Разное

Волны времени: Волны времени (2000) – Фильм Про

Точность неинвазивного измерения сердечного выброса на основе оценки времени транзита пульсовой волны при аортокоронарном шунтировании на работающем сердце | Смёткин

Аннотация

Цель

Целью исследования явилась оценка точности измерения сердечного выброса (СВ) неинвазивной системой esCCO, основанной на определении времени транзита пульсовой волны (ВТПВ), в сравнении с транспульмональной термодилюцией (ТПТД) в периоперационном периоде аортокоронарного шунтирования без искусственного кровообращения (АКШ без ИК).

Материалы и методы

В исследование включено 20 пациентов, которым выполнялось плановое АКШ без ИК. В ходе исследования на пяти последовательных интраоперационных и трех послеоперационных этапах одновременно определяли СВ на основе оценки ВТПВ (СВВТПВ) и СВ методом ТПТД (СВТПТД). Проведен анализ согласованности абсолютных значений СВ и способности отслеживать динамику СВ.

Результаты

В целом получено 153 пары данных СВ. По данным анализа Бланда-Альтмана, средняя интраоперационная разница между методами составила 1,2 л/мин с границами согласованности ± 2,9 л/мин и процентной ошибкой 64%. Интраоперационный анализ полярной диаграммы показал повышенное значение угловой разницы (6,9º) и радиальных границ согласованности (± 70,4º) и сниженную полярную конкордантность (55%). В послеоперационном периоде согласованность между методами улучшилась со средней разницей 0,4 л/мин, границами согласованности ± 2,3 л/мин и процентной ошибкой 41%. Послеоперационная способность отслеживать динамику СВ также улучшилась (угловая разница 3,2º, угловые границы согласованности ± 39º, полярная конкордантность 81%).

Выводы

Низкая точность и воспроизводимость измерения СВ неинвазивной системой esCCO и недостаточная способность технологии отслеживать динамику СВ во время АКШ без ИК не позволяют рекомендовать интраоперационное использование данного метода в качестве приемлемой альтернативы термодилюционным методикам.

После операции система esCCO показала более высокую согласованность с термодилюционной методикой и улучшила способность отслеживать динамику СВ.


Медленные волны и сонные веретена связали с реактивацией информации во время сна

Calvin and Hobbes / Bill Watterson, 1985-1995

Реактивация информации для формирования памяти связана с появлением комплексов сонных веретен и медленных волн. Такую закономерность обнаружили ученые, проанализировав электроэнцефалограммы людей после выполнения задания на память и короткого сна. Чем ближе сонные веретена располагались к медленным волнам, тем лучше работала реактивация информации. При этом реактивация ассоциировалась с успешностью запоминания материала. Работа опубликована в Nature Communications.

Состояние сна связано с определенными ритмами головного мозга. Для большей части медленного сна характерен дельта ритм (1-4 герц). Непосредственно после дремоты возникают сонные веретена (сигма-ритм). Они представляют собой вспышки волн частотой 11-15 герц, с большей амплитудой в центральных областях. Для них характерно постепенное нарастание с последующим уменьшением амплитуды, отчего этот паттерн и получил название веретен. Этот ритм редко встречается во время поздней фазы медленного сна, а при переходе к быстрому сну полностью исчезают. Медленный сон занимает 70-80 процентов всего времени и отвечает за восстановление энергозатрат организма, его «перезагрузку». Во время него также формируется долгосрочная память.

Нейрофизиологи считают, что во сне люди структурируют информацию с помощью реактивации воспоминаний, накопленных за день. Так изначально неустойчивая информация превращается в долгосрочную память, и в этом процессе участвую связи между гиппокампом и корой. На сомнограмме обмен информацией между гиппокампом и корой полушарий выражается в возникновении сигма и дельта ритмов. Исследования на мышах показали важность комплексов медленных волн (дельта-ритма) и сонных веретен (сигма-ритма) в поддержании реактивации воспоминаний, но как она функционирует у людей было неизвестно.

Нейрофизиологи под руководством Бернхарда Стэйрэсина (Bernhard P. Staresina) из Университета Бирмингема изучили механизмы формирования памяти во время сна. В исследовании участвовали 20 человек. В начале эксперимента участники должны были запомнить пару глагола и картинки, а затем им проводили тест на память. Эти визуальные стимулы выбрали, так как известно, какие области мозга они активируют (латеральную затылочную кору и парагиппокампальную область). После проведения теста испытуемые спали в лаборатории около двух часов, а затем им повторили тесты на память. Во время всего эксперимента испытуемым проводили электроэнцефалографию. Паттерны, возникающие на электроэнцефалограмме по время запоминания информации, помогли ученым выделить такие же паттерны во время сна участников.

Исследователи обнаружили, что реактивация выученной информации во сне связана с появлением комплексов веретен сна (сигма-ритма) и медленных волн (дельта-ритма). В свою очередь реактивация ассоциировалась с качеством запоминания информации (p = 0.011). Чем ближе сонные веретена располагались к медленным волнам, тем лучше работала реактивация.

В консолидации памяти важную роль играют комплексы из медленных волн и веретен сна. Ученые думают, что эти ритмы позволяют передавать воспоминания от гиппокампа к коре. Большинство работ в этой области проводилось на мышах, и пока не до конца понятно, как процессы консолидации протекают у человека. В будущем исследователи планируют изучить роль гиппокампа в реактивации информации во сне.

Улучшить процесс структурирования памяти в фазу медленного сна можно убаюкиванием (ритмичные покачивания кровати).

Швейцарские ученые исследовали, как убаюкивание влияет на сон, и выяснили, что оно улучшает качества сна и память.

Анастасия Кузнецова

ИНВАЗИВНЫЙ МОНИТОРИНГ СЕРДЕЧНОГО ВЫБРОСА ПО ВРЕМЕНИ ТРАНЗИТА ПУЛЬСОВОЙ ВОЛНЫ ПОСЛЕ АОРТОКОРОНАРНОГО ШУНТИРОВАНИЯ НА РАБОТАЮЩЕМ СЕРДЦЕ | Смёткин

1. Волков П. А., Севалкин С. А., Чурадзе Б. Т. и др. Целенаправленная инфузионная терапия на основе неинвазивного гемодинамического мониторинга esCCO // Анестезиол. и реаниматол. – 2015. – № 4. – С. 19–23.

2. Смёткин А. А., Хуссейн А. Ф., Захаров В. И. и др. Малоинвазивный мониторинг сердечного выброса в коронарной хирургии: современные реалии и перспективы // Сб. тез. 14-го съезда Федерации анестезиологов-реаниматологов РФ, 20–22 сентября 2014 г. – С. 299–300.

3. Bataille B., Bertuit M., Mora M. et al. Comparison of esCCO and transthoracic echocardiography for non-invasive measurement of cardiac output intensive care // Br. J. Anaesth. – 2012. – Vol. 109. – P. 879–886.

4. Cecelja M., Chowienczyk P. Role of arterial stiffness in cardiovascular disease // JRSM Cardiovasc. Dis. – 2012. – Vol. 1. – doi: 10.1258/cvd.2012.012016.

5. Critchley L. A., Critchley J. A. A meta-analysis of studies using bias and precision statistics to compare cardiac output measurement techniques // J. Clin. Monit. Comput. – 1999. – Vol. 15. – P 85–91.

6. Critchley L. A., Yang X. X., Lee A. Assessment of trending ability of cardiac output monitors by polar plot methodology // J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. – 2011. – Vol. 25. – P. 536–546.

7. Fischer M. O., Balaire X., Le Mauff de Kergal C. et al. The diagnostic accuracy of estimated continuous cardiac output compared with transthoracic echocardiography // Can. J. Anaesth. – 2014. – Vol. 61. – P. 19–26.

8. Hadian M., Kim H. K., Severyn D. A., Pinsky M. R. Cross-comparison of cardiac output trending accuracy of LiDCO, PiCCO, FloTrac and pulmonary artery catheters // Crit. Care. – 2010. – Vol. 14 – Р. R212.

9. Ishihara H., Sugo Y., Tsutsui M. et al. The ability of a new continuous cardiac output monitor to measure trends in cardiac output following implementation of a patient information calibration and an automated exclusion algorithm // J. Clin. Monit. Comput. – 2012. – Vol. 26. – P. 465–471.

10. Ishihara H., Tsutsui M. Impact of changes in systemic vascular resistance on a novel non-invasive continuous cardiac output measurement system based on pulse wave transit time: a report of two cases // J. Clin. Monit. Comput. – 2014. – Vol. 28. – P. 423–427.

11. Lee A. J., Cohn J. H., Ranasinghe J. S. Cardiac output assessed by invasive and minimally invasive techniques // Anesthesiol. Res. Pract. – 2011. – Vol. 2011. – 475151.

12. Peyton P. J., Chong S. W. Minimally invasive measurement of cardiac output during surgery and critical care: a meta-analysis of accuracy and precision // Anesthesiology. – 2010. – Vol. 113. – P. 1220–1235.

13.

Ribezzo S., Spina E., Di Bartolomeo S. et al. Noninvasive techniques for blood pressure measurement are not a reliable alternative to direct measurement: a randomized crossover trial in ICU // Scientific. World J. – 2014. – Vol. 2014. – P. 353628.

14. Sharwood-Smith G., Bruce J., Drummond G. Assessment of pulse transit time to indicate cardiovascular changes during obstetric spinal anaesthesia // Br. J. Anaesth. – 2006. – Vol. 96. – P. 100–105.

15. Sinha A. C., Singh P. M., Grewal N. et al. Comparison between continuous non-invasive estimated cardiac output by pulse wave transit time and thermodilution method // Ann. Card. Anaesth. – 2014. – Vol. 17. – P. 273–277.

16. Strong J. P., Malcom G. T., McMahan C. A. et al. Prevalence and extent of atherosclerosis in adolescents and young adults: implications for prevention from the Pathobiological Determinants of Atherosclerosis in Youth Study // JAMA – 1999. – Vol. 281. – P. 727–735.

17. Sugo Y., Sakai T., Terao M. et al. The comparison of a novel continuous cardiac output monitor based on pulse wave transit time and echo Doppler during exercise // Conf. Proc. IEEE. Eng. Med. Biol. Soc. – 2012. – Vol. 2012. – P. 236–239.

18. Thiele R. H., Bartels K., Gan T. J. Cardiac output monitoring: a contemporary assessment and review // Crit. Care. Med. – 2015. – Vol. 43. – P. 177–185.

19. Wentland A. L., Grist T. M. Wieben O. Review of MRI-based measurements of pulse wave velocity: a biomarker of arterial stiffness // Cardiovasc. Diagn. Ther. – 2014. – Vol. 4. – P. 193–206.

Анализ показателей времени подъема пульсовой волны (UT), дельты среднего артериального давления (%MAP) и коэффициента вейсслера (PEP/ET) как маркеров теросклеротического поражения сосудов и снижения сократительной функции миокарда при проведении скрининго

УДК 616. 1 (616-004.06)

DOI: 10.22138/2500-0918-2017-14-3-228-235

О.В. Гайсёнок

ФГБУ «Объединенная больница с поликлиникой»Управления Делами Президента РФ,Москва, Российская Федерация

Резюме. Цель исследования. Провести анализ показателей времени подъема пульсовой волны (UT), дельты среднего артериального давления (%MAP) и коэффициента Вейсслера (PEP/ET) как маркеров атеросклеротического поражения сосудов и снижения сократительной функции миокарда на основании метода объемной сфигмографии при проведении скрининговых программ обследования населения.Методы. В исследование включены результаты обследования 102 пациентов, обратившихся для скринингового обследования в рамках программы «День здорового сердца». Всем пациентам выполнялась объемная сфигмография при помощи прибора Vasera VS-1500. Оценивались следующие показатели: лодыжечно-плечевой индекс на правых и левых конечностях (ABI (ЛПИ)), время подъема пульсовой волны (UT) и дельта среднего артериального давления (%MAP) на правых и левых конечностях, коэффициент Вейсcлера (PEP/ET). Результаты. Выявление показателей атеросклеротического поражения сосудов на основании таких критериев, как UT и %MAP позволило прогнозировать выявление атеросклеротического поражения верхних конечностей соответственно до 45,5 и 14,5% случаев, нижних конечностей соответственно до 4,5 и 9,0% случаев — в сравнении с показателем ЛПИ 6,8–7,9% обследованных. В то время, как прогнозированное выявление снижения сократительной функции миокарда на основании метода объемной сфигмографии на основании коэффициента Вейсcлера (PEP/ET) соответствовало 12,5% обследованных. Заключение. Проведение скрининговых программ обследования населения с использованием метода объемной сфигмографии позволяет выявлять признаки наличия сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов, что в свою очередь позволяет отбирать среди них тех, кто нуждается в углубленном обследовании.

Ключевые слова: скрининговые программы обследования, атеросклеротическое поражение сосудов, объемная сфигмография, время подъема пульсовой волны, дельта среднего артериального давления, коэффициент Вейсслера

Дата поступления 14. 07. 2017

Образец цитирования:
О.В Гайсёнок. Анализ показателей времени подъема пульсовой волны (UT), дельты среднего артериального давления (%MAP) и коэффициента Вейсслера (PEP/ET) как маркеров атеросклеротического поражения сосудов и снижения сократительной функции миокарда при проведении скрининговых обследований населения. Вестник уральской медицинской академической науки. 2017, Том 14, №3, с. 228–235, DOI: 10.22138/2500-0918-2017-14-3-228-235

ЛИТЕРАТУРА:
1. Шальнова С.А., Конради А.О., Карпов Ю.А., Концевая А.В., Деев А.Д., Капустина А.В., Худяков М.Б., Шляхто Е.В., Бойцов С.А. Анализ смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в 12 регионах Российской Федерации, участвующих в исследовании «Эпидемиология сердечно-сосудистых заболеваний в различных регионах России». Российский кардиологический журнал 2012;5(97):6-11).
2. Трифонова С.С., Гайсёнок О.В., Сидоренко Б.А. Применение методов оценки жесткости сосудистой стенки в клинической практике: возможности сердечно-лодыжечного сосудистого индекса (CAVI). Кардиология 2015; 4: 55-61.
3. Рогоза А.Н., Кавешников В.С., Трубачева И.А., Серебрякова В.Н., Заирова А.Р., Жернакова Ю.В., Чазова И.Е. (2014). Состояние сосудистой стенки в популяции взрослого населения на примере жителей Томска, по данным исследования ЭССЕ-РФ. Системные гипертензии 2014; 11(4): 42-48.
4. Nichols W.W. Clinical measurement of arterial stiffness obtained from noninvasive pressure waveforms. Am J Hypertens. 2005 Jan;18(1 Pt 2):3S-10S. PMID: 15683725 DOI: 10.1016/j.amjhyper.2004.10.009
5. Asmar R, Darne B, el Assaad M, Topouchian J. Assessment of outcomes other than systolic and diastolic blood pressure: pulse pressure, arterial stiffness and heart rate. Blood Press Monit. 2001 Dec;6(6):329-33. Review. PMID: 12055411
6. Williams B, Lacy PS, Thom SM, Cruickshank K, Stanton A, Collier D, Hughes AD, Thurston H, O’Rourke M; CAFE Investigators; Anglo-Scandinavian Cardiac Outcomes Trial Investigators; CAFE Steering Committee and Writing Committee. Differential impact of blood pressure-lowering drugs on central aortic pressure and clinical outcomes: principal results of the Conduit Artery Function Evaluation (CAFE) study. Circulation. 2006;113(9):1213-25. PMID: 16476843 DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.105.595496
7. Метод объемной сфигмографии на аппарате Vasera VS-1500N: методические рекомендации / В.А. Милягин, И.В. Милягина, М.А. Пурыгина, Т.А. Осипенкова. – Смоленск: СГМА, 2014.
8. Hashimoto T., Ichihashi S., Iwakoshi S., Kichikawa K. Combination of pulse volume recording (PVR) parameters and ankle-brachial index (ABI) improves diagnostic accuracy for peripheral arterial disease compared with ABI alone. Hypertens Res. 2016 Jun;39(6):430-4. doi: 10.1038/hr.2016.13. Epub 2016 Feb 25. PMID: 26911230 DOI: 10.1038/hr.2016.13
9. Westerhof B.E., Guelen I., Westerhof N., Karemaker J.M., Avolio A. Quantification of wave reflection in the human aorta from pressure alone: a proof of principle. Hypertension. 2006;48(4):595-601. PMID: 16940207 DOI: 10.1161/01.HYP.0000238330.08894.17
10. Weissler A.M., Harris W.S., Schoenfeld C.D. Systolic time intervals in heart failure in man. Circulation. 1968 Feb;37(2):149-59. PMID: 5640345
11. Weissler A.M. Interpreting systolic time intervals in man. J Am CollCardiol. 1983 Nov;2(5):1019-20. PMID: 6630755
12. Atkins C.E., Snyder P.S. Systolic time intervals and their derivatives for evaluation of cardiac function. J Vet Intern Med. 1992 Mar-Apr;6(2):55-63. PMID: 1588542
13. Shah S.J., Michaels A.D. Hemodynamic correlates of the third heart sound and systolic time intervals. Congest Heart Fail. 2006 Jul-Aug;12Suppl 1:8-13. PMID: 16894268
14. Гайсёнок О.В., Дорохов С.И., Калашников С.В., Леонов А.С., Власова Л.А. Ценность скрининговых программ обследования населения в рамках акций «День здорового сердца» на предмет выявления артериальной гипертонии и основных факторов риска развития сердечно-сосудистых заболеваний. Профилактическая медицина 2017;20(3):17-21.
15. ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of peripheral artery diseases: Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteries: the Task Force on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Artery Diseases of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2011 Nov;32(22):2851-906. doi: 10.1093/eurheartj/ehr211. Epub 2011 Aug 26.
16. Гайсёнок О.В., Медведев П.А., Трифонова С.С., Шаталова И.В., Марцевич С.Ю., Сидоренко Б.А. Применение индекса CAVI в клинической практике: расчетный сосудистый возраст как инструмент для принятия решения о дополнительном обследовании пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Кардиология. 2015. Т. 55. № 7. С. 51-56.
17. Kazuo Tsuyuki, Kenji Kohno, Miho Asaoka, Kunio Ebine, Susumu Tamura, Yasuhiro Ohzeki, Toshifumi Murase, Kaoru Sugi, Kenta Kumagai, ItaruYokouchi, Kenji Yamazaki, Satoru Tohi, Mutsumi Sorimachi, Shinichi Watanabe. Comparison of Diagnostic Accuracy between Pulse Volume Recording Parameters and Exercise-Ankle-Brachial Pressure Index in Patients with Ankle-Brachial Pressure Index above 0.9. Ann Vasc Dis. 2016; 9(4): 317–321. doi:10.3400/avd.oa.16-00098 PMCID: PMC5174993
18. Li Y.H., Lin S.Y., Sheu W.H., Lee I.T. Relationship between percentage of mean arterial pressure at the ankle and mortality in participants with normal ankle-brachial index: an observational study. BMJ Open. 2016 Mar 25;6(3):e010540. doi: 10.1136/bmjopen-2015-010540.
19. Cheng H.M., Yu W.C., Sung S.H., Wang K.L., Chuang S.Y., Chen C.H. Usefulness of systolic time intervals in the identification of abnormal ventriculo-arterial coupling in stable heart failure patients. Eur J Heart Fail. 2008 Dec;10(12):1192-200. doi: 10.1016/j.ejheart.2008.09.003. Epub 2008 Nov 11. PMID: 19004668
20. Kammoun I., Zakhama L., Boussaidi H., Mimouni M., Marrakchi S., Slama I., Naccache S., Herbegue B., Ibn El Hadj Z., Boussabah E., Jebri F., Thameur M., Addad F., Ben Youssef S., Kachboura S. [Evaluation of left ventricular function by systolic time intervals]. TunisMed. 2014 Dec;92(12):752-5. [Articlein French] PMID: 25879607
21. Moyers B, Shapiro M, Marcus GM, Gerber IL, McKeown BH, Vessey JC, Jordan MV, Huddleston M, Foster E, Chatterjee K, Michaels AD. Performance of phonoelectrocardiographic left ventricular systolic time intervals and B-type natriuretic peptide levels in the diagnosis of left ventricular dysfunction. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2007 Apr; 12(2):89-97. PMID: 17593176 DOI: 10.1111/j.1542-474X.2007.00146.x
REFERENCES
1. Shalnova S.A., Konradi A.O., KarpovYu.A., Kontsevaya A.V., Deev A.D., Kapustina A.V., Khudyakov M.B., Shlyakhto E.V., Boytsov S.A. Cardiovascular mortality in 12 Russian Federation regions – participants of the “Cardiovascular Disease Epidemiology in Russian Regions” study. Russ J Cardiol 2012, 5 (97): 6-11. [In Russ.] DOI: http://dx.doi.org/10.15829/1560-4071-2012-5-6-11
2. Trifonova S.S., Gaisenok O.V., Sidorenko B.A. Application of Methods of Assessment of Vascular Wall Stiffness in Clinical Practice: Capabilities of Cardio-Ankle Vascular Index. Kardiologiia. 2015; 55(4):61-6. [In Russ.] PMID: 26502505 DOI: http://dx.doi.org/10.18565/cardio.2015.4.61-66
3. Rogoza A.N., Kaveshnikov V.S., Trubacheva I.A., Serebriakova V.N., Zairova A.R., Zhernakova Y.V., Oshepkova E.V., Karpov R.S., Chazova I.E. Vascular wall in adult population of Tomsk in the framework of the project essay RF.  Systemic Hypertension 2014; 11(4):42-48. [In Russ.]
4. Nichols W.W. Clinical measurement of arterial stiffness obtained from noninvasive pressure waveforms. Am J Hypertens. 2005 Jan;18(1 Pt 2):3S-10S. PMID: 15683725 DOI: 10.1016/j.amjhyper.2004.10.009
5. Asmar R., Darne B., el Assaad M., Topouchian J. Assessment of outcomes other than systolic and diastolic blood pressure: pulse pressure, arterial stiffness and heart rate. Blood Press Monit. 2001 Dec; 6(6):329-33. Review. PMID: 12055411
6. Williams B., Lacy P.S., Thom S.M., Cruickshank K., Stanton A., Collier D., Hughes A.D., Thurston H., O’Rourke M.; CAFE Investigators; Anglo-Scandinavian Cardiac Outcomes Trial Investigators; CAFE Steering Committee and Writing Committee. Differential impact of blood pressure-lowering drugs on central aortic pressure and clinical outcomes: principal results of the Conduit Artery Function Evaluation (CAFE) study. Circulation. 2006;113(9):1213-25. PMID: 16476843 DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA. 105.595496
7. The method ofvolumetric sphygmography on the device Vasera VS-1500N: guidelines / V.A.Milyagin, I.V.Milyagina, M.A.Purygina, T.A.Osipenkova. — Smolensk: SSMA, 2014 [In Russ.]
8. Hashimoto T., Ichihashi S., Iwakoshi S., Kichikawa K. Combination of pulse volume recording (PVR) parameters and ankle-brachial index (ABI) improves diagnostic accuracy for peripheral arterial disease compared with ABI alone. Hypertens Res. 2016 Jun;39(6):430-4. doi: 10.1038/hr.2016.13. Epub 2016 Feb 25. PMID: 26911230 DOI: 10.1038/hr.2016.13
9. Westerhof B.E., Guelen I., Westerhof N., Karemaker J.M., Avolio A. Quantification of wave reflection in the human aorta from pressure alone: a proof of principle. Hypertension. 2006;48(4):595-601. PMID: 16940207 DOI: 10.1161/01.HYP.0000238330.08894.17
10. Weissler A.M., Harris W.S., Schoenfeld CD. Systolic time intervals in heart failure in man. Circulation. 1968 Feb;37(2):149-59. PMID: 5640345
11. Weissler A.M. Interpreting systolic time intervals in man. J Am CollCardiol. 1983 Nov;2(5):1019-20. PMID: 6630755
12. Atkins C.E., Snyder P.S. Systolic time intervals and their derivatives for evaluation of cardiac function. J Vet Intern Med. 1992 Mar-Apr;6(2):55-63. PMID: 1588542
13. Shah S.J., Michaels A.D. Hemodynamic correlates of the third heart sound and systolic time intervals. Congest Heart Fail. 2006 Jul-Aug;12Suppl 1:8-13. PMID: 16894268
14. Gaisenok O.V., Dorokhov S.I., Kalashnikov S.V., Leonov A.S., Vlasova L.A. The value of population-based programs within “Healthy Heart Day” moves to identify hypertension and major risk factors for cardiovascular diseases.The Russian Journal of Preventive Medicine and Public Health 2017;20(3):17-21. [In Russ.] DOI:10.17116/profmed201720317-21
15. ESC Guidelines on the diagnosis and treatment of peripheral artery diseases: Document covering atherosclerotic disease of extracranial carotid and vertebral, mesenteric, renal, upper and lower extremity arteries: the Task Force on the Diagnosis and Treatment of Peripheral Artery Diseases of the European Society of Cardiology (ESC). Eur Heart J. 2011 Nov;32(22):2851-906. doi: 10.1093/eurheartj/ehr211. Epub 2011 Aug 26.
16. Gaisenok O.V., Medvedev P.A., Trifonova S.S., Shatalova I.V., Martsevich S.Y., Sidorenko B.A. Application of CAVI Index in Clinical Practice: Calculated Vascular Age as a Tool for Decision on Additional Examination of Patients With Cardiovascular Diseases. Kardiologiia. 2015; 55(7):51-6. [In Russ.] PMID: 26688926 DOI: http://dx.doi.org/10.18565/cardio.2015.7.51-56
17. Kazuo Tsuyuki, Kenji Kohno, Miho Asaoka, KunioEbine, Susumu Tamura, Yasuhiro Ohzeki, ToshifumiMurase, Kaoru Sugi, Kenta Kumagai, ItaruYokouchi, Kenji Yamazaki, Satoru Tohi, MutsumiSorimachi, Shinichi Watanabe. Comparison of Diagnostic Accuracy between Pulse Volume Recording Parameters and Exercise-Ankle-Brachial Pressure Index in Patients with Ankle-Brachial Pressure Index above 0.9. Ann Vasc Dis. 2016; 9(4): 317–321. doi:10.3400/avd.oa.16-00098 PMCID: PMC5174993
18. Li Y.H., Lin S.Y., Sheu W.H., Lee I.T. Relationship between percentage of mean arterial pressure at the ankle and mortality in participants with normal ankle-brachial index: an observational study. BMJ Open. 2016 Mar 25;6(3):e010540. doi: 10.1136/bmjopen-2015-010540.
19. Cheng H.M., Yu W.C., Sung S.H., Wang K.L., Chuang S.Y., Chen C.H. Usefulness of systolic time intervals in the identification of abnormal ventriculo-arterial coupling in stable heart failure patients. Eur J Heart Fail. 2008 Dec;10(12):1192-200. doi: 10.1016/j.ejheart.2008.09.003. Epub 2008 Nov 11. PMID: 19004668
20. Kammoun I., Zakhama L., Boussaidi H., Mimouni M., Marrakchi S., Slama I., Naccache S., Herbegue B., Ibn El Hadj Z., Boussabah E., Jebri F., Thameur M., Addad F., Ben Youssef S., Kachboura S. [Evaluation of left ventricular function by systolic time intervals]. Tunis Med. 2014 Dec;92(12):752-5.[Article in French] PMID: 25879607
21. Moyers B., Shapiro M., Marcus G.M., Gerber I.L., McKeown B.H., Vessey J.C., Jordan M.V., Huddleston M., Foster E., Chatterjee K., Michaels A.D. Performance of phonoelectrocardiographic left ventricular systolic time intervals and B-type natriuretic peptide levels in the diagnosis of left ventricular dysfunction. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2007 Apr; 12(2):89-97. PMID: 17593176 DOI: 10.1111/j.1542-474X.2007.00146.x

Автор
Гайсёнок Олег Владимирович
ФГБУ «Объединенная больница с поликлиникой» Управления Делами Президента РФ
Заведующий отделением общей кардиологии, к.м.н.
Мичуринский проспект, 6, Москва, Российская Федерация 119285
[email protected]


Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Àâòîìàòè÷åñêîå ïðèñâîåíèå âîëíû (Áèáëèîòåêà SAP

 Автоматическое присвоение волны 

Назначение

Присвоение позиций складской заявки волнам можно автоматизировать.

В Extended Warehouse Management (EWM) для выбора образцов волны используется техника условий. Это позволяет выбирать образец волны, соответствующий определенным данным заголовка, позиции или позиции разделения складской заявки. Для получения дополнительной информации см. Волна.

Предпосылки

●      Созданы образцы волны. Для этого на экране SAP Easy Access выберите Extended Warehouse Management ® Подготовка работ ® Управление волнами ® /SCWM/WAVETMP – Ведение образцов волны.

●      В пользовательской настройке определены условия выбора образца волны.

Для этого определено следующее:

○       ключ или комбинация полей, используемых в EWM для выбора образцов волны;

○       последовательность доступа;

○       виды условий и их присвоение последовательностям доступа;

○       схемы выбора;

○       присвоение схем выбора видам документа;

○       группы ведения условий.

Для получения дополнительной информации см. руководство по внедрению (IMG) для компонента Extended Warehouse Management (EWM) по пути Процесс отпуска материала ® Управление волнами ® Выбор образца волны.

●      Созданы записи условий, связывающие условия и образцы волны. Для этого на экране SAP Easy Access выберите Extended Warehouse Management ® Планирование работ ® Управление волнами ® /SCWM/WDGCM – Ведение условий для выбора образцов волны.

●      Для вида складского процесса, в котором обнаружена позиция складской заявки, установлен индикатор Автоматическое создание волн.

Для получения дополнительной информации см. IMG для EWM в разделе Общие для всех процессов параметры настройки ® Складская задача ® Определить вид складского процесса.

Выполнение

Автоматическое присвоение волны выполняется в EWM следующим образом:

В EWM существует несколько позиций складской заявки.

       1.      При выборе действительных образцов волны для поставки для каждой позиции складской заявки в EWM используется техника условий.

       2.      Для каждого образца волны в EWM определяется, относится ли создаваемая волна к периоду времени между фактическим и запланированным временем окончания для позиции складской заявки. Фактический момент времени – это текущая системная дата и системное время. В зависимости от того, существует ли соответствующая волна и была ли она деблокирована, в EWM используется уже существующая волна или создается новая.

Подробное описание процесса

Выберите…

       1.      После создания или изменения складской заявки вручную или автоматически в EWM создается действие Post Processing Framework (PPF).

       2.      Запускается выполнение этого действия. На экране SAP Easy Access выберите Extended Warehouse Management ® Планирование работ ® Печать ® SPPFP - Просмотр и выполнение действий PPF.

       3.      В зависимости от параметров настройки для техники условий, в EWM для каждой позиции или позиции разделения в складской заявке выбираются один или несколько действительных образцов волны.

       4.      Данные атрибутов для каждого образца волны считываются.

       5.      В EWM определяются следующие временные параметры:

○       Задается запланированное время окончания для позиции складской заявки и времени окончания волны для каждой позиции или позиции разделения в складской заявке, еще не присвоенной волне.

EWM liest das..-.

■       Запланированное время окончания для позиции складской заявки

Для отпуска со склада в EWM используются плановая дата и плановое время для параметра Отправление с площадки.

Если эти временные параметры недоступны, используются сроки начала отпуска материала для исходящих поставок.

В случае внутренних перемещений запаса или проводки изменений поставок используются сроки категории Конечная дата/время складских действий.

■       Время окончания волны

Для каждого варианта образца волны в EWM выбираются дата и время окончания.

Если запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает до времени окончания волны, указанного в варианте образца, в качестве даты окончания волны задается дата перед запланированной датой завершения для позиции складской заявки.

Если запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает после или совпадает со временем окончания волны, указанным в варианте образца волны, в качестве даты окончания волны задается запланированная дата завершения для позиции складской заявки.

В зависимости от описанных условий, изменяется только дата окончания волны.

Схема процесса показана на следующем рисунке:

В первом случае запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает в 13:00 на 2 день. Плановое время окончания волны наступает в 15:00 на 2 день. Соответственно, запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает до времени окончания волны, заданного в варианте образца волны. В EWM планируется создание волны с датой окончания волны в день накануне запланированной даты завершения для позиции складской заявки, т.е. в 15:00 в 1 день.

Во втором случае запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает в 15:00 в 1 день. Плановое время окончания волны наступает в 13:00 в 1 день. Соответственно, запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает после времени окончания волны, заданного в варианте образца волны. В EWM планируется создание волны с датой окончания волны на запланированную дату завершения для позиции складской заявки, т.е. в 13:00 в 1 день.

В EWM выполняется расчет сроков для варианта образца волны в соответствии с календарем, заданным в образце волны.

○       Время блокировки

Дата блокировки, время блокировки, дата деблокирования и время деблокирования рассчитываются в EWM с использованием даты и времени окончания волны.

Если какие-либо из этих сроков наступают до текущего момента времени, вариант образца волны недействителен.

       6.      В EWM выполняется поиск действительного образца волны.

○       Если дата и время блокировки и деблокирования наступают после текущего момента времени, вариант образца волны действителен и в нем используются все указанные сроки.

○       Если дата и время блокировки и деблокирования наступают до текущего момента времени, вариант образца волны недействителен, и в EWM не используется вариант образца волны с данным сроком.

○       Если действительный вариант образца волны в прошлом для позиции или позиции разделения в складской заявке не обнаружен, в EWM выполняются следующие операции (признак “в прошлом” относится к запланированному времени окончания для позиции складской заявки, но выбор действительного образца волны по-прежнему выполняется после текущего момента времени):

                                                  i.        В EWM выбираются дата и время окончания волны.

Если запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает до окончания волны или совпадает с ним, в EWM в качестве даты окончания волны устанавливается день, следующий после запланированной даты завершения.

Если запланированное время окончания для позиции складской заявки наступает после окончания волны, в EWM в качестве даты окончания волны устанавливается запланированная дата завершения для позиции складской заявки.

                                                ii.       Затем в EWM выбираются дата и время окончания волны для каждого варианта образца (см. шаг 5).

                                               iii.        Если в EWM не обнаружен действительный образец волны, к дате окончания волны добавляется один день. В EWM повторяется процедура расчета времени окончания волны и времени блокировки.

       7.      Определяется последовательность оптимального образца волны и варианта образца волны. Для этого в EWM сортируются образцы волны, определенные согласно номеру уровня и номеру счетчика в процедуре определения техники условий и согласно номеру доступа в последовательности доступа. В пределах того же самого номера уровня, номера счетчика и номера доступа в EWM сортируются образцы волны и варианты образцов волны, определенные временем окончания волны, которое является самым близким к запланированному времени окончания позиции складской заявки. Это означает, что вариант образца волны со временем окончания волны, самым близким к запланированному времени окончания, является первым в пределах блокировки возможных волн для того же самого номера уровня, номера счетчика и номера доступа.

       8.      В EWM выполняется перенос результатов, т.е. всех действительных образцов волны и вариантов образцов волны для каждой позиции или позиции разделения в складской заявке в Business Add-In (BAdI) /SCWM/EX_WAVE_PLAN, метод CHANGE_WAVES.

       9.      Волна или образец волны присваиваются каждой позиции или позиции разделения в складской заявке. Далее выполняется проверка наличия волны для данного варианта образца волны.

○       Если соответствующая волна отсутствует, в EWM с использованием выбранного варианта образца волны создается новая волна. Этой волне в складской заявке присваивается позиция или позиция разделения.

При возникновении непредвиденных ситуаций вариант образца волны будет недействителен. Например, превышен допустимый объем волны. В этом случае в EWM предпринимается попытка создания соответствующей волны с использованием следующего варианта образца волны.

○       Если соответствующая волна уже существует, ей присваивается позиция или позиция разделения в складской заявке.

При возникновении непредвиденных ситуаций вариант образца волны будет недействителен. Например, превышен допустимый объем волны. В этом случае в EWM предпринимается попытка создания соответствующей волны с использованием следующего варианта образца волны.

○       Если соответствующая волна уже существует и была деблокирована, в EWM предпринимается попытка создания соответствующей волны с помощью следующего варианта образца волны. Затем этой волне в складской заявке присваивается позиция или позиция разделения.

Непредвиденные ситуации можно разрешить с помощью индикатора Разрешить присвоение волны после деблокирования. Это позволяет присваивать уже деблокированной волне другую позицию складской заявки, т.е. в этом случае вариант образца волны действителен.

Пример

Пример создания волны в EWM показан на следующем рисунке:

В первом случае, вариант образца волны C не относится к периоду между текущим моментом времени и запланированной датой завершения для позиции складской заявки. Таким образом, этот вариант недействителен. Варианты образца волны A и B относятся к периоду между текущим моментом времени и запланированной датой завершения для позиции складской заявки. Вариант образца волны B наиболее близок к запланированной дате завершения для позиции складской заявки и, соответственно, является оптимальным.

Во втором случае все варианты образца волны не относятся к периоду между текущим моментом времени и запланированной датой завершения для позиции складской заявки. Таким образом, все эти варианты недействительны. Сначала в EWM выбирается вариант образца волны, наиболее близкий к плановому сроку завершения для позиции складской заявки, т.е. вариант образца волны B является оптимальным.

 

 

 

 

В космосе нашли гравитационные волны, меняющие пространство и время. Что это значит?

Ученые из США и Канады сообщили о том, что им удалось обнаружить признаки постоянного гравитационного излучения, которое проходит через Вселенную и искажает ткань пространства-времени. Рассказываем, что известно о новом открытии.

Что за гравитационные волны?

Гравитационные волны — изменения гравитационного поля, распространяющиеся подобно волнам. Излучаются движущимися массами, но после излучения отрываются от них и существуют независимо от этих масс. Математически связаны с возмущением метрики пространства-времени и могут быть описаны как «рябь пространства-времени». 

Поляризованная гравитационная волна

В общей теории относительности, а также в большинстве других современных указано, что гравитационные волны появляются от движения массивных тел с переменным ускорением. Гравитационные волны свободно распространяются в пространстве со скоростью света. Они имеют весьма малую величину, с трудом поддающуюся регистрации.

Гравитационные волны впервые они были обнаружены в сентябре 2015 года двумя детекторами-близнецами обсерватории LIGO, на которых были зарегистрированы гравитационные волны, возникшие, вероятно, в результате слияния двух черных дыр и образования одной более массивной вращающейся черной дыры. 

Любая двойная звезда при вращении ее компонентов вокруг общего центра масс теряет энергию (как предполагается — за счет излучения гравитационных волн) и в конце концов сливается воедино. Но для обычных, некомпактных, двойных звезд этот процесс занимает очень много времени, намного больше настоящего возраста Вселенной.

Если же двойная компактная система состоит из пары нейтронных звезд, черных дыр или их комбинации, то слияние может произойти за несколько миллионов лет. Сначала объекты сближаются, а их период обращения уменьшается. Затем на заключительном этапе происходит столкновение и несимметричный гравитационный коллапс. Этот процесс длится доли секунды, и за это время в гравитационное излучение уходит энергия, составляющая, по некоторым оценкам, более 50% от массы системы.

Как находят гравитационные волны?

Регистрировать гравитационные волны достаточно сложно из-за их слабости. Приборами для их регистрации являются детекторы гравитационных волн. Попытки обнаружения предпринимались с конца 1960-х годов.

Гравитационные волны детектируемой амплитуды рождаются при коллапсе двойного пульсара. Подобные события происходят в окрестностях нашей галактики ориентировочно раз в десятилетие. Наиболее сильными и достаточно частыми источниками гравитационных волн для гравитационных телескопов и антенн являются катастрофы, связанные с коллапсами двойных систем в ближайших галактиках. Ожидается, что в ближайшем будущем на усовершенствованных гравитационных детекторах будет регистрироваться несколько подобных событий в год, искажающих метрику в окрестности Земли на 10−21—10−23

Два тела, движущиеся по круговым орбитам вокруг общего центра масс

Новые способы обнаружить гравитационные волны

В 2017 году ученые, проводившие эксперимент под названием «Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория» (LIGO), получили Нобелевскую премию по физике за первое в истории прямое обнаружение гравитационных волн, образовавшихся при слиянии двух черных дыр, находящихся примерно в 1,3 млрд световых лет от Земли. Волны, возникшие при этом столкновении, нарушили гравитационно-волновой фон Вселенной и достигли Земли.

Помимо подобных разовых сильных возмущений, которые астрофизики уже научились фиксировать, существует так называемый фон гравитационных волн — постоянный поток гравитационного излучения, которое, согласно теории, постоянно омывает Землю.

Еще одной возможностью обнаружить фон гравитационных волн, заполняющих Вселенную, является высокоточный тайминг удаленных пульсаров — анализ времени прихода их импульсов, которые характерным образом изменяются под действием проходящих через пространство между Землей и пульсаром гравитационных волн.

По оценкам на 2013 год, точность тайминга необходимо поднять примерно на один порядок, чтобы можно было задетектировать фоновые волны от множества источников в нашей Вселенной, и эта задача может быть решена до конца десятилетия. Но прохождение гравитационной волны должно слегка, на несколько наносекунд, менять время регистрации этих вспышек. Таким образом, точно отслеживая тайминг далеких пульсаров, теоретически можно обнаружить и гравитационно-волновой фон галактики. Это подтверждают предварительные результаты проекта NANOGrav.

Какие новые гравитационные волны нашли ученые?

Ученые заявили, что им удалось обнаружить признаки постоянного гравитационного излучения, которое проходит через Вселенную и искажает ткань пространства-времени.

По словам авторов, никакие другие обсерватории не в состоянии обнаружить фоновые гравитационные волны, потому что ориентированы на поиск разовых событий продолжительностью несколько секунд. В рамках эксперимента ученые отслеживают 45 пульсаров на протяжении нескольких лет — и уже обнаружили признаки слабых изменений в их периодичности. Пульсары можно сравнить с галактическими маяками, постоянно находящимися на одном и том же месте.

Проходящие гравитационные волны изменяют устойчивую картину света, исходящего от пульсаров, увеличивая или сжимая относительные расстояния, которые эти лучи проходят через пространство. Другими словами, ученые теоретически могут обнаружить фон гравитационных волн, отслеживая коррелированные изменения времени прибытия на Землю излучения пульсаров.

Что делают эти гравитационные волны?

Проходящие гравитационные волны изменяют устойчивую картину света, исходящего от пульсаров, увеличивая или сжимая относительные расстояния, которые эти лучи проходят через пространство. Другими словами, ученые теоретически могут обнаружить фон гравитационных волн, отслеживая коррелированные изменения времени прибытия на Землю излучения пульсаров. Тем не менее, для окончательных выводов этого недостаточно. Поэтому астрономы озвучили планы по созданию IPTA — сети инструментов, которые позволят регистрировать такие отклонения для большого количества пульсаров.

Читать далее

Исследование: люди не смогут управлять сверхразумными машинами с ИИ

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?

Камчатский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук» (КФ ФИЦ ЕГС РАН)

Словарь терминов

Сейсмограф для измерения ускорений грунта как функции времени.

 

Активный разлом

Разлом, по которому в историческое время (или в голоцене) происходило смещение пород или возникали очаги землетрясений.

 

Амплитуда волны

Максимальная высота гребня или глубина впадины волны.

 

Асейсмичный район

Район, в котором почти не бывает землетрясений.

 

Слой, подстилающий литосферу и характеризующийся низкими скоростями и значительным затуханием сейсмических волн. Это мягкий слой, вероятно частично расплавленный.

 

Более слабые сейсмические толчки, возникающие в ограниченном объёме земной коры после сильнейшего в данной серии землетрясения.

Сейсмические поверхностные волны, при распространении которых происходит только горизонтальное смещение частиц перпендикулярно направлению движения волны.

 

Сейсмические поверхностные волны, при распространении которых частицы совершают колебания только в вертикальной плоскости, содержащей направление волны.

 

Вулканические землетрясения

Землетрясения, связанные с вулканической деятельностью.

 

Отверстия в земной коре, через которые магма может выйти на поверхность.

Точный геодезический прибор для измерения расстояния между двумя точками на поверхности земли.

 

Единица частоты колебаний, равная одному полному циклу колебаний (2pi радиан) за секунду.

 

Гипоцентр (фокус) землетрясения

Место начала вспарывания в очаге землетрясения.

 

Глинка трения

Раздробленная, перетёртая горная порода, изменённая до состояния глины.

 

Годограф, кривая времени пробега (сейсмических волн)

График зависимости времени пробега от расстояния, составляемый для вступлений сейсмических волн, приходящих из удалённых очагов. Сейсмические волны разных типов имеют различные годографы.

 

Участок земной коры, обычно узкий и длинный, который опустился относительно соседних участков по ограничивающим сбросам.

 

Деформация (упругая)

Изменение геометрической формы тела. Приращение угла, длины, площади или объема, деленное на исходную величину.

 

Дилатансия (в горных породах)

Увеличение объема пород, связанное с теми или иными упругими и неупругими изменениями.

 

Дисперсия волн

Растяжение цуга волн, вызванное тем, что волны различной длины распространяются с разной скоростью.

 

Расстояние между соседними гребнями или впадинами волны.

 

Длительность сильных колебаний

Длительность (условная) — интервал времени между первым и последним пиками сильных колебаний грунта, имеющими амплитуду выше определенного значения.


Землетрясение

Колебания Земли, вызываемые прохождением сейсмических волн, излученных из какого — либо источника упругой энергии.

 

Зона Беньоффа

Узкая зона, определяемая положением очагов землетрясений. Имеет мощность порядка десятков километров и наклонно уходит от поверхности под земную кору.

 

Зона субдукции

Наклонная плита океанической литосферы, опускающаяся в глубь Земли в сторону от океанического желоба. Обычно представляет собой место очагов промежуточных и глубокофокусных землетрясений, составляющих зону Беньоффа.

Линии, соединяющие точки с одинаковой интенсивностью землетрясения и разделяющие области с различным уровнем интенсивности.

 

Интенсивность землетрясения

Мера величины сотрясения грунта, определяемая степенью разрушения построенных людьми зданий, характером изменений земной поверхности и данными об испытанных людьми ощущениях.


Кора Земли, земная кора

Внешняя каменная оболочка Земли.

Магма, или расплавленная горная порода, достигшая земной поверхности.

 

Левый (левосторонний) сдвиг

Разрыв со смещением по простиранию, в котором дальний от наблюдателя блок двигался влево (если смотреть с противоположного крыла разлома).

 

Внешняя жесткая оболочка Земли над астеносферой. Включает в себя кору, континенты и плиты.

 

Темные низменные равнины на поверхности Луны, сложенные до неизвестной глубины вулканическими породами.

 

Расплав, при остывании которого образуются изверженные (магматические) породы.

 

Магнитуда землетрясения

Мера величины землетрясения, определяемая как десятичный логарифм амплитуды наибольшего колебания грунта, записанного при прохождении сейсмической волны того или иного типа, с внесением стандартной поправки, учитывающей расстояние от эпицентра. Различают три вида магнитуды: рихтеровскую (локальную) магниту ду Мl, магнитуду по объемным продольным волнам Mb и магнитуду по поверхностным волнам Ms.

 

Наибольшая по объему часть земных недр, расположенная между корой и ядром на глубинах от 40 до 2900 км. Состоит из плотных силикатных пород и делится на ряд концентрических сферических слоев.

 

Слабые, почти непрерывные сейсмические волны, образующие сейсмический фон, или «шумы» Земли. Их можно обнаружить только с помощью сейсмографов. Часто вызываются морским прибоем, океанскими волнами, ветром, деятельностью людей.

 

Модуль сдвига

Отношение величины касательного напряжения к величине угла поворота, вызываемого этим напряжением в образце породы.


Надвиги и взбросы

Разрывы со смещением по падению (по восстанию), при которых горные породы, залегающие над плоскостью разрыва, двигались вверх относительно подстилающих пород, так что более древние слои оказались выше более молодых.

 

Напряжение (упругое)

Мера сил, действующих на тело; измеряется в единицах силы, деленных на единицу площади.


Падение, угол падения

Угол, на который слой горных пород или плоскость разлома отклоняется от горизонтальной плоскости. Измеряется в плоскости, перпендикулярной простиранию.

 

Первое вступление

Смещение записи на сейсмограмме в момент прихода продольной волны. Сейсмографы устроены так, что движение пера вверх обычно указывает на сжатие горных пород, движение вниз- на разрежение.

 

Интервал времени между соседними гребнями в синусоидальной последовательности волн; величина, обратная частоте циклических явлений.

 

Плейстосейстовая область

Область сильных колебаний и значительных разрушений при землетрясении.

 

Плита, литосферная плита (в тектонике плит)

Крупный, относительно жесткий сегмент литосферы Земли, перемещающийся относительно других плит над более глубокими слоями оболочки Земли. Плиты сходятся в зонах сближения (конвергенции) и отходят одна от другой в зонах расхождения (дивергенции).

 

Плоскость разрыва

Плоскость, ближе всего совпадающая с поверхностью, вдоль которой происходило смещение по разрыву.

 

Масса вещества в единице объема, измеряется обычно в г/см3.

 

Поверхностные сейсмические волны

Волны, которые распространяются только по поверхности Земли; их скорости меньше скорости поперечных волн. Существуют два типа поверхностных волн: волны Лява и Рэлея.

 

Ползучесть (медленное проскальзывание по разлому)

Медленное смещение, происходящее вдоль разлома и не вызывающее землетрясений.

 

Поперечные волны (S-волны)

«Вторичные» сейсмические волны, распространяющиеся медленнее, чем Р-волны, и состоящие из упругих колебаний, поперечных по отношению к направлению распространения волны. Не проходят через жидкость.

 

Правый (правосторонний) сдвиг

Разрыв со смещением по простиранию, в котором дальний от наблюдателя блок двигался вправо (если смотреть с противоположного крыла разлома).

 

Преломление волн

Отклонение проходящей волны от направления ее первоначального распространения при пересечении границы с материалом, отличающимся по скорости распространения волн.

 

Приразломные впадины

Узкие структурные депрессии, встречающиеся в зонах сдвига. Впадины, заполненные водой, называются приразломными озерами.

 

Прогноз землетрясений

Предсказание времени, места и магнитуды землетрясений; предсказание характера сильных колебаний грунта.

 

Продольные волны (Р-волны)

«Первичные», т.е. наиболее быстрые волны, распространяющиеся от источника сейсмических колебаний через горные породы и представляющие собой последовательное сжатие и разрежение материала.


Раздел Мохоровичича

Граница между корой и мантией, выраженная быстрым возрастанием скорости сейсмических волн до значений более 8 км/с. Глубина — от 5 км (под дном океанов) до 45 км (под горными массивами).

 

Разжижение грунта

Происходящий в рыхлом почвенном слое или в линзах песка процесс, в результате которого при землетрясении породы ведут себя не как влажная твердая масса, а как плотная жидкость.

 

Разрастание морского дна

Процесс, в результате которого плиты, соприкасающиеся по срединно- океаническому хребту, расходятся, освобождая место для новой океанической коры. Этот процесс может продолжаться со скоростью 0,5-10 см/год на протяжении многих геологических периодов.

 

Разрыв, разлом

Трещина (или зона трещин) в горных породах, разные стороны которой смещены друг относительно друга параллельно ей. Величина смещения по разрывам может быть различной: от сантиметров до километров.

 

Разрыв со смещением по падению (сброс или взброс)

Структура, в которой относительное смещение параллельно падению плоскости разрыва. Смещение верхнего (висячего) крыла направлено либо вниз по плоскости разлома (сброс), либо вверх (взброс).

 

Разрыв со смещением по простиранию (сдвиг)

Структура, в которой относительное смещение чисто горизонтальное.

 

Рой землетрясений

Серия землетрясений, происходящих в одном и том же районе; ни одно из землетрясений роя не выделяется среди других по величине.

Разрыв со смещением по падению, когда горные породы, залегающие над плоскостью разрыва, двигались по этой плоскости вниз.

 

Сбросовый уступ

Уступ или крутой склон, образованный смещением земной поверхности.

 

Сбросо- и взбросо-сдвиг

Разрыв, в котором сочетаются смещения по падению и по простиранию.

 

Сейсмическая волна

Упругая волна, распространяющаяся в Земле и создаваемая обычно очагом землетрясения или взрывом.

 

Сейсмический момент

Произведение модуля сдвига горных пород на площадь разрыва и амплитуду смещения. Мера величины землетрясения.

 

Сейсмический раздел

Поверхность (или тонкий слой), при пересечении которой резко меняется скорость Р- и (или) S-волн.

 

Сейсмический риск

Относительный риск — относительная величина сейсмической опасности, меняющаяся от одного места к другому. Вероятностный риск — вероятность того, что землетрясение произойдет в определенном районе в определенный промежуток времени.

 

Распределение землетрясений во времени и в пространстве.

 

Сейсмоактивный разлом

Разлом, вдоль которого механическая прочность пород такова, что по нему может произойти резкая подвижка.

 

Прибор для записи движений земной поверхности, вызываемых сейсмическими волнами, как функции времени.

 

Наука о землетрясениях, их очагах и распространении волн в недрах Земли.

 

Датчик сейсмографа, обычно представляющий собой маятник на специальной подвеске.

 

Простой сейсмограф, записывающий на пластинке без марок времени.

 

Колебания (стоячие волны) воды в заливе или озере.

 

Сильные колебания грунта

Колебания грунта вблизи очага землетрясения, возникающие в результате сложения сейсмических волн разных типов с большой амплитудой.

 

Смещение по разрыву

Движение одного крыла разрыва относительно другого.

 

Срединно-океанический хребет

Крупная линейная возвышенная форма рельефа океанического дна протяженностью во многие сотни километров. Имеет вид горного хребта с рифтовой долиной вдоль оси.

 

Тектоника плит

Теория движения и взаимодействия литосферных плит; с ее помощью пытаются объяснить землетрясения, вулканическую деятельность и горообразование как следствие крупных горизонтальных перемещений поверхностных частей Земли.

 

Тектонические движения

Процесс деформации больших объемов горных пород во внешней части Земли, происходящий под действием возникающих в Земле сил.

 

Тектонические землетрясения

Землетрясения, возникающие в результате внезапного высвобождения энергии, которая накопилась при деформации больших объемов горных пород в недрах Земли.

 

Теория упругой отдачи

Теория происхождения землетрясений, согласно которой крылья разлома остаются прижатыми друг к другу, тогда как в окружающих горных породах медленно накапливается энергия упругой деформации; затем происходит резкое смещение по разлому с высвобождением этой энергии.

 

Трансформный разлом

Разлом со смещением по простиранию, соединяющий концы отрезков срединно-океанического хребта, островной дуги или горных цепей на краях континентов. Вдоль трансформных разломов пары соседних плит проскальзывают одна относительно другой.

 

Относительно слабые сейсмические толчки, предшествующие сильнейшему из серии землетрясений, очаги которых приурочены к ограниченному блоку земной коры.

 

Длинная океаническая волна, вызываемая обычно подвижкой в дне океана при землетрясении.

 

Эпицентр землетрясения

Точка на поверхности Земли, расположенная непосредственно над фокусом (гипоцентром) землетрясения.

 

Центральная часть Земли глубже 2900 км. Предполагается, что земное ядро состоит из железа и силикатов. Внешняя часть его находится в расплавленном состоянии, а внутренняя в твердом.

Что такое гравитационные волны? | LIGO Lab

Иллюстрация гравитационных волн, создаваемых двумя вращающимися черными дырами. [Предоставлено: Henze / НАСА]

Двумерная иллюстрация того, как масса во Вселенной искажает пространство-время. [Источник: НАСА]

Гравитационные волны — это «рябь» в пространстве-времени, вызванная одними из самых бурных и энергичных процессов во Вселенной. Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн в 1916 году в своей общей теории относительности.Математика Эйнштейна показала, что массивные ускоряющиеся объекты (такие как нейтронные звезды или черные дыры, вращающиеся друг вокруг друга) будут нарушать пространство-время таким образом, что «волны» волнообразного пространства-времени распространяются во всех направлениях от источника. Эти космические волны будут двигаться со скоростью света, неся с собой информацию об их происхождении, а также подсказки о природе самой гравитации.

Самые сильные гравитационные волны создаются катастрофическими событиями, такими как сталкивающиеся черные дыры, сверхновые звезды (массивные звезды, взрывающиеся в конце своей жизни) и сталкивающиеся нейтронные звезды.Предполагается, что другие волны будут вызваны вращением нейтронных звезд, которые не являются идеальными сферами, и, возможно, даже остатками гравитационного излучения, созданного Большим взрывом.

Анимация ниже показывает, как две нейтронные звезды излучают гравитационные волны, когда они вращаются вокруг друг друга, а затем сливаются (предоставлено НАСА / Центром космических полетов Годдарда). Обратите внимание, что сами гравитационные волны невидимы. Здесь они сделаны видимыми, чтобы проиллюстрировать их распространение вдали от источника.

Ваш браузер не поддерживает этот тег видео.

Хотя Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн в 1916 году, первое доказательство их существования появилось только в 1974 году, через 20 лет после его смерти. В том же году два астронома, использующие радиообсерваторию Аресибо в Пуэрто-Рико, обнаружили двойной пульсар — именно тот тип системы, который, по предсказанию общей теории относительности, должен излучать гравитационные волны. Зная, что это открытие можно использовать для проверки смелого предсказания Эйнштейна, астрономы начали измерять, как орбиты звезд меняются с течением времени.После восьми лет наблюдений они определили, что звезды приближаются друг к другу на отметке , а именно — скорости, предсказываемой общей теорией относительности, если бы они излучали гравитационные волны. Для более подробного обсуждения этого открытия и работы см. «Посмотрите глубже».

Изображение двойного пульсара, созданное художником. [Источник: Майкл Крамер, Джодрелл Банк, Манчестерский университет]

С тех пор многие астрономы изучали радиоизлучение пульсаров (пульсары — это нейтронные звезды, излучающие пучки радиоволн) и обнаружили аналогичные эффекты, что еще раз подтвердило существование гравитационных волн.Но эти подтверждения всегда приходили косвенно или математически, а не через прямой контакт .

Все изменилось 14 сентября 2015 года, когда LIGO физически ощутил волнообразные колебания в пространстве-времени, вызванные гравитационными волнами, порожденными двумя сталкивающимися черными дырами на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от нас. Открытие LIGO войдет в историю как одно из величайших научных достижений человечества.

Хотя процессы, генерирующие гравитационные волны, могут быть чрезвычайно жестокими и разрушительными, к тому времени, когда волны достигают Земли, они становятся в тысяч миллиардов раз меньше! Фактически, к тому времени, когда гравитационные волны от первого обнаружения LIGO достигли нас, величина создаваемого ими пространственно-временного колебания была в 1000 раз меньше, чем ядро ​​атома ! Такие невероятно малые измерения — вот для чего был разработан LIGO.Чтобы узнать, как LIGO решает эту, казалось бы, невыполнимую задачу, посетите Интерферометр LIGO.

Playlist Rider — автоматическая регулировка громкости в реальном времени

[{«DocumentName»: «Лучшее аудио для создателей контента социальных сетей», «SKU_MSRP»: 49.9

000, «SKUPrice»: 49.9

000, «SKUDepartmentID»: 19, «CouponPrice»: 0.00, «Discount»: 0, «CouponCode»: «», «Icon»: «/1lib/images/products/courses/icons/better-audio-for-social-media-content-creators.png», «DocumentUrlPath «:» / курсы / better-audio-for-social-media-content-creators «,» SKUNumber «:» CRSBASMCFAKE «,» SKUID «: 891,» ReviewsTotal «: 1,» Рейтинг «: 5,» Категория » : «», «BadgeText»: «New», «BadgeClass»: «badge badge-new», «CouponCampaignID»: 435, «SaleEndDate»: «», «GSFCategory»: «», «Примечание»: «», «SKUEnabled»: «False», «IsInventory»: «», «IsPreorder»: «False», «MainOrder»: 20009, «DocumentPageDescription»: «Узнайте + как + обновить + + аудио + качество + + ваши + видео + и + подкасты + для + привлечения + большего числа + зрителей и + слушателей «,» VariantsMinimalPrice «: 49.9

000, «IsVariantsPriceSame»: «False», «IsProductOptions»: «True»}, {«DocumentName»: «CA1000 Commercial Audio DSP Engine», «SKU_MSRP»: 2899.000000000, «SKUPrice»: 2899.000000000, «SKUDepartmentID»: 9, «CouponPrice»: 0.00, «Discount»: 0, «CouponCode»: «», «Icon»: «/1lib/images/products/hardware/icons/ca1000.png», «DocumentUrlPath»: «/ hardware / ca1000- dsp-engine »,« SKUNumber »:« CMBCA1000 »,« SKUID »: 901,« ReviewsTotal »: 0,« Рейтинг »: 0,« Category »:« »,« BadgeText »:« New »,« BadgeClass »: «badge badge-new», «CouponCampaignID»: 435, «SaleEndDate»: «», «GSFCategory»: «», «Note»: «», «SKUEnabled»: «True», «IsInventory»: «», » IsPreorder «:» False «,» MainOrder «: 20014,» DocumentPageDescription «:» Professional + DSP + engine + со встроенными + предустановками% 2c + включение + AV + система + интеграторы + и + установщики + для + улучшения + аудио + воспроизведение% 2c + улучшить + речь + четкость% 2c + и + обеспечить + превосходное + качество + звука + в + широком + массиве + Dante% e2% 84% на базе a2 + AV +.+ «,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000,» IsVariantsPriceSame «:» False «,» IsProductOptions «:» False «}, {» DocumentName «:» CA2000 Commercial Audio DSP Engine «,» SKU_MSRP «: 3449.000000000,» SKUPrice «: 3449.000000000 , «SKUDepartmentID»: 9, «CouponPrice»: 0,00, «Discount»: 0, «CouponCode»: «», «Icon»: «/1lib/images/products/hardware/icons/ca2000.png», «DocumentUrlPath» : «/ hardware / ca2000-dsp-engine», «SKUNumber»: «CMBCA2000», «SKUID»: 902, «ReviewsTotal»: 0, «Rating»: 0, «Category»: «», «BadgeText»: » New «,» BadgeClass «:» badge badge-new «,» CouponCampaignID «: 435,» SaleEndDate «:» «,» GSFCategory «:» «,» Note «:» «,» SKUEnabled «:» True «,» IsInventory «:» «,» IsPreorder «:» False «,» MainOrder «: 20014,» DocumentPageDescription «:» Advanced + DSP + engine + со встроенными + предустановками% 2c + включение + AV + система + интеграторы + и + установщики + для + улучшения + звука + воспроизведения% 2c + улучшения + речи + четкости% 2c + и + предоставления + превосходного + звука + качества + в + a + широком + массиве + + Dante% e2% 84% на основе a2 + AV + инсталляции.»,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000,» IsVariantsPriceSame «:» False «,» IsProductOptions «:» False «}, {» DocumentName «:» Инструменты для аудио для создания контента «,» SKU_MSRP «: 299.000000000,» SKUPrice «: 164.9

000,» SKUDepartmentID «: 1,« CouponPrice »: 98,99,« Discount »: 67,« CouponCode »:« SPARK40 »,« Icon »:« /1lib/images/products/bundles/icons/content-creator-audio-toolkit.png «,» DocumentUrlPath «:» / bundles / content-creator-audio-toolkit «,» SKUNumber «:» CTCRTRATK «,» SKUID «: 812,» ReviewsTotal «: 24,» Рейтинг «: 4.83333, «Category»: «», «BadgeText»: «Super Deal», «BadgeClass»: «badge badge-on-sale», «CouponCampaignID»: 435, «SaleEndDate»: «27.05.2021 5:00 : 00 AM «,» GSFCategory «:» Постпродакшн «,» Примечание «:» «,» SKUEnabled «:» True «,» IsInventory «:» «,» IsPreorder «:» False «,» MainOrder «: 20004, «DocumentPageDescription»: «Принесите + превосходный + звук + качество + в + свои + подкасты% 2c + видео + и + прямые + трансляции. неравные + уровни) + быстро + и + легко% 2c + и + соответствуют + + стандартам + громкости + всех + основных + контент + платформ.»,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000,» IsVariantsPriceSame «:» False «,» IsProductOptions «:» False «}, {» DocumentName «:» Mercury «,» SKU_MSRP «: 7599.000000000,» SKUPrice «: 3329.9

000,» SKUDepartmentID » 1, «CouponPrice»: 1997.99, «Discount»: 74, «CouponCode»: «SPARK40», «Icon»: «/1lib/images/products/bundles/icons/mercury.png», «DocumentUrlPath»: «/ bundles / mercury «,» SKUNumber «:» USW379-1362-612 «,» SKUID «: 273,» ReviewsTotal «: 68,» Рейтинг «: 4.80882,» Category «:» «,» BadgeText «:» «,» BadgeClass «:» «,» CouponCampaignID «: 435,» SaleEndDate «:» 27.05.2021, 5:00:00 «,» GSFCategory «:» Premium Bundles «,» Note «:» «,» SKUEnabled «:» True »,« IsInventory »:« »,« IsPreorder »:« False »,« MainOrder »: 20176,« DocumentPageDescription »:« С + 180 + звездными + плагинами + и + более + чем + 400 + компонентами% 2c + + Mercury + набор + особенности + больше + Waves + смешивание + инструменты + в + одном + пакете +, чем + когда-либо + раньше! «,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000, «IsVariantsPriceSame»: «False», «IsProductOptions»: «False»}, {«DocumentName»: «Pro Show», «SKU_MSRP»: 8000.000000000, «SKUPrice»: 4000.000000000, «SKUDepartmentID»: 1, «CouponPrice» : 0.00, «Discount»: 50, «CouponCode»: «», «Icon»: «/1lib/images/products/bundles/icons/pro-show.png», «DocumentUrlPath»: «/ bundles / pro-show «,» SKUNumber «:» USW379-1362-661 «,» SKUID «: 305,» ReviewsTotal «: 0,» Рейтинг «: 0,» Категория «:» «,» BadgeText «:» «,» BadgeClass «: «», «CouponCampaignID»: 435, «SaleEndDate»: «27.05.2021, 5:00:00», «GSFCategory»: «Live», «Note»: «», «SKUEnabled»: «True», «IsInventory»: «», «IsPreorder»: «False», «MainOrder»: 20148, «DocumentPageDescription»: «Более +120 + совместимые с SoundGrid + плагины% 2c +, включая + пакет Essentials +% 2c + + SSL + 4000 + и + API + Коллекции% 2c + CLA + Classic + Compressors% 2c + и + JJP + Analog + Legends.»,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000,» IsVariantsPriceSame «:» False «,» IsProductOptions «:» False «}, {» DocumentName «:» SD7 Pro Show «,» SKU_MSRP «: 12150.000000000,» SKUPrice «: 6000.000000000,» SKUDepartmentID «: 1,» CouponPrice «: 0.00,» Discount «: 51,» CouponCode «:» «,» Icon «:» /1lib/images/products/bundles/icons/sd7-pro-show.png «,» DocumentUrlPath «:» / bundles / sd7-pro-show «,» SKUNumber «:» SGSDPRO «,» SKUID «: 306,» ReviewsTotal «: 2,» Рейтинг «: 5,» Категория «:» «,» BadgeText «: «», «BadgeClass»: «», «CouponCampaignID»: 435, «SaleEndDate»: «27.05.2021, 5:00:00», «GSFCategory»: «Live», «Note»: «», » SKUEnabled «:» True «,» IsInventory «:» «,» IsPreorder «:» False «,» MainOrder «: 20148,» DocumentPageDescription «:» Наличие + двойных + лицензий + для + двойного + ядра + зеркалирования + поддержки% 2c + SD7 + Pro + Show + включает + более + 120 + совместимых с SoundGrid + плагинов + для + живого + микширования + с + консолями + DiGiCo + SD7 +.»,» VariantsMinimalPrice «: 0.000000000,» IsVariantsPriceSame «:» False «,» IsProductOptions «:» False «}]

Волновые концепции и терминология для студентов и преподавателей

Волны — это повторяющиеся и периодические возмущения, которые проходят через среду (например, воду) из одного места в другое. SECOORA создала удобный онлайн-глоссарий, который помогает студентам выучить наиболее распространенные научные термины, относящиеся к волнам.

Информационный бюллетень

Wave PDF

Информационный бюллетень Wave Word, документ

Глоссарий

Волна: Повторяющееся и периодическое возмущение, которое распространяется через среду (например,грамм. вода) из одного места в другое.


Wave Crest: Самая высокая часть волны.


Провал волны: Самая нижняя часть волны.


Высота волны: Расстояние по вертикали между впадиной волны и гребнем волны.


Длина волны: Расстояние между двумя последовательными гребнями волн или между двумя последовательными впадинами волн.


Частота волны: Количество волн, прошедших фиксированную точку за указанный период времени.


Период волны: Время, за которое два последовательных гребня (одна длина волны) проходят через заданную точку. Период волны часто указывается в секундах, например одна волна каждые 6 секунд.


Fetch: Непрерывная область или расстояние, на котором дует ветер (в том же направлении). Чем больше выборка, тем больше высота волны.


Типы океанских волн

Рябь: Колебание поверхности воды из-за колебаний давления ветра на воду.Это создает нагрузку на воду и приводит к появлению крошечных коротковолновых волн, называемых рябью. Пульсации часто называют капиллярными волнами.


Breaking Waves — http://mrvanarsdale.com/marine-science/online-textbook/chapter-6-waves/

Волны с небольшими изменениями распространяются по бескрайним просторам открытого океана, но в конце концов все волны должны достичь берега. По мере приближения к берегу волна становится короче и круче, увеличиваясь в высоту. Трение о дно заставляет впадину волны исчезать, гребень замедляет его движение, а когда глубина заставляет высоту волны становиться равной 1.В 3 раза больше глубины, гребень опускается, образуя брейк.

Существует четыре основных типа разрушающихся волн: разлив, погружение, схлопывание и нагон.

  • Плавные волны — это пологие волны с гребнями, которые мягко разбиваются о берег. Эти волны разбиваются, когда дно океана имеет постепенный наклон.
  • Падающие волны разбиваются, когда дно океана круто или имеет резкие перепады глубины. Это могут быть мощные бочки или огромные раздачи.
  • Коллапсирующая волна — это смесь набегающих и падающих волн.
  • Пульсирующие волны — результат длительных волн. В результате волна медленная, грани гладкие и наклонные, а гребень почти не существует. Эти волны могут вообще не разбиваться. У разбивающихся волн есть глубокая впадина; бушующих волн нет.
    (информация от Surfer Today: http://www.surfertoday.com/surfing/10588-why-do-waves-break)

Чоп: Множество небольших волн, из-за которых поверхность океана становится неровной.


Swell: Волны, генерируемые ветром, которые вышли за пределы своей области генерирования.Волны обычно имеют более гладкие, более правильные и однородные гребни и более длинную волну, чем ветровые волны.

Подавление волн COVID-19 отражает зависящую от времени социальную активность, а не коллективный иммунитет — ScienceDaily

Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) и Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн (UIUC) разработали новый математическая модель для прогнозирования распространения COVID-19. Эта модель учитывает не только различную биологическую восприимчивость людей к инфекции, но и их уровни социальной активности, которые естественным образом меняются со временем.Используя свою модель, команда показала, что временное состояние коллективного иммунитета — то, что они назвали «временным коллективным иммунитетом» — возникает на ранних, быстро развивающихся стадиях эпидемии. Однако последующие «волны» или всплески числа случаев продолжали появляться из-за изменения социального поведения. Их результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences .

Эпидемия COVID-19 достигла Соединенных Штатов в начале 2020 года и к марту быстро распространилась по нескольким штатам.Чтобы смягчить распространение болезней, штаты издали приказы о домохозяйствах, закрывали школы и предприятия и вводили запреты на использование масок. В крупных городах, таких как Нью-Йорк (NYC) и Чикаго, первая волна закончилась в июне. Зимой в обоих городах разразилась вторая волна. Понимание того, почему заканчиваются первоначальные волны и начинаются последующие, является ключом к предсказанию будущей динамики эпидемии.

Здесь может помочь моделирование. Но классические эпидемиологические модели были разработаны почти 100 лет назад.Хотя эти модели математически надежны, они не полностью отражают реальность. Один из их недостатков — неспособность учесть структуру сетей контактов между людьми, которые служат каналами для распространения инфекционных заболеваний.

«Классические эпидемиологические модели имеют тенденцию игнорировать тот факт, что популяция неоднородна или различна на нескольких уровнях, в том числе физиологически и социально», — сказал Алексей Ткаченко, физик из группы теории и вычислений Центра функциональных наноматериалов (CFN). , Научно-исследовательский центр Министерства энергетики США в Брукхейвенской лаборатории.«У всех нас не одинаковая восприимчивость к инфекции из-за таких факторов, как возраст, ранее существовавшие состояния здоровья и генетика. Точно так же у нас разный уровень активности в нашей социальной жизни. Мы различаемся количеством близких контакты, которые у нас есть, и то, как часто мы взаимодействуем с ними в разные сезоны. Неоднородность населения — эти индивидуальные различия в биологической и социальной восприимчивости — особенно важны, потому что они снижают порог коллективного иммунитета ».

Коллективный иммунитет — это процент населения, которому необходимо достичь иммунитета для прекращения эпидемии.

«Коллективный иммунитет — спорная тема, — сказал Сергей Маслов, пользователь CFN, профессор и научный сотрудник Bliss Faculty в UIUC, с назначенными преподавателями кафедр физики и биоинженерии, а также Института геномной биологии Карла Р. Вёза. «С самого начала пандемии COVID-19 высказывались предложения о быстром достижении коллективного иммунитета, тем самым прекращая местную передачу вируса. Однако наше исследование показывает, что очевидный коллективный иммунитет, достигнутый таким образом, продлится недолго.«

«Чего не хватало до этой работы, так это того, что социальная активность людей растет и ослабевает, особенно из-за ограничений или других мер по смягчению последствий», — добавил Найджел Голденфельд, профессор физики Сванлунда и директор Института астробиологии НАСА Универсальной биологии UIUC. «Таким образом, волна эпидемии может утихнуть из-за мер по смягчению последствий, когда восприимчивые или несколько социальных групп коллективно заразились — то, что мы называем временным коллективным иммунитетом. Но как только эти меры ослаблены и социальные сети людей обновлены, может начаться другая волна, как мы видели, когда государства и страны открываются слишком рано, думая, что худшее уже позади.«

Ахмед Эльбанна, научный сотрудник факультета Дональда Биггара Виллетта и профессор гражданской и экологической инженерии в UIUC, отметил, что временный коллективный иммунитет имеет серьезные последствия для государственной политики.

«Меры по смягчению, такие как ношение масок и недопущение скоплений людей, должны продолжаться до тех пор, пока с помощью вакцинации не будет достигнут истинный порог коллективного иммунитета», — сказал Эльбанна. «Мы не можем перехитрить этот вирус, пробиваясь к коллективному иммунитету через широко распространенную инфекцию, потому что число инфицированных людей и число госпитализированных, которые могут умереть, будет слишком большим.«

Основные принципы прогнозного моделирования

За последний год команда Brookhaven-UIUC выполняла различные проекты, связанные с более широкими усилиями по моделированию COVID-19. Ранее они смоделировали, как эпидемия будет распространяться по Иллинойсу и кампусу UIUC, и как меры по смягчению последствий повлияют на это распространение. В мае прошлого года они начали этот проект по расчету влияния неоднородности населения на распространение COVID-19.

Уже существует несколько подходов для моделирования влияния неоднородности на динамику эпидемии, но они обычно предполагают, что неоднородность остается постоянной во времени.Так, например, если вы сегодня социально неактивны, вы не будете социально активны ни завтра, ни в ближайшие недели и месяцы.

«Базовые эпидемиологические модели имеют только одно характерное время, называемое периодом генерации или инкубационным периодом», — сказал Ткаченко. «Это относится ко времени, когда вы можете заразить другого человека после того, как заразились сами. Для COVID-19 это примерно пять дней. Но это только один временной масштаб. Есть и другие временные рамки, в течение которых люди меняют свое социальное поведение.«

В этой работе команда включила временные вариации индивидуальной социальной активности в существующие эпидемиологические модели. Хотя для описания каждой группы людей с разной восприимчивостью к болезням требуется сложная многомерная модель, они сжали эту модель всего до трех уравнений, разработав один параметр для определения биологических и социальных источников неоднородности.

«Мы называем этот параметр фактором иммунитета, который показывает, насколько снижается репродуктивная способность по мере удаления из популяции восприимчивых особей», — пояснил Маслов.

Номер репродукции указывает, насколько заразно инфекционное заболевание. В частности, количество относится к тому, сколько людей в свою очередь заразит один инфицированный. Чтобы оценить социальный вклад в фактор иммунитета, команда использовала предыдущие исследования, в которых ученые активно отслеживали социальное поведение людей. Они также изучили фактическую динамику эпидемии, определив фактор иммунитета, наиболее соответствующий данным о госпитализациях в связи с COVID-19, госпитализациях в отделения интенсивной терапии и ежедневных смертях в Нью-Йорке и Чикаго.Например, когда число уязвимых упало на 10 процентов во время ранней, быстро развивающейся эпидемии в Нью-Йорке и Чикаго, число репродуктивных снизилось на 40–50 процентов, что соответствует расчетному коэффициенту иммунитета от четырех до пяти.

«Это довольно большой фактор иммунитета, но он не отражает стойкий коллективный иммунитет», — сказал Ткаченко. «В более длительном временном масштабе, мы оцениваем гораздо более низкий фактор иммунитета, около двух. Тот факт, что одна волна останавливается, не означает, что вы в безопасности. Она может вернуться.«

Это временное состояние иммунитета возникает потому, что неоднородность населения не постоянна; люди со временем меняют свое социальное поведение. Например, люди, которые самоизолировались во время первой волны — оставаясь дома, не принимая посетителей, заказывая продукты в Интернете, — впоследствии начинают ослаблять свое поведение. Любое повышение социальной активности означает дополнительный риск воздействия.

«Эпидемия у нас уже год, — сказал Маслов. «Важно понять, почему он находится здесь так долго.Постепенное изменение социального поведения людей частично объясняет, почему возникают плато и последующие волны. Например, оба города избежали летней волны, но испытали зимнюю волну. Мы связываем зимнюю волну с двумя факторами: сменой сезона и ослаблением временного коллективного иммунитета ».

Поскольку вакцинация становится все более распространенной, команда надеется, что мы будем избавлены от новой волны. В своей последней работе они более подробно изучают динамику эпидемии.Например, они загружают в модель статистические данные о событиях «суперпредставителя» — собраниях, где один инфицированный человек вызывает крупную вспышку среди участников. Они также применяют свою модель к различным регионам страны, чтобы объяснить общую динамику эпидемии с момента окончания карантина до начала марта 2021 года.

Работа поддержана Министерством энергетики США; Системный офис Университета Иллинойса, Офис вице-канцлера по исследованиям и инновациям, Инженерный колледж Грейнера и факультет физики UIUC; Стипендия DOE по вычислительным наукам; и Программа раннего развития карьеры преподавателей Национального научного фонда (КАРЬЕРА).Это исследование проводилось в рамках пользовательской программы CFN. Департамент здравоохранения штата Иллинойс в рамках соглашения об использовании данных с Civis Analytics предоставил данные для расчетов. Расчеты проводились на вычислительном ресурсе Illinois Campus Cluster, управляемом программой Illinois Campus Cluster Program совместно с Национальным центром суперкомпьютерных приложений, который финансируется UIUC.

волн искажения развязывают «гонку против времени»

Сакраменто, штат Калифорния, металлическая группа Waves of Distortion недавно выпустила альбом « Race Against Time ».Убийственный альбом.

Комментируя альбом Race Against Time , группа говорит: «Этот альбом о том, чтобы сломаться под влиянием таких влияний, как зависимость, неверность или общественное мнение. Или чувство разбитости из-за собственной смертности, незащищенности, слабостей или саморазрушительного поведения. Ключом к преодолению является осознание того, что все мы чувствуем себя в некотором роде сломленными, а боль напоминает нам, что мы больше, чем наши слабости. Нам нужно опираться друг на друга для поддержки и работать вместе, чтобы поднять друг друга.Цитируя К.С.Льюиса: «Бог шепчет нам в наших удовольствиях, говорит в нашей совести, но кричит от нашей боли: это Его мегафон, чтобы разбудить глухой мир».

Состоит из Бреннена фон Слака (гитара), Джозии Фокса (вокал), Глена Эванса (бас) и Джонаса Уолстрома (ударные), возникновение Waves of Distortion произошло в 2018 году, когда видение Бреннена искаженного мелодизма слилось с гудящими чистыми тонами. .

Связавшись с басистом Гленом Эвансом, он поделился своей музыкальной идеей. Эвансу это понравилось.Они начали поиск барабанщика. Первым в их списке был Jonas Wahlstrom, который собрался на джем-сейшн, который привел к образованию Waves of Distortion.

Барабанщик Джонас знал вокалиста Джозию Фокса. После репетиции Джозия, который поначалу сомневался, был полностью вовлечен в проект. Приступив к работе, группа начала писать тексты песен и составлять аранжировки. В марте 2020 года Waves of Distortion вошли в студию, чтобы записать треки.

Альбом, состоящий из девяти треков, начинается с «R.A.T », открывающаяся рычанием гитар и свирепым голосом Джозайи, наполняя лирику жесткими, злобными тонами. Грохочущие барабаны придают мелодии мощную скачущую энергию, а гитары крутятся над головой.

Входные билеты включают «Original Sin» с низкорасположенными темными гитарами, сочащимися восхитительной окраской. Пение интонаций наполняет лирику погребальным отголоском. В припеве гармоники смешиваются, придавая густую вязкую текстуру. Мелодичный и одновременно мускулистый, «Original Sin» демонстрирует превосходное сочетание мускулистых и мелодичных оттенков Waves of Distortion.

«Chemical Dependency» открывается на гитаре, напоминающим Tool, низким, сложным и переливающимся скрытой энергией. Этот трек, сочетающий в себе оттенки металкора, хип-хопа и альт-метала, поражает воображение. «One Last Goodbye» путешествует по жутко возникающим цветам, за которым следует густая черная дрожь звука на заикающихся волнах гитар.

Последний трек, «Note To Self», состоит из блестящих, но мрачных гитар, поддерживаемых превосходной утонченной ударной от Уолстрома, придавая ритму плавность, подобную шевелевской.Жгучие, скрипучие тембры Джозии придают лирике злобно дразнящие ароматы.

Waves of Distortion разворачивают мощный металлический импульс, одновременно мерцающий и симфонический, создавая сжатые звуковые структуры мифической пропорции. Гонка против времени — первоклассный. Не пропустите!

Веб-сайт «Следуй за волнами искажения» | Facebook | Instagram | Spotify

Waves of Distortion Unleash «Гонка против времени» последнее изменение: 8 мая 2021 г., Рэндалл Радик

Что такое сейсмология и сейсмические волны?


Сейсмология — это исследование землетрясений и сейсмических волн, которые проходят сквозь землю и вокруг нее.Сейсмолог — ученый, изучающий землетрясения и сейсмические волны.

Сейсмические волны — это волны энергии, вызванные внезапным разрушением горных пород в земле или взрывом. Это энергия, которая проходит через Землю и регистрируется сейсмографами.

Есть несколько разных видов сейсмических волн, и все они движутся по-разному. Двумя основными типами волн являются объемные волны и поверхностные волны .Объемные волны могут проходить через внутренние слои Земли, но поверхностные волны могут двигаться только по поверхности планеты, как рябь на воде. Землетрясения излучают сейсмическую энергию в виде как объемных, так и поверхностных волн.

Волны тела

Проходя через недра земли, объемные волны приходят раньше, чем поверхностные волны, испускаемые землетрясением. Эти волны имеют более высокую частоту, чем поверхностные волны.

P Волны

Первый вид объемной волны — это зубец P или первичная волна .Это самый быстрый вид сейсмической волны и, как следствие, первая «доходит» до сейсмической станции. P-волна может проходить через твердые породы и жидкости, такие как вода или жидкие слои земли. Он толкает и тянет скалу, через которую движется, точно так же, как звуковые волны толкают и тянут воздух. Вы когда-нибудь слышали громкий раскат грома и одновременно стучали в окнах? Окна дребезжат, потому что звуковые волны толкают и тянут оконное стекло так же, как P-волны толкают и тянут камень.Иногда животные могут слышать P-волны землетрясения. Собаки, например, обычно начинают истерически лаять незадолго до того, как землетрясение «поразит» (или, точнее, до прихода поверхностных волн). Обычно люди могут чувствовать только удары и грохот этих волн.

P-волны также известны как волны сжатия из-за того, что они толкают и притягивают. Подвергнутые P-волне, частицы движутся в том же направлении, в котором движется волна, то есть направлении, в котором движется энергия, и иногда его называют «направлением распространения волны».Щелкните здесь, чтобы увидеть в действии зубец P.

Рис. 1. P-волна распространяется через среду посредством сжатия и расширения. В этой модели частицы представлены кубиками. Изображение Лоуренса Брэйла 2000-2006 гг., Использовано с разрешения.

S Волны

Второй тип объемной волны — это S-волна или вторичная волна , которая является второй волной, которую вы чувствуете при землетрясении. S-волна медленнее, чем P-волна, и может двигаться только через твердую породу, а не через какую-либо жидкую среду.Именно это свойство S-волн привело сейсмологов к выводу, что внешнее ядро ​​Земли является жидкостью. S-волны перемещают частицы породы вверх и вниз или из стороны в сторону — перпендикулярно направлению распространения волны (направлению распространения волны). Щелкните здесь, чтобы увидеть S-волну в действии.

Рисунок 2 — S-волна распространяется через среду. В этой модели частицы представлены кубиками. Изображение Лоуренса Брэйла 2000-2006 гг., Использовано с разрешения.

Если вы хотите попробовать свои силы в создании собственных волн P и S, попробуйте этот небольшой эксперимент.

Поверхностные волны

Проходя только через земную кору, поверхностные волны имеют более низкую частоту, чем объемные волны, и в результате их легко различить на сейсмограмме. Хотя они прибывают вслед за объемными волнами, именно поверхностные волны почти полностью ответственны за повреждения и разрушения, связанные с землетрясениями. Этот ущерб и сила поверхностных волн уменьшаются при более глубоких землетрясениях.

Волны любви

Первый вид поверхностной волны получил название волна Лява , названная в честь А.Э. Лав, британский математик, который разработал математическую модель для этого вида волн в 1911 году. Это самая быстрая поверхностная волна, которая перемещает землю из стороны в сторону. Волны Любви, ограниченные поверхностью коры, создают полностью горизонтальное движение. Нажмите здесь, чтобы увидеть волну Любви в действии.

Рис. 3. Волна Любви проходит через среду. В этой модели частицы представлены кубиками. Изображение Лоуренса Брэйла 2000-2006 гг., Использовано с разрешения.

Волны Рэлея

Другой тип поверхностной волны — это волна Рэлея , названная в честь Джона Уильяма Стратта, лорда Рэлея, который математически предсказал существование такого типа волн в 1885 году.Волна Рэлея катится по земле так же, как волна катится по озеру или океану. Поскольку он катится, он перемещает землю вверх, вниз и из стороны в сторону в том же направлении, что и волна. Большая часть землетрясения ощущается из-за волны Рэлея, которая может быть намного больше, чем другие волны. Щелкните здесь, чтобы увидеть волну Рэлея в действии.

Рис. 4. Волна Рэлея распространяется через среду. В этой модели частицы представлены кубиками. Изображение Лоуренса Брэйла 2000-2006 гг., Использовано с разрешения.



Рисунки с 1 по 4, а также волновые анимации принадлежат Лоуренсу Брейлу 2000-2006 годов, используются с его разрешения. Все остальное содержание — Мичиганский технологический университет 2007 года. Разрешено воспроизведение в некоммерческих целях.

волн | Безграничная физика

Волны

Волновое движение передает энергию из одной точки в другую, обычно без постоянного смещения частиц среды.

Цели обучения

Описать процесс переноса энергии и массы при волновом движении

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Волну можно рассматривать как возмущение или колебание, которое распространяется в пространстве-времени и сопровождается передачей энергии.
  • Волна распространяется перпендикулярно направлению ее колебаний для поперечных волн.
  • Волна не перемещает массу в направлении распространения; он передает энергию.
Ключевые термины
  • средний : Материал или пустое пространство, через которое проходят сигналы, волны или силы.
  • направление распространения : ось, вдоль которой распространяется волна.
  • волна : Движущееся возмущение энергетического уровня поля.

Колебания и волны — чрезвычайно важные явления в физике. В природе колебания встречаются повсюду. Мы находим примеры вибраций почти в каждой физической системе, от покачивания атомов до сильных колебаний морских волн. В физике волну можно представить как возмущение или колебание, которое распространяется в пространстве-времени и сопровождается передачей энергии. Волновое движение переносит энергию из одной точки в другую, часто без постоянного смещения частиц среды, то есть с незначительным или нулевым сопутствующим переносом массы.Напротив, они состоят из колебаний или вибраций вокруг почти фиксированных мест.

Акцент на последнем пункте подчеркивает важное неправильное представление о волнах. Волны передают энергию, а не массу. Легкий способ увидеть это — представить парящий мяч в нескольких ярдах от моря. По мере того как волны распространяются (т. Е. Движутся) к берегу, мяч не приближается к берегу. В конечном итоге он может дойти до берега из-за приливов, течения или ветра, но сами волны не унесут мяч с собой.Волна перемещает массу только перпендикулярно направлению распространения — в данном случае вверх и вниз, как показано на рисунке ниже:

Волновое движение : Точка на оси аналогична плавающему мячу в море. Мы замечаем, что пока он движется вверх и вниз, он не движется в направлении распространения волны.

Волна может быть поперечной или продольной в зависимости от направления ее колебаний. Поперечные волны возникают, когда возмущение вызывает колебания, перпендикулярные (под прямым углом) к распространению (направлению передачи энергии).Продольные волны возникают, когда колебания параллельны направлению распространения. В то время как механические волны могут быть как поперечными, так и продольными, все электромагнитные волны являются поперечными. Например, звук — это продольная волна.

Описание волн тесно связано с их физическим происхождением для каждого конкретного случая волнового процесса. Например, акустика отличается от оптики тем, что звуковые волны связаны с механической, а не с передачей электромагнитной (световой) волны, вызванной вибрацией.Поэтому такие понятия, как масса, импульс, инерция или упругость, становятся решающими при описании акустических (в отличие от оптических) волновых процессов. Это различие в происхождении вносит определенные волновые характеристики, зависящие от свойств рассматриваемой среды. В этой главе мы внимательно рассмотрим разницу между продольными и поперечными волнами, а также некоторые свойства, которыми они обладают. Мы также узнаем, как волны имеют фундаментальное значение для описания движения многих применимых физических систем.

Волновое уравнение : Краткое введение в волновое уравнение, обсуждая скорость волны, частоту, длину волны и период.

Поперечные волны

Поперечные волны распространяются через среду со скоростью [латекс] \ vec {\ text {v}} _ \ text {w} [/ latex] перпендикулярно направлению передачи энергии.

Цели обучения

Опишите свойства поперечной волны

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Поперечные волны колеблются в плоскости z-y, но распространяются вдоль оси x.
  • Поперечная волна имеет скорость распространения, определяемую уравнением v = fλ.
  • Направление передачи энергии перпендикулярно движению волны.
Ключевые термины
  • длина волны : длина одного цикла волны, измеряемая расстоянием между одним пиком или впадиной волны и следующим; в физике он часто обозначается как λ и соответствует скорости волны, деленной на ее частоту.
  • впадина : длинная узкая впадина между волнами или гребнями.
  • скорость распространения : скорость, с которой волна движется через среду.
  • гребень : гребень или вершина волны.
  • поперечная волна : Любая волна, в которой направление возмущения перпендикулярно направлению движения.
  • направление распространения : ось, вдоль которой распространяется волна.

Поперечная волна — это движущаяся волна, состоящая из колебаний, возникающих перпендикулярно (или под прямым углом) к направлению передачи энергии.Если поперечная волна движется в положительном направлении x , ее колебания происходят в направлениях вверх и вниз, которые лежат в плоскости y – z . Свет — это пример поперечной волны. Для поперечных волн в веществе смещение среды перпендикулярно направлению распространения волны. Рябь на пруду и волна на струне — легко визуализируемые поперечные волны.

Поперечные волны — это волны, колеблющиеся перпендикулярно направлению распространения.Если вы закрепите один конец ленты или веревки и держите другой конец в руке, вы можете создать поперечные волны, перемещая руку вверх и вниз. Обратите внимание, что вы также можете запускать волны, двигая рукой из стороны в сторону. Это важный момент. Есть два независимых направления, в которых может происходить волновое движение. В данном случае это упомянутые выше направления y и z . изображает движение поперечной волны. Здесь мы видим, что волна движется в диапазоне t и колеблется в плоскости x-y .Волну можно представить как состоящую из множества частиц (как показано на рисунке), которые колеблются вверх и вниз. На рисунке мы наблюдаем это движение в плоскости x-y (обозначено красной линией на рисунке). По прошествии времени колебания разделяются на единицы времени. Результатом этого разделения является синусоида, которую мы ожидаем при построении графика зависимости положения от времени.

Синусоидальная волна : Направление распространения этой волны — вдоль оси t.

Когда волна проходит через среду – i.например, воздух, вода и т. д. или стандартная эталонная среда (вакуум) — это происходит с заданной скоростью: это называется скоростью распространения. Обозначается скорость, с которой распространяется волна, и ее можно найти по следующей формуле:

[латекс] \ text {v} = \ text {f} \ lambda [/ latex]

, где v — скорость волны, f — частота , и — длина волны. Длина волны простирается от гребня до гребня, а амплитуда составляет 1/2 общего расстояния от гребня до впадины.Поперечные волны находят применение во многих областях физики. Примеры поперечных волн включают сейсмические S (вторичные) волны и движение электрического (E) и магнитного (M) полей в электромагнитных плоских волнах, которые колеблются перпендикулярно друг другу, а также направлению передачи энергии. Следовательно, электромагнитная волна состоит из двух поперечных волн, причем видимый свет является примером электромагнитной волны.

Длина волны и амплитуда : длина волны — это расстояние между соседними гребнями.Амплитуда равна 1/2 расстояния от гребня до впадины.

Два типа волн: продольные и поперечные : Даже океанские волны!

Продольные волны

Продольные волны, иногда называемые волнами сжатия, колеблются в направлении распространения.

Цели обучения

Приведите свойства и приведите примеры продольной волны

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Хотя продольные волны колеблются в направлении распространения, они не смещают массу, поскольку колебания малы и предполагают положение равновесия.
  • Продольные «волны» можно представить как импульсы, передающие энергию вдоль оси распространения.
  • Продольные волны можно представить как волны давления, характеризующиеся сжатием и разрежением.
Ключевые термины
  • разрежение : уменьшение плотности материала, особенно жидкости
  • Продольный : Идет в направлении длинной оси тела.
  • сжатие : для увеличения плотности; акт сжатия или состояние сжатия; уплотнение

Продольные волны

Продольные волны имеют то же направление вибрации, что и направление их движения.Это означает, что движение среды происходит в том же направлении, что и движение волны. Некоторые продольные волны также называют волнами сжатия или волнами сжатия. Простой эксперимент по наблюдению продольных волн состоит в том, чтобы взять слинки и удерживать его за оба конца. После сжатия и отпускания одного конца Slinky (при этом все еще удерживая его за конец) импульс более концентрированных катушек переместится к концу Slinky.

Продольные волны : сжатый Slinky является примером продольной волны.Волна распространяется в том же направлении колебаний.

Подобно поперечным волнам, продольные волны не перемещают массу. Разница в том, что каждая частица, составляющая среду, в которой распространяется продольная волна, колеблется вдоль оси распространения. В примере Slinky каждая катушка будет колебаться в одной точке, но не будет проходить по длине Slinky. Важно помнить, что в данном случае передается энергия в форме импульса, а не перемещенная масса.

Продольные волны иногда также можно представить себе как волны давления. Самая распространенная волна давления — это звуковая волна. Звуковые волны создаются сжатием среды, обычно воздуха. Продольные звуковые волны — это волны чередующихся отклонений давления от равновесного давления, вызывающие локальные области сжатия и разрежения. Материя в среде периодически вытесняется звуковой волной и, таким образом, колеблется. Когда люди издают звук, будь то при разговоре или при ударе, они сжимают частицы воздуха до некоторого значительного количества.Тем самым они создают поперечные волны. Когда люди слышат звуки, их уши чувствительны к разнице давления и интерпретируют волны как разные тона.

Два типа волн: продольные и поперечные : Даже океанские волны!

Волны на воде

Волны на воде обычно наблюдаются в повседневной жизни и включают движение как поперечных, так и продольных волн.

Цели обучения

Описать движение частиц в водных волнах

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Частицы, составляющие водную волну, движутся по круговым траекториям.
  • Если волны движутся медленнее, чем ветер над ними, энергия передается от ветра к волнам.
  • Колебания максимальны на поверхности волны и ослабевают глубже в жидкости.
Ключевые термины
  • фазовая скорость : Скорость распространения чистой синусоидальной волны бесконечной протяженности и бесконечно малой амплитуды.
  • групповая скорость : Скорость распространения огибающей модулированной бегущей волны, которая рассматривается как скорость распространения информации или энергии, содержащейся в ней.
  • плоская волна : волна постоянной частоты, волновые фронты которой (поверхности постоянной фазы) представляют собой бесконечные параллельные плоскости с постоянной размахом амплитуды, перпендикулярные вектору фазовой скорости.

Волны на воде, которые обычно можно наблюдать в нашей повседневной жизни, представляют особый интерес для физиков. Подробное описание гидродинамики в водных волнах выходит за рамки вводных курсов физики. Хотя мы часто наблюдаем распространение волны воды в 2D, в этом атоме мы ограничимся рассмотрением одномерного распространения.

Волны на воде : Поверхностные волны в воде

Уникальность водных волн заключается в том, что они включают в себя как поперечные, так и продольные волновые движения. В результате частицы, составляющие волну, движутся по кругу по часовой стрелке, как показано на рисунке. Колебательное движение является максимальным на поверхности и экспоненциально уменьшается с глубиной. Волны генерируются ветром, проходящим над поверхностью моря. Пока волны распространяются медленнее, чем скорость ветра, прямо над волнами, происходит передача энергии от ветра к волнам.Разница в атмосферном давлении между подветренной и подветренной сторонами гребня волны, а также трение о поверхность воды ветром (заставляющее воду переходить в напряжение сдвига) способствуют росту волн.

В случае монохроматических линейных плоских волн на глубокой воде частицы у поверхности движутся по круговым траекториям, создавая комбинацию продольных (назад и вперед) и поперечных (вверх и вниз) волновых движений. Когда волны распространяются на мелководье (где глубина меньше половины длины волны), траектории частиц сжимаются в эллипсы.По мере увеличения амплитуды (высоты) волны траектории частиц больше не образуют замкнутых орбит; скорее, после прохождения каждого гребня частицы немного смещаются от своих прежних положений, явление, известное как стоксов дрейф.

Плоская волна : Мы видим волну, распространяющуюся в направлении фазовой скорости. Можно думать, что волна состоит из плоскостей, ортогональных направлению фазовой скорости.

Поскольку волны на воде переносят энергию, были предприняты попытки получить из них энергию, используя физическое движение таких волн.Хотя большие волны более мощные, мощность волны также определяется скоростью волны, длиной волны и плотностью воды. Глубокая вода соответствует глубине воды, превышающей половину длины волны, как это часто бывает в море и океане. В глубокой воде более длиннопериодические волны распространяются быстрее и быстрее переносят свою энергию. Глубоководная групповая скорость составляет половину фазовой скорости. На мелководье для длин волн, которые примерно в двадцать раз больше глубины воды (как это часто бывает у берега), групповая скорость равна фазовой скорости.В некоторых случаях эти методы оказались жизнеспособными, но на сегодняшний день не обеспечивают полностью устойчивой формы возобновляемой энергии.

Волны на воде : Волны на воде заставляют частицы двигаться по часовой стрелке по кругу. Это результат того, что волна имеет как поперечные, так и продольные свойства.

Длина волны, частота относительно скорости

Волны определяются, среди прочего, своей частотой, длиной волны и амплитудой. У них также есть два типа скорости: фазовая и групповая.

Цели обучения

Определить основные характерные свойства волн

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Длина волны — это пространственный период волны.
  • Частота волны относится к числу циклов в единицу времени, и ее не следует путать с угловой частотой.
  • Фазовая скорость может быть выражена как произведение длины волны и частоты.
Ключевые термины
  • скорость волны : Абсолютное значение скорости, с которой распространяется фаза любого частотного компонента волны.
  • длина волны : длина одного цикла волны, измеряемая расстоянием между одним пиком или впадиной волны и следующим; в физике он часто обозначается как λ и соответствует скорости волны, деленной на ее частоту.
  • частота : Частное от числа n периодических явлений, происходящих за время t, в которое оно происходит: f = n / t.

Характеристики волн

Волны имеют определенные характерные свойства, которые можно заметить с первого взгляда.Первое, на что следует обратить внимание, — это амплитуда. Амплитуда составляет половину расстояния, измеренного от гребня до впадины. Мы также наблюдаем длину волны, которая представляет собой пространственный период волны (например, от гребня до гребня или от впадины до впадины). Обозначим длину волны греческой буквой [латекс] \ лямбда [/ латекс].

Частота волны — это количество циклов в единицу времени — ее можно представить как количество гребней, которые проходят фиксированную точку за единицу времени. Математически мы делаем наблюдение, что

Частоты разных синусоид.: Красная волна имеет низкочастотный синус, циклы повторяются очень редко. И наоборот, мы говорим, что фиолетовая волна имеет высокую частоту. Обратите внимание, что время увеличивается по горизонтали.

[латекс] \ begin {уравнение} \ text {f} = \ frac {1} {\ text {T}} \ end {уравнение} [/ latex]

где T — период колебаний. Частота и длина волны также могут быть связаны — * со «скоростью» волны. Фактически

[латекс] \ begin {уравнение} \ text {v} = \ text {f} \ lambda \ end {уравнение} [/ latex]

, где v называется скоростью волны или, чаще, фазовой скоростью, скоростью, с которой фаза волны распространяется в пространстве.Это скорость, с которой распространяется фаза любого частотного компонента волны. Для такого компонента будет казаться, что любая данная фаза волны (например, гребень) движется с фазовой скоростью.

Наконец, групповая скорость волны — это скорость, с которой общая форма амплитуд волн, известная как модуляция или огибающая волны, распространяется в пространстве. В можно увидеть, что общая форма (или «огибающая») распространяется вправо, в то время как фазовая скорость отрицательна.

Рис. 2 : Здесь показана волна с групповой скоростью и фазовой скоростью, идущая в разных направлениях. (Групповая скорость положительна, а фазовая скорость отрицательна.)

Транспорт энергии

Волны передают энергию, которую можно использовать для работы.

Цели обучения

Связать направление переноса энергии и волн

Основные выводы

Ключевые моменты
  • Более массивные волны передают больше энергии.
  • Волны с большей скоростью переносят больше энергии.
  • Энергия волны переносится в направлении переноса волн.
Ключевые термины
  • энергия : Величина, которая обозначает способность выполнять работу и измеряется в единицах измерения масса × расстояние² / время² (ML² / T²) или эквивалент.
  • мощность : мера скорости выполнения работы или передачи энергии.
  • работа : мера энергии, затрачиваемой на перемещение объекта; чаще всего, сила, умноженная на смещение.Если объект не двигается, работа не выполняется.

Передача энергии необходима волнам. Распространенное заблуждение, что волны перемещают массу. Волны переносят энергию вдоль оси, определяемой как направление распространения. Один простой пример — представить, что вы стоите в прибое, и вас ударила довольно большая волна, и как только вы попали в нее, вы смещаетесь (если только вы не держитесь твердо за землю!). В этом смысле волна совершила работу (приложила силу на расстоянии).Поскольку работа выполняется с течением времени, энергия, переносимая волной, может использоваться для выработки энергии.

Water Wave : Более массивные волны или волны с большей скоростью переносят больше энергии.

Аналогичным образом мы обнаруживаем, что электромагнитные волны несут энергию. Электромагнитное излучение (ЭМИ) переносит энергию — иногда называемую лучистой энергией — через пространство непрерывно вдали от источника (это не относится к ближнепольной части электромагнитного поля). Электромагнитные волны можно представить как самораспространяющуюся поперечную колебательную волну электрического и магнитного полей.ЭМИ также несет как импульс, так и угловой момент. Все эти свойства могут быть переданы материи, с которой он взаимодействует (посредством работы). При создании ЭМИ производится из других видов энергии, а при разрушении преобразуется в другие виды энергии. Фотон — это квант электромагнитного взаимодействия и основная «единица» или составная часть всех форм ЭМИ. Квантовая природа света становится более очевидной на высоких частотах (или высокой энергии фотонов). Такие фотоны больше похожи на частицы, чем на низкочастотные фотоны.

Электромагнитная волна : Электромагнитные волны можно представить как самораспространяющуюся поперечную колебательную волну электрического и магнитного полей. На этой трехмерной диаграмме показана плоская линейно поляризованная волна, распространяющаяся слева направо.

В общем, существует соотношение волн, которое гласит, что скорость ([latex] \ text {v} [/ latex]) волны пропорциональна частоте ([latex] \ text {f} [/ latex] ), умноженное на длину волны ([латекс] \ лямбда [/ латекс]):

[латекс] \ text {v} = \ text {f} \ lambda [/ latex]

Мы также знаем, что классический импульс [latex] \ text {p} [/ latex] задается [latex] \ text {p} = \ text {mv} [/ latex], который относится к силе через второй закон Ньютона: [ латекс] \ text {F} = \ frac {\ text {dp}} {\ text {dt}} [/ latex]

ЭМ-волны с более высокими частотами несут больше энергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *