а то в глазах после опытов будут плясать зайчики) . В щячло к Щячлу был вмонтирован фоторезистор,  а в хвостовой части – стоит динамик (впрочем, он находился там и в прошлой инкарнации Furby).

Итак, суть опыта такова: имеется некоторый уровень освещенности от настольной лампы, и если мы её выключим – сработает фотодатчик и игрушка начнёт играть мелодию, а также в такт “мигать” глазами.

Мелодия выбрана с намёком на “Космическую Одиссею” Стэнли Кубрика и Артура Кларка. Да и 2010 год в конце-то концов. Кстати знаете ли вы, почему HAL-9000 пел именно Daisy Daisy, когда Дэйв вытаскивал из него один за другим модули памяти? [узнайте]

Мне очень важны ваши комментарии, так что не стесняйтесь, пишите.

Исходный код для данного примера. Прокомментированный и даже разукрашенный.

int speakerPin = 9; // выход для динамика
int leftEye= 10; // левый светодиод
int rightEye=11; // правый светодиод
int photoPin = 0; // аналоговый вход для фоторезистора
int val = 0; // переменная для значения считанного с аналогового входа

// ноты мелодии
char notes[] = "GECgabCaCg DGECabCDED EFEDGEDC CECaCag gCEDgCEDEFGECDgC "; // пробел - это пауза
// длительность для каждой ноты и паузы
int beats[] = { 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1, 4,
        2, 4, 4, 4, 4, 1, 1, 1, 2, 1,
        4, 2, 1, 1, 1, 1, 2, 1, 1, 4,
        2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 4, 2, 1,
        2, 1, 2, 1, 2, 1, 2, 1, 1, 1,
        1, 1, 2, 1, 4, 4, 4} ;

int tempo = 200; // темп исполнения
int length = sizeof(notes); // количество нот


void playTone(int tone, int duration) {
digitalWrite(leftEye,HIGH); // зажигаем оба глаза
digitalWrite(rightEye,HIGH); 
 // проигрываем требуемую ноту с нужной частотой и длительностью
 for (long i = 0; i < duration * 1000L; i += tone * 2) {
  digitalWrite(speakerPin, HIGH);
  delayMicroseconds(tone);
  digitalWrite(speakerPin, LOW);
  delayMicroseconds(tone);
}
digitalWrite(leftEye,LOW); // гасим оба глаза
digitalWrite(rightEye,LOW);  
 
}

void playNote(char note, int duration) {
 // массив для наименований нот (до ре ми ... и т.д. в пределах двух октав)
 char names[] = { 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'a', 'b', 'C','D','E','F','G','A','B' };
 // соответствующие нотам частоты
 int tones[] = { 1915, 1700, 1519, 1432, 1275, 1136, 1014, 956, 850, 759, 716, 638, 568, 507 };

 // выбор частоты по наименованию ноты
 for (int i = 0; i < 15; i++) {
  if (names[i] == note) {
   playTone(tones[i], duration);
  }
}
}

void setup() {
pinMode(speakerPin, OUTPUT);// цифровые выводы на динамик
pinMode(leftEye, OUTPUT);  // и оба светодиода
pinMode(rightEye, OUTPUT); // конфигурируем как выходы
pinMode(photoPin, INPUT);  // а с фоторезистором - как вход
}

void loop() {
// считываем значение с фотодатчика
val = analogRead(photoPin);  
// небольшая задержка для регенерации АЦП
delay(10);
if (val>1020) { // если значение превысило предел (стало темно) - запускаем цикл проигрывания мелодии
 for (int i = 0; i < length; i++) { //
   if (notes[i] == ' ') {
    delay(beats[i] * tempo); // пауза
   } else {
    playNote(notes[i], beats[i] * tempo); // либо проигрываем соответствующую ноту
   }
  // небольшая пауза между нотами
  delay(tempo / 2);
  }
}
}

* This source code was highlighted with Source Code Highlighter.

Опыты –> Шуруподвигатель, или сеанс электромагнитной магии с последующим разоблачением.

Я вот тут Youtube посматриваю. И увидел один опыт, который просто обязан был повторить. Всего нужно 4 вещи – батарейка, проводок, шуруп (или гвоздик) и круглый неодимовый мощный магнитик.

Так почему же оно крутится?

Не до конца уверен в точности описания и терминологии, но заявляю, что – этот опыт является простой и наглядной иллюстрацией Силы Лоренца и закона магнитной индукции.

Поскольку ток течет по кратчайшему пути – по радиусу магнита, а магнит – из редкоземельного металла (с керамическим такая штука не выйдет) – то на каждый заряд внутри будет действовать сила Лоренца. Вектор её будет направлен параллельно касательной в точке соприкосновения проводка и магнита.

В пользу этого говорит также, что при перевороте магнитика (сверху был северный а снизу южный полюс, перевернули – стало наоборот) или при смене полюсов батарейки система начинает крутиться в другую сторону.

А какие простые опыты с магнитиками и электричеством знаете вы?

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 2

Продолжаем опыты с Arduino.

В этом пятиминутном видеоуроке мы познакомимся с тем, как работает аналоговый вход в Arduino, подключим к Arduino фоторезистор, а также научимся извлекать звук из пьезодинамика. Результатом будет простейшая система охранной сигнализации, срабатывающая при прерывании светового потока (от настольной лампочки).

Исходные коды программы:

int potPin = 0;    // select the input pin for the photoresistor
int speakerOut = 3; // this is the pin that the piezo element should be connected with
int val = 0;       // variable to store the value coming from the sensor
void setup() {
  pinMode(speakerOut, OUTPUT);// declare the ledPin as an OUTPUT
}
void loop() {
  val = analogRead(potPin);    // read the value from the sensor
if (val< 200){
   digitalWrite(speakerOut, HIGH);  // turn the speaker on
    delayMicroseconds(1700);                  // stop the program for some time
digitalWrite(speakerOut, LOW);  // turn the speaker off
    delayMicroseconds(1700);                  // stop the program for some time
}
}

Опыты –> Эксперименты с Arduino часть 1

Вот я подумал, чего стесняться, начинаем серию экспериментальных видеолекций про платформу Arduino (Freeduino) с микроконтроллером Atmel.  Если понравится – пишите, мне очень важно ваше мнение и вопросы. Голос за кадром – мой, извините, не Ефим Копелян, дикторскими качествами по большей части обделен, но постараюсь развиваться в этом плане.

В первой части мы вкратце знакомимся с платой Arduino и испытываем простейшую программу, которая мигает светодиодом.

#retweet09 Мероприятия ->Retweet09

Побывал на первом дне Retweet09 – так называемой твиттер-конференции. Для тех, кому интересно, но кто, по каким-либо причинам не смог присутствовать, я сделал аудиозапись. Ну и для тех, кто уже в теме, я думаю сегодня было не столь интересно. Рекомендуют придти завтра, будет объемнее и в более практическом русле.

Качество не ахтишное, сильная реверберация в зале первого корпуса ЯрГУ, но чем богаты. И то cаундфорджем пришлось пройтись…

Скачать запись с narod.ru Retweet09_day1.mp3 (mp3, 45Мб, 1ч 05 мин)

по просьбе сделал зеркала: cкачать с Dropbox   скачать с Rapidshare.de

Выступают @lajbo4ka  |  @maxt3r  |  @Dmitry_vi  |  @omally13

Книги - > Иванов С. Формула открытия

Вот раньше были писатели, не то что нынешнее племя, богатыри! Тоненькая книжечка для старшего школьного возраста, а столько интересных мыслей, фактов, идей... Сегодня случайно набрел на нее, да так и не смог остановиться, прочел всю от корки до корки. Книжка – размышления о природе научного творчества, как происходит процесс научного открытия. Откуда берутся идеи, как Менделеев играл "в пасьянс", а сложил свою знаменитую таблицу, почему "мы все теперь рабы гиппокампа" и каково живется в перевернутом с ног на голову при помощи специальных очков мире. Если где-то найдете - рекомендую. Ярославцам могу дать "погонять". Очень много интересных “баек” из жизни великих ученых. Например, моя любимая, про Поля Дирака (в самой книге она короче, а т.к. я не нашел ее в интернете - привожу из первого попавшегося источника).

То ли это просто легенда, то ли так было в действительности, но физики любят рассказывать, как Дирак удивил всех на рождественском конкурсе, ежегодно организуемом Кембриджским студенческим математическим обществом. Участникам конкурса была предложена, казалось, простенькая задачка. Ее, возможно, давно забыли бы и участники конкурса и сам Дирак, если бы она не послужила косвенной причиной открытия антимира. Вот эта задача. Трое рыбаков рыбачили в темную ненастную ночь.

Вместе с уловом они остались на необитаемом острове, чтобы дождаться утра. В середине ночи буря утихла, и один из рыбаков решил покинуть остров, захватив с собой свою треть улова. Ему не хотелось будить остальных. Он разделил добычу на три равные части, но при этом одна рыба осталась лишней. Выбросив ее в море и забрав свою треть, он покинул спящих. Вскоре после этого проснулся второй рыбак, который совсем не подозревал, что один из его товарищей уже ушел, и снова начал делить улов. Как и первый рыбак, он разделил всю рыбу на три равные части, и у него тоже одна рыба оказалась лишней. Выбросив эту лишнюю рыбу в море, он забрал свою часть улова и уплыл. То же сделал и третий рыбак, проснувшись несколько часов спустя: он снова поделил оставшуюся рыбу на три равные части, и опять у него оказалась одна лишняя.

От участников конкурса требовалось найти число рыб, которое удовлетворяло бы условиям этой задачи.

Каково же было изумление жюри, когда оно прочло ответ студента Дирака. По его решению, рыбаки выловили минус две рыбы! Но этот несуразный ответ удовлетворял всем условиям задачи!

Возможно, этих-то отрицательных рыб Дирак и вспомнил, когда неумолимые законы природы подсунули ему невиданную частицу. Тогда-то Дирак и представил научному миру свою странную находку и уверенно заявил, что электроны с отрицательной энергией столь же реальны, как электроны с энергией положительной. Но это не обычные электроны, а позитроны – частицы, во всех отношениях подобные электронам, но несущие положительный заряд.

Образование -> Про аудиокниги

Мне, конечно, удаётся время от времени и фильм посмотреть, и почитать книгу. Очень хорошая форма — это аудиолитература. Аудиозапись можно слушать в машине в ходе передвижения на работу, обратно, или по каким-то другим местам профессиональной деятельности. Я сейчас слушаю лекции Ключевского по русской истории (В. В. Путин)

Вот тут в френдфиде промелькнуло где-то выражение что фоточтение (искусство сверхбыстрого чтения страницы за несколько секунд) идеально подходит для книг по менеджменту. Идеально точно сказано по-моему.

Ну и отношения с аудиокнигами у меня примерно те же самые. Я не могу слушать как дядя ровным голосом несколько часов кряду читает томик Кастанеды, или там Сэлинджера, к примеру, банально слишком медленно и тяжело воспринимается. Поэтому я слушаю в основном образовательные книжки и лекции. И вот, книги по менеджменту и прочему такому, например Брайана Трейси или Джона Вон Эйкена мне в последнее время очень по душе. Даже, пожалуй, Джон самый крутой, у него мало того, что все лекции сделаны по принципу One Hour Expert, т.е. точно знаешь, сколько тебе эту запись придется слушать, и она вполне себе форматная, “мобильная”. Да еще и говорит он это своим задорным и воодушевляющим голосом по-английски, а потом тетенька переводит это на русский. Двойная польза получается и воодушевляет, а заодно и английский подучиваешь по ходу. 

Небольшое лирическое  отступление, мне друг рассказывал, что один мужык водку берет не в 0.5л бутылках, а в “чекушках”, как он сам говорит “для мобильности”. Поллитра может разбиться, да и доза великовата для одного. А “чекушка” – на два-три раза самое оно. Вот, хорошо бы, и создатели аудиокниг следовали этому рецепту. Один-два часа по моему скромному мнению, достаточно для того чтобы изложить базовые идеи.

И чем больше слушаю я аудиокнижки, тем больше понимаю, что аудиокнига – это отдельный жанр. Недостаточно актерским голосом начитать содержимое книги, даже если она не художественная, ее надо отдельно продумывать и формировать, по своим законам жанра. Кино или спектакль по книге ведь никто не делает слово-в-слово, да и нереально это. Зато пишется детальный сценарий, прорабатываются ключевые идеи, герои обретают новые черты, и т.п. На мой взгляд именно так же и надо готовить аудиокнигу, нужен аудиосценарист, который бы вычленил ключевые моменты и максимально облегчил восприятие книги в аудио формате. В противном случае – аудиокнига обречена на убогость.

Из отечественных авторов аудиокниг, которые более-менее понимают это различие, я смог вспомнить только Глеба Архангельского и Радислава Гандапаса. Причем оба читали текст сами, за что им огромная порция уважения. Единственный момент, и, я думаю авторам это тоже ясно, – бумажную книгу надо делать отличающейся от аудио, чтобы захотелось ее все-таки прочитать, например в ней должны быть некие иллюстрации, таблицы, дополнительная информация и т.п. Или, если аудиокнига – первичный формат, т.е. бумажной книги попросту еще не написано, необходимо ее обязательно снабдить дополнительными материалами, например тот же Джон Вон Эйкен в аудиокурсах дает ссылки на “workbooks”, которые можно загрузить с сайта, распечатать и поработать с ними.

И еще, с развитием технологий, я думаю в очень ближайшем будущем у нас будут полнометражные аудио-видео книги, которые можно будет слушать и смотреть, не просто презентации, как в случае с TED, а профессиональные выступления авторов или специальных аудиовидео актеров, скомпонованные из нескольких частей, и сделанные именно с целями обучения. Мы живем в удивительное время!

З.Ы. мне, кстати, очень понравилась TED презентация с Брайаном Грином про теорию струн, впрочем, если кто сомневался, он ведь еще и актер [пруфлинк].

Образование -> TEDtalks

 

Замечательная штука, оказывается, интернет-видео. Я вот на днях поспорил с одним приятелем. Предметом спора оказались мультфильмы, я говорил, что серия с Зигзагом, которого облучили чудо-лучом и у него появились экстрасенсорные способности да так, что мозг начал не помещаться в череп была в “Черном Плаще”, а товарищ утверждал, что в “Утиных Историях”. Я победил , и все благодаря интернет-видео, я нашел эту самую серию и продемонстрировал ему. Еще лет 5 назад такое было бы совсем нереально, по крайней мере я бы потратил кучу времени на поиск и кучу денег на скачивание той самой серии. А тут – бац, посмотрел список, быстро просмотрел онлайн несколько отрывков, нашел и показал. 5 минут, и дело в шляпе. Мною были сделаны два вывода: первый - у меня хорошая память, и второй - я почему-то неуютно чувствую себя победителем. Ну да ладно, я не о лузерстве, и не о  “Черном Плаще” хочу поговорить.

На самом деле, интернет – это зеркало. Хочешь – увидишь в нем море эдалт-контента, хочешь – всякие скандальные шоу, а хочешь – образовательное видео, которое поможет тебе стать умным. А знания – сила. И деньги, кто чем берет. Сегодня я расскажу о TED. Это такая ежегодная конференция, которую проводят в США и в рамках которой умные и знаменитые дяди и тети рассказывают про самые горячие новости из мира науки, про горизонты нынешнего познания и про идеи, которые могут оказать гигантское влияние на человеческую цивилизацию. Миссия TED звучит просто : “Ideas worth spreading” т.е. “Идеи достойные, чтобы о них узнали другие”. Там выступали такие известные личности, как например Билл Гейтс, Эл Гор, Билл Клинтон, Ричард Брэнсон, Сергей Брин.

А бывают и менее известные, зато знаменитые в узких кругах, например  профессор Фарнсуорт Брайан Грин, один из “евангелистов” теории суперструн, согласно которой измерений у нашей вселенной не три, а гораздо больше, минимум 11.

Или Ричард Докинз (видео с английскими субтитрами), революционер в эволюционной биологии, а также пламенный атеист. Он автор известнейших книг-бестселлеров "Эгоистичный ген" и “Бог, как Иллюзия”. Причем первая книга, я считаю, одна из лучших в 20 веке, а вторую я, по секрету признаюсь, до сих пор недочитал. Возможно виноват откровенно нечитабельный шрифт русского издания, а возможно и что-то другое.

И еще много-много отличных докладов (тут все на английском, без субтитров), касающихся разнообразных и важных тем.

В этом году эстафету подхватили и в России, в конце мая 2009 года в Москве будет проведена первая конференция TEDx (http://tedx.ru/). Также в рамках проекта волонтеры занимаются переводом на русский язык субтитров лучших из докладов англоязычной TED.

В общем, я рекомендую, для самообразования, посмотреть эти расчудесные видео, и, если вы мне скажете, что это плохо, вы мой кровный враг на всю жизнь!