Polskie magnetofony kasetowe cd.

• FI-1 fizjologia
• wstęp teoretyczny bez wzorów 😊 opracowany wg archiwalnych materiałów Brul & Kjer sprzed lat około 50 - ciu

Odbiór muzyki, czy szerzej dźwięków opiera się na tym, że ucho ludzkie ma zdolność do wykrywania zmian ciśnienia w powietrzu wodzie i niektórych innych ośrodkach. Zmiany te wykrywalne są jeśli występują w odpowiednim zakresie częstotliwości. Zwykle zakłada się w uproszczeniu, że jest to zakres 20Hz – 20 kHz. Oprócz odpowiedniej częstotliwości poziom zmiany ciśnienia musi być też odpowiednio duży. Najniższy poziom dźwięku wykrywalny przez ludzkie ucho to 20milionowych części Pascala tzn. 20 mikroPaskali (µPa). Jest to ciśnienie 5 000 000 000 (pięć miliardów) mniejsze od otaczającego nas (średniego umownego ) ciśnienia atmosferycznego. Z drugiej strony ucho ludzkie jest w stanie wytrzymać dźwięk o ciśnieniu ponad 100 000 wiekszym. Pokazanie tak dużej rozpiętosci ciśnień (siły sygnałów akustycznych) na jednej skali możliwe jest jedynie wtedy gdy jest to skala logarytmiczna czyli decybelowa. Poziomem odniesienia jest, rzecz jasna, wymieniony już poziom minimalny µ20Pa. To dla nas poziom odniesienia 0 dB. Dziesięciokrotny wzrost poziomu dźwięku wyrażony w Pascalach to dołożenie 10dB na skali decybelowej czyli 200 µPa to 20db, a konsekwentnie 40dB to już 2000 µPa W ten sposób skala decybelowa pozwala na przetransferowanie skali liniowej o rozpiętości 1: 1000000 na zakres 0-120dB.

• Fi-2 fizyka

• Teoria

Tak się składa, że czy chcemy tego czy nie otaczający nas świat podlega prawom fizyki i trzeba się z tym pogodzić. Jeżeli umiemy „rozpoznać” zjawisko które nas interesuje to dość łatwo dopasujemy do niego określony model fizyczny wraz z opisanymi w sposób ścisły prawami jakie tym zjawiskiem rządzą. Modele fizyczne maja różna skale trudności, co zwykle wiąże się ze sposobem użytego do zapisania praw aparatu matematycznego. Niestety jest tak że im opis jest precyzyjniejszy tym i trudniejszy w ujęciu matematyki. Jeśli aparat matematyczny wymyka się z zasięgu przeciętnego użytkownika i przez to staje się niezrozumiały to tworzy się przestrzeń dla cudownych teorii, które wyglądają jak prawdziwe, a tak naprawdę stanowią system ogłupiania „przeciętnego użytkownika”

• Jakiś prosty przykład ?
• Prawo Archimedesa

Wszyscy (prawie wszyscy) wiedzą że: „Ciało zanurzone w cieczy traci na wadze tyle ile waży ciecz wyparta przez to ciało” Wiedzą, że odkrył to Archimedes przy okazji określania czystości kruszca korony królewskiej co miało miejsce w kąpieli, a potem ponoć latał na golasa krzycząc „Eureka”

Ścisłe ujęcie nie jest już takie proste… Aby nie szukać za długo po podręcznikach z zakresu Mechaniki Płynów spytajmy Wikipedii:

• W fizyce ośrodków ciągłych prawo Archimedesa wywodzi się z równań Eulera, które są szczególnym przypadkiem równań Naviera-Stokesa dla spoczywającego płynu, które są przedstawieniem zasad dynamiki Newtona dla płynów.

Równanie Naviera-Stokesa z pominięciem lepkości objętościowej i ściśliwości:

Gdy prędkość to równanie to upraszcza się do równania Eulera:

Które jest różniczkową postacią prawa Pascala w obecności sił masowych. Siła działająca na fragment płynu lub ciało zanurzone w płynie jest sumą elementarnych sił parcia działających na to ciało. Jeżeli siła masowa działająca w płynie spełnia warunki twierdzenia Ostrogradskiego-Gaussa, to całkowanie po powierzchni ciała można zastąpić całką z dywergencji pola po objętości ciała. Gdy przyspieszenie siły masowej (grawitacyjne) oraz gęstość płynu jest jednakowa, to wzór przekształca się do postaci znanej z prawa Archimedesa:

Ja pamiętam nieco inny zapis z malowniczymi całkami podwójnymi i potrójnymi :)

Generalnie powyższy przykład miał służyć pokazaniu kosztów precyzyjnego zapisu zjawisk, opłaconego słabszą jego zrozumiałością.

Tego rodzaju zapisy służą do opisu zjawisk, bez wnikania w konkretne liczby, tym zajmuje się techniczna aplikacja teorii. Krótko rzecz biorąc dzieło od fizyków przejmują inżynierowie. To jest zmiana podejścia, bowiem zamiast ogólnego opisu że mosty czasem wytrzymują a czasem nie musimy dać odpowiedź na pytanie czy most wytrzyma czy nie wytrzyma.

Ta zmiana podejście, a czasem lekceważące traktowanie sztuki inżynierskiej daje wielkie pole popisu dla różnych cudotwórców.

• Działanie tego rodzaju ściemy jest następujące.

Definiujemy zjawisko i poddajemy je osądowi prostej logiki. Mój ulubiony przykład dotyczy zachowania plażowiczów.

Mamy morze, albo tylko basen z wodą o typowej temperaturze powiedzmy 20 stopni. Do basenu wchodzi dwulatek i robi siku. Czy na logikę da się utrzymać pogląd że temperatura wody spadnie na skutek tego zjawiska. Nie da się. Czy da się to udowodnić pisząc odpowiednie wzorki, owszem tak. Prosty bilans cieplny pokaże, że temperatura wymieszanych płynów będzie wyższa niż początkowa temperatura wody w basenie, ba w morzu także... No a prosty inżynier zada jednak proste pytanie o ile wyższa.... No i pewno w 232 miejscu po przecinku pokaże się różnica... Praktyczne podejście ilościowe spowoduje jedynie wzruszenie ramionami.

i tu możemy sformułować prostą regułę

*Ludzie, którzy panują nad rzędami wielkości omawianych parametrów nie dadzą sobie wmówić jakichkolwiek praktycznych skutków marginalnych zjawisk, bo wiedzą jak silnie są one marginalne

Niestety jest spore grono ludzi, którzy nie panują nad rzędami wielkości... im sprzedaje się na przykład urządzenia oszczędzające w ich samochodach paliwo (dzięki spalaniu wodoru uzyskanego z elektrolizy wody dokonanej z wykorzystaniem akumulatora samochodowego). Wiadomo, że nauka kosztuje, ale nieuctwo także, a jaki wstyd przy okazji....

• Praktyka

Oczywiście można kwestionować zasady fizyki, asekurując się przy okazji stwierdzeniem "ja się na tym nie znam, ale - i tu następuje druga część zdania znakomicie dowodząca prawdziwość części pierwszej. No to może odwołajmy się do "obiektywnego wyniku doświadczenia", czyli krótko mówiąc wyniku pomiaru... Oczywiście w przypadku konieczności określenia czy wyższy jest Antoni czy Mateusz to da się szybko stwierdzić podobnie jak określenie czy cięższa jest bułka czy chleb. Tak jest gdy słowo "pomiary" traktujemy w sensie potocznym.

• Fi3 filozofia