2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6 ... 11  След.
 
 
Сообщение11.12.2007, 17:50 


02/10/07
115
Зато я нюхаю и слышу хорошо

Чтобы хорошо слышать, полезно иметь большие уши. А чтобы точно определять направление на источник звука, нужно, чтобы уши были расставлены пошире. Но как быть букашке всего в сантиметр длиной?
Ormia ochracea - летающий паразит, откладывающий свои личинки в живых сверчках, умудряется определять направление на поющего сверчка с точностью всего два градуса, не хуже чем человек. Уши насекомого расположены всего в полумиллиметре друг от друга, и биологи долго не могли понять, каким образом этому паразиту удается обойти законы природы.
Группа американских и канадских ученых провела эксперименты, в ходе которых детально исследовала слуховую систему насекомого. Удалось выяснить, что его уши и всего сотня слуховых нервов устроены так, что позволяют очень точно определять относительную задержку звука между ушами. Барабанные перепонки насекомого соединены между собой перемычкой, которая, как перекладина качелей, позволяет мембранам двигаться вверх-вниз. Когда звук, издаваемый сверчком, доносится до мухи, то начинает вибрировать та барабанная перепонка, которая находится ближе к сверчку. Эти вибрации почти моментально передаются в другую перепонку, и она уже меньше реагирует на те же звуковые волны. Это позволяет перепонке, находящейся ближе к сверчку, вибрировать сильнее. При этом нервная система оригинальным образом кодирует сигнал, что позволяет избавляться от помех и определять направление полезного сигнала, выделяя песню сверчка на фоне шумов леса.

Ученые планируют скопировать слуховую систему насекомого и создать новый класс миниатюрных узконаправленных микрофонов, чья чувствительность будет заметно лучше, чем у сегодняшних устройств.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.12.2007, 14:46 
Модератор


16/01/07
1567
Северодвинск
 !  Jnrty:
Gekla, Вам замечание за злостный offtopic.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение13.12.2007, 18:24 


25/10/07
83
Москва
В случае очень точных (дифференциальных) измерений с помощью уравновешенных весов с грузами, сделанными из материалов с разным удельным весом, (если весы не в вакууме) нужно учитывать составляющую, вызванную силами Архимеда. В воздухе эта сила уменьшает вес (не массу) алюминия примерно на 1/2700, а меди - на 1/9000. При изменении барометрического давления меняется плотность воздуха, что сказывается на балансе. Величина эта очень малая (не больше 1/60,000 от веса), но при измерении веса с точностью порядка 1.10(-4) должна быть учтена. То же относится к измерениям с помощью любых прецезионных весов, обеспечивающих подобную точность.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение14.12.2007, 18:06 


02/10/07
115
Jnrty
Ну почему же не по теме, муха используя свой дифференциальный микрофон прекрасно справляется со своей задачкой, в отличии от Юрия.
В тех краях даже возникла популяция молчаливых сверчков.
И есть несложная конструкция настольного дифференциального жидкостного гравитоскопа легко фиксирующего гравитационное поле даже у небольших предметов.
Гравитация, как и свет, может обладать свойством дисперсии и тогда гравитационная радуга вполне возможна и Юра с Геной говорят об одном и том же.
Типа для развлечения:
http://forum.cxem.net/index.php?s=2ef28 ... entry64791
А почему не стерео и не матричный, 2х2 фотоприемник, пустяк на половинке счетверенного ОУ Нортона с взаимным вычитанием каналов? О стохастическом резонансе вообще молчу :wink:

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.12.2007, 10:42 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Gekla
Природа гравитации неизвестна. Но фантазий на эту тему много, можно выбирать любую, а неизвестность останется.

Gienna
Цитата:
В случае очень точных (дифференциальных) измерений с помощью уравновешенных весов с грузами, сделанными из материалов с разным удельным весом, (если весы не в вакууме) нужно учитывать составляющую, вызванную силами Архимеда. В воздухе эта сила уменьшает вес (не массу) алюминия примерно на 1/2700, а меди - на 1/9000. При изменении барометрического давления меняется плотность воздуха, что сказывается на балансе. Величина эта очень малая (не больше 1/60,000 от веса), но при измерении веса с точностью порядка 1.10(-4) должна быть учтена. То же относится к измерениям с помощью любых прецезионных весов, обеспечивающих подобную точность.


Крутильные весы – это отвес двух тел и реагируют они только на горизонтальную составляющую. Эта горизонтальная составляющая равна произведению силы притяжения тела на угол отклонения вектора притяжения этого тела от направления нити подвеса. Все остальное, неточность равенства масс сравниваемых тел и архимедовы силы – ничтожно малые поправки к горизонтальной составляющей, которые утонут в неточности отсчета угла закручивания нити подвеса.
Брагинский вообще ничего не заметил, хотя отличия сравниваемых тел (алюминий-платина) в принципе должны быть, но почему-то это ни кого не интересует.

Более простой способ убедиться, что отличия ускорений свободного падения различных тел различны, это индикатор цветных свойств массы.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.12.2007, 11:17 


02/10/07
115
Юрий Иванов
Ваш гравитационный микрофон - это мост составленный из двух одинаковых конденсаторных микрофонов, каждый из которых содержит алюминиевую и серебряную мембраны, плюс опорная мембрана-электрод из между ними, но микрофоны перевернуты относительно друг друга так, что бы быть разнородными мембранами в одну сторону?
Возможная основа варианта детектора смещения на эффекте Баркгаузена, на выходе импульсы, щелчки, как у счетчика Гейгера:
http://www.amasci.com/freenrg/bark.html#schem
Конечно, дизайн, в смысле конструктив датчика и схемотехнику усилителя можно покритиковать... но тем не менее.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.12.2007, 20:18 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Gekla

Описание гравитационного микрофона, которым пользовался этим летом и даже в полевых условиях, не скрывал. Все очень просто. Массивный алюминиевый корпус и массивная медная мембрана. Между ними пьезоэлемент ЗП2. На микрофоне усилитель и аккумуляторная батарея. Это, конечно, не описание, но принцип действия такой.

В попытках уловить шум Солнца или ядра Галактики подвешивал его в сарае на резиновый жгут. Сидел в доме метрах в 5 от микрофона и не шевелился, на всякие передвижения повышался уровень шумов на выходе измерительной схемы.
Убедительно ничего не зафиксировал.
Щелчки возникали осенью, когда начинались заморозки на почве, усек это на огороде.

В полевых условиях пытался поймать разницу шумов на местности в разных точках. Ставил просто на землю. Уловил в наушниках лай собаки из деревни примерно за километр.

Из общения на форуме знаю, что конденсаторного типа и разнородными пластинами кто-то пытался сделать.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение23.12.2007, 22:45 


02/10/07
115
Юрий Иванов
Действительно просто, видимо не удержусь и попробую на паре графит - свинец, а пьезокерамика от зажигалок :wink:
Отношение масс корпуса и мембраны пропорционально отношению молярных масс составляющих их веществ?
Еще вопрос: по какой причине не два алюминиевых пробных тела на пьезоэлементах по обе стороны от медного? Тогда один из пьезоэлементов будет сжиматься, другой растягиваться и можно составить измерительный мост, по идее и внешние акустические помехи будут заметно компенсироваться - ИМХО, возможно в Вашем варианте конструкции стоило подвешивать микрофон не за корпус, а за закрепленный на корпусе еще один такой же пьезоэлемент и вычитать его сигнал из сигнала внутреннего пьезоэлемента.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение24.12.2007, 23:55 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Gekla
Олово не сравнивал и не знаю его отличия от углерода (графита). Графит, возможно, не подойдет, рыхлый и будеет гасить колебания. В этом отношении, как думаю, лучше металлы. На одном полюсе медь. Другой полюс – из доступных свинец, можно алюминий. Массы желательно побольше, кг так несколько.
Пъезоэлемент можно разориться и вытащить из ручной зажигалки для газовой плиты. И зажать между металлическими грузами.
Желательно получить диаграмму чувствительности в виде восьмерки, чтобы точно знать направление нулевой чувствительности, но как это сделать, не представляю. А просто так, без ухищрений, наверно не получится.
Малошумящий микрофонный усилитель и питание на корпусе и экранировать.
Мудрить здорово не стоит.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение25.12.2007, 00:16 


02/10/07
115
Юрий Иванов
То есть, Вы не пробовали сравнивать на крутильных весах материалы ориентируясь не по разнице атомных весов, а по разнице заполнения электронных оболочек атомов? Например выбирая их из одного столбца периодической таблицы, построить "гравитационную таблицу элементов"? Отношения литий/серебро/золото и углерод/олово/свинец могут оказаться нетривиально сходными.
Диаграмма ввиде восьмерки и получится, если это будет алюминиевая гантеля, с медной массивной шайбой одетой на ее ручку. Как вариант исполнения: стопка из трех дисков, бутерброд: алюминиевый диск / пьезоэлемент в виде шайбы / медная шайба / пьезоэлемент в виде шайбы /алюминиевый диск. Алюминиевые диски равны по массе и вся конструкция стянута, сжата между крайними дисками алюминиевой шпилькой, пропущенной сквозь дырки медной шайбы и пьезоэлементов.
Пьезоэлементы в виде шайбы или в виде бочки, вряд ли и можно легко найти, как вариант - каждый отдельный монолитный пьезоэлемент можно заменить составным, тремя расположенных треугольником, симметрично вокруг центральной шпильки пьезокерамическими таблетками, включенных между собой параллельно в электрическом смысле. Только там потребуются изоляционные прокладки между таблетками и дисками.
Из этих двух составных пьезоэлементов и резистивного делителя организовать мост Уитстона - квадрат из двух датчиков и двух одинаковых резисторов. На одну диагональ моста подавать питание, с другой диагонали снимать разностный сигнал. В Гугле можно найти описание идеи этого моста широко используемого например в тензометрии.
При гравитационном возмущении медная шайба начнет смещаться вдоль шпильки-оси относительно алюминиевых дисков, вызывая в пьезоэлементах равные, но разные по знаку деформации -на одном сжатие, на другом растяжение, этим вызывая разбаланс моста и появление сигнала в его измерительной диагонали. Если гравитационная волна придет сбоку от оси, то деформация пьезоэлементов хотя и будет иметь характер изгиба-сдвига, но будет иметь одинаковый знак и разбаланса моста не произойдет, т.е. получилась искомая "восьмерка" в диаграмме чувствительности.
Кстати, в ручной зажигалке обычно находится четыре-пять пьезокерамических таблеток сложенных в стопку.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.12.2007, 00:10 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Мой образец сделан из случайных деталей и получился не симметричным. И как следствие, диаграмма его чувствительности далека от идеальной восьмерки, имеет какие-то боковые лепестки. А это приводит к тому, что неизвестно с какого направления идет шум (если он идет, как таковой).
На прилагаемом рисунке показана схема устройства гравитационного микрофона, как полагаю, с более удачной компоновкой.
Если будет возможность, попробую собрать сам.

Схема микрофона приводится:
http://forum.udmnet.ru/viewtopic.php?t= ... 2a8ec8ca6c

Корпус (зеленый) внутри которого размещены 2 разнородных тела (черные) между которыми располагается, например, пьтезодатчик.
Тела крепятся к корпусу, например, упругими дисками (красные), позволяющими смещаться телам вдоль оси.

Узлы крепления не показаны

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.12.2007, 09:38 


02/10/07
115
Юрий Иванов писал(а):
Корпус (зеленый) внутри которого размещены 2 разнородных тела (черные) между которыми располагается, например, пьтезодатчик.
Тела крепятся к корпусу, например, упругими дисками (красные), позволяющими смещаться телам вдоль оси.

Узлы крепления не показаны

Жаль, что на схеме разнородные тела отличаются только размером, цвет бы облегчил восприятие схемотехники.
Массы этих двух тел одинаковы? Если одинаковы, то не меняя его диаметра разделяем "большое" тело на два и добавив еще один пьезоэлемент размещаем половинки справа и слева от "малого".
Теперь " малое" тело оказывается между двумя одинаковыми "большими", а так как эти "большие" - неразличимы с точки зрения гравитационной волны и представляют для нее одно целое, то их можно объединить, например навинтив на них трубку из их же вещества, главное что бы эта трубка не касалась "малого". Теперь вещество "малого" оказывается зажатым между "большими" телами.
Это изменение позволяет оставить только один узел крепления между гравитационным микрофоном и его внешним корпусом и многие паразитные лепестки исчезнут.
Оба пьезоэлемента включаем по мостовой схеме.
Если взять два таких гравитационных микрофона, разнести на некоторое расстояние - базу и включить по балансной схеме, то общая диаграмма направленности еще больше сузится.

Жаль, что построение камеры-обскуры для гравитационных волн будет сопровождаться определенными трудностями.
Поэтому добавляем еще два, организуем из гравитационных микрофонов матрицу размером 2х2, немного разводим в стороны их диаграммы направленности так, что бы их оси за "спиной" матрицы сходились в одной точке, в фокусе, и в итоге получаем примитивный аналог фасеточного глаза насекомых.
Конечно, оси диаграмм чувствительности после прохождения фокуса снова разойдутся, но в этом фокусе вполне можно размещать опорный объект или процесс.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.12.2007, 16:39 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Сталину пришла из МИД жалоба на Петра Капицу, что свои заявки по закупкам оборудования сопровождает нехорошими словами, и прилагалось заявка, в конце которой было написано – делайте, как сказано.
Сталин написал резолюцию – делайте, как сказано.

Делайте, что хотите.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение26.12.2007, 21:54 


02/10/07
115
Спасибо. Пойду делать.
Не электромеханический. Ассиметричные молекулы - те же крутильные весы, только очень маленькие.

Компоненты этой широкораспространенной штуки Вам могут пригодиться:
"Датчик детонации GT305 широкополосного типа установлен справа на блоке цилиндров двигателя у четвертого цилиндра со стороны впускного трубопровода и подключается к электрическому жгуту системы управления посредством двухконтактного соединителя. Датчик состоит из кварцевого пьезоэлемента 7, инерционной массы 6, упругой шайбы 5, контактной пластины 8, штекера 1, изолятора 2 и корпуса 3. При работе двигателя его детали вибрируют. Вибрация передается инерционной массе 6 датчика, которая воздействует на пьезоэлемент с соответствующей частотой и усилием. В результате пьезоэффекта на выходе датчика появляются сигналы определенной величины и формы."

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение27.12.2007, 04:12 
Заблокирован
Аватара пользователя


08/03/06

604
Ижевск, Коммунаров
Gekla
Цитата:
Спасибо. Пойду делать.
Не электромеханический. Ассиметричные молекулы - те же крутильные весы, только очень маленькие.


Это уже интересно.
А как определить их (асимметричных молекул) ориентацию в образце (в содержимом)?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 162 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4, 5, 6 ... 11  След.

Модераторы: photon, whiterussian, Jnrty, Aer, Парджеттер, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group