خانه / fd (صفحه 5)

fd

چرخ دنده مارپیچ – از صفر تا صد

در مقاله چرخ دنده – به زبان ساده، انواع چرخ دنده را معرفی کردیم. چرخ دنده مارپیچ (Helical Gear) بیشتر برای انتقال حرکت بین محورهای موازی به کار می‌رود. زاویه مارپیچ در هر دو چرخ دنده درگیر، یکسان است. ولی یکی از آنها باید راست‌گرد و دیگری چپ‌گرد نصب شوند. دندانه این چرخ دنده به شکل یک هلیکوئید گستران (Involute Helicoid) است. به تصویر زیر دقت کنید. کاغذی را که به شکل یک متوازی‌الاضلاع بریده شده به دور یک استوانه بپیچید. در این حالت، لبه مورب کاغذ، یک مارپیچ را تشکیل می‌دهد. حال کاغذ را به آرامی از دور استوانه باز می‌کنیم. هر نقطه روی لبه مورب کاغذ، یک منحنی گستران ایجاد می‌کند. اکنون اگر همه این منحنی‌های گستران را کنار هم قرار دهیم، یک صفحه تشکیل می‌شود. به این صفحه، هلیکوئید گستران گفته می‌شود. تماس اولیه دندانه در چرخ دنده ساده، خطی است که در تمام طول مسیر روی سطح دندانه گسترش پیدا می‌کند. اما در چرخ دنده مارپیچ، تماس اولیه، نقطه‌ایست که همزمان با درگیری بیشتر دندانه، به صورت یک خط گسترش می‌یابد. در چرخ دنده ساده، خط تماس، موازی محور چرخش است. در چرخ دنده‌های مارپیچ، این خط نسبت به..

توضیحات بیشتر »

رفع مشکلات وب کم در ویندوز ۱۰ — راهنمای کاربردی

کار نکردن وب کم در ویندوز 10 می‌تواند دلایل زیادی داشته باشد. راه‌های مرسوم رفع مشکلات هر دستگاهی در این امر نیز پا برجاست؛ ولی در کنار آن‌ها، ویندوز 10 گزینه‌های مختلفی دارد که می‌توانند وب کم شما را در تمام اپلیکیشن‌ها غیر فعال کنند. بررسی گزینه‌های مدیریت دوربین در ویندوز 10 در ویندوز 10، اپلیکیشن «Settings» گزینه‌های مختلفی را در اختیارتان قرار داده است که با استفاده از آن‌ها می‌توانید استفاده از وب کم در تمام اپلیکیشن‌ها را غیر فعال کنید. اگر در اینجا وب کم را غیر فعال کرده باشید، حتی اپلیکیشن‌های دسکتاپ هم نمی‌توانند از آن استفاده کنند. معمولا گزینه‌های دسترسی ویندوز 10 فقط شامل حال اپلیکیشن‌های ویندوزی که از فروشگاه ویندوز دریافت می‌کنید می‌شوند، ولی در زمینه وب کم، این گزینه‌ها بر روی تمامی اپلیکیشن‌ها تاثیر خواهند گذاشت. اگر وب کم شما کار نمی‌کند، از طریق منوی «Settings» به بخش «Privacy» رفته و گزینه «Camera» را بزنید. در بالای پنجره باید عبارت «Camera access for this device is on» نوشته شده باشد. اگر به جای عبارت «On»، عبارت «Off» قرار داشت، باید بر روی گزینه «Change» کلیک..

توضیحات بیشتر »

عملگر دیفرانسیلی — از صفر تا صد

در آموزش‌های قبلی مجله فرادرس، با معادلات دیفرانسیل آشنا شدیم. در این آموزش‌ها، روش‌های حل معادلات دیفرانسیل مرتبه اول، معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم و معادلات مرتبه بالاتر را معرفی کردیم. همچنین به روش حل معادلات خاص، مانند معادله لاگرانژ و معادله کلرو پرداختیم. در این آموزش، یکی از ابزارهای حل معادلات دیفرانسیل،‌ یعنی «عملگر دیفرانسیلی» (Differential Operator) را معرفی می‌کنیم. تعریف عملگر دیفرانسیلی عملگرها یا اپراتورهای دیفرانسیلی، تعمیمی از عملیات مشتق‌گیری هستند. ساده‌ترین عملگر دیفرانسیلی $$D$$ روی تابع $$y$$ عمل کرده و مشتق اول آن را نتیجه می‌دهد: $$ large D y left ( x right ) = y ’ left ( x right ) . $$ دو بار اعمال $$D$$ منجر به مشتق دوم $$y(x)$$ می‌شود: $$ large { { D ^ 2 } y left ( x right ) = D left ( { D y left ( x right ) } right ) } = { D y ’ left ( x right ) } = { y ^ { prime prime } left ( x right ) . } $$ به طریق مشابه، توان $$n$$اُم $$D$$، مشتق مرتبه $$n$$‌ را به دست می‌دهد: $$ large { D ^ n } y left ( x right ) = { y ^ { left ( n right ) ..

توضیحات بیشتر »

ایجاد انیمیشن برای نمودار دایره‌ای در پاورپوینت – راهنمای کاربردی

نمودارها برای نمایش گرافیکی داده‌ها بسیار کاربردی هستند. اضافه کردن انیمیشن به یک نمودار می‌تواند حتی آن را بهتر هم بکند و به شما امکان معرفی بخش به بخش آن را بدهد تا در نهایت فضا و زمان بیشتری برای بحث و ارائه توضیحات داشته باشید. در همین راستا و در این مطلب، نحوه ایجاد انیمیشن برای یک نمودار دایره‌ای در مایکروسافت پاور پوینت را به شما آموزش خواهیم داد. ایجاد انیمیشن برای نمودار دایره‌ای در پاورپوینت ابتدا وارد سند پاور پوینت مورد نظرتان شده و به اسلایدی بروید که می‌خواهید نمودار خود را در آن قرار داده و به آن انیمیشن بدهید. برای ایجاد یک نمودار دایره‌ای، از طریق زبانه «Insert» بر روی گزینه «Chart» کلیک کنید. در پنجره «Insert Chart» گزینه «Pie» را از لیست سمت چپ انتخاب کنید. در سمت راست، قالبی که مد نظر دارید را برگزینید. پس از انتخاب نمودار مورد نظر، گزینه «OK» در پایین سمت راست پنجره را بزنید. نمودار دایره‌ای وارد اسلاید شما شده و یک جدول اکسل نیز نمایش داده می‌شود. برچسب‌ها و مقادیر را در ستون‌های اکسل تغییر دهید تا داده‌های مورد نظر شما نمایش داده شوند. پس از اتمام کار، جدول ..

توضیحات بیشتر »

اثر مگنوس — از صفر تا صد

در سال 1997 میلادی، در بازی فوتبال بین دو تیم برزیل و فرانسه، تیم ملی برزیل صاحب یک ضربه مستقیم شد. روبرتو کارلوس، توپ را در فاصله 35 متری دروازه کاشت و پشت آن قرار گرفت. در حالی که بازیکنان حریف، دیوار دفاعی را به خوبی بسته بودند، این مدافع برزیلی، یکی از به یاد ماندنی‌ترین گل‌های دوران بازیگری‌اش را به ثمر رساند. تصویر متحرک این گل را در زیر مشاهده می‌کنید. در این مقاله از مجله فرادرس با معرفی اثر مگنوس پدیده‌هایی از این دست را تحلیل خواهیم کرد. براساس قانون اول نیوتن، تا زمانی که نیرویی به جسم وارد نشود، سرعت و مسیر حرکت آن جسم، تغییر نخواهد کرد. وقتی بازیکنی به توپ ضربه می‌زند، سرعت و مسیر حرکت اولیه توپ مشخص می‌شود. پس در میانه راه، چه نیرویی جهت توپ را تغییر می‌دهد؟ پاسخ این سؤال در حرکت اسپین توپ نهفته است. هنگامی که زننده ضربه، نقطه‌ای غیر از مرکز توپ را هدف می‌گیرد، توپ شروع به چرخیدن به دور محور خودش می‌کند. در این حالت، توپ از روی زمین بلند شده و به حرکت درمی‌آید. هوا در دو طرف (چپ و راست) توپ جریان دارد و رفته رفته از سرعت آن می‌کاهد. در یک سمت، حرکت هوا در خلاف جهت چرخش ..

توضیحات بیشتر »

فرایند تصادفی (Random Process) — مفاهیم اولیه

در تئوری احتمالات، «فرایند تصادفی» (Random Process)، براساس دنباله‌ای از متغیرهای تصادفی شکل می‌گیرد که برحسب یک شاخص دارای ترتیب رخ‌داد هستند. معمولا این شاخص را اندیس زمانی در نظر می‌گیرند. به این ترتیب مقدار متغیر تصادفی هم به زمان و هم به توزیع احتمالی متغیر تصادفی وابسته است. در بیشتر مواقع، فرایند تصادفی به بررسی پدیده‌های تصادفی می‌پردازد که برحسب زمان اندیس‌گذاری شده‌اند یا به بیان دیگر تغییراتی وابسته به زمان دارند. فرایندهای تصادفی در زمینه‌های مختلف علوم بخصوص در زیست‌شناسی (فرایند رشد باکتری‌ها در طول زمان)، فیزیک (حرکت براونی ملکول‌ها و فیزیک کوانتم) و حتی بازار سهام و تجارت به کار می‌روند. در این نوشتار به معرفی فرایند تصادفی و بعضی از گونه‌های آن خواهیم پرداخت که در شاخه‌های مختلف علم کاربرد دارند. برای درک بهتر این مطلب بهتر است نوشتارهای متغیر تصادفی، تابع احتمال و تابع توزیع احتمال و آزمایش تصادفی، پیشامد و تابع احتمال را از قبل مطالعه کرده باشید. همچنین خواندن مطلب متغیر تصادفی و توزیع نمایی — به زبان ساده نیز خالی از لطف نیست. فرایند تصادفی (Random Process) یک فر..

توضیحات بیشتر »

پل وتستون — به زبان ساده

در آموزش‌های قبلی مجله فرادرس، درباره مدارهای الکتریکی بحث کردیم. در این آموزش، به بررسی پل وتستون و تاریخچه و اساس کار آن خواهیم پرداخت. اگرچه صنعت الکترونیک، به دلیل پیشرفت در نوع ماده، اجزای مختلف و معماری مدار به جلو رانده می‌شود، اما فناوری‌های جدید همواره بر اساس تکنولوژی‌های قدیمی‌تر ساخته می‌شوند. دستگا‌ه‌هایی مانند ترانسفورماتور، سلونوئید، رله و پل وتستون همواره و حتی در آینده نیز کاربرد خواهند داشت. مدار پل وتستون، مثال بسیار خوبی از این حقیقت است که یک ساختار ساده اما هوشمندانه می‌تواند علاوه بر کاربردهای بسیار، جایگاه خاص خود را در الکترونیک مدرن داشته باشد. «پل وتستون» (Wheatstone Bridge)، یک مدار الکتریکی پسیو شامل چهار مقاومت است که برای اندازه‌گیری مقدار مقاومت الکتریکی نامعلوم استفاده می‌شود. همچنین با افزودن یک مقاومت سیمی لغزان، می‌توان از مدار پل وتستون برای کالیبراسیون دستگاه‌های اندازه‌گیری همچون ولت‌متر، آمپرمتر، گالوانومتر و غیره استفاده کرد. نمایش جریان صفر در گالوانومتر از مزایای اصلی آن محسوب می‌شود. به همین دلیل هنوز هم برای اندازه‌گیری دقیق جریان و نمایش ..

توضیحات بیشتر »

شتاب کوریولیس — به زبان ساده

پیش‌تر در وبلاگ فرادرس مفاهیم مربوط به مکانیک کلاسیک همچون نیرو، تکانه، تکانه زاویه‌ای و ژیروسکوپ را توضیح دادیم. در این مطلب نیز قصد داریم تا مفهومی جالب از مکانیک کلاسیک را معرفی کنیم. این مطلب تحت عنوان اثر کوریولیس شناخته شده که در قالب دو مفهومِ نیروی کوریولیس و شتاب کوریولیس مورد بررسی قرار می‌گیرد. البته پیشنهاد می‌شود ابتدا به ساکن مطالب ذکر شده در بالا را مطالعه فرمایید. اثر کوریولیس در علم فیزیک، اثر کوریولیس نیرویی مجازی است که در سال 1۸3۵ توسط دانشمند و مهندس فرانسوی، «گوستاو کوریولیس» (Gaspard-Gustave de Coriolis) معرفی شد. این اثر بیان کننده انحراف مسیر حرکت جسمی است که از دیدگاه یک دستگاه مختصات در حال دوران، دیده می‌شود. برای درک بهتر انیمیشن زیر را در نظر بگیرید. همان‌طور که در بخش بالای انیمیشن فوق نیز دیده می‌شود، مهره مشکی رنگ نسبت به دستگاه مختصات لخت حرکتی خطی را انجام می‌دهد. این در حالی است که مهره قرمز رنگ مسیر حرکتِ مهره مشکی رنگ را به صورت منحنی می‌بیند. حرکت منحنی را می‌توان با استفاده از نیرویی مجازی شبیه‌سازی کرد و تاثیر آن را در نظر گرفت. این نیروی مج..

توضیحات بیشتر »

حملات تخاصمی (Adversarial Attacks) با چارچوب PyTorch — راهنمای کاربردی

در سال‌های اخیر از «هوش مصنوعی» (Artificial Intelligence) و «یادگیری ماشین» (Machine Learning) در زمینه‌های گوناگونی استفاده شده است. برخی از دانشمندان نسبت به رشد بی‌وقفه هوش مصنوعی ابراز نگرانی کرده‌اند و برخی دیگر این نگرانی‌ها را بی‌دلیل می‌دانند. اما جنس دیگری از نگرانی‌ها اخیرا در رابطه با مدل‌های یادگیری ماشین مطرح شده که با آنچه پیش‌تر بیان می‌شد متفاوت است. گمراه کردن مدل‌های یادگیری ماشین و یا به عبارتی هک کردن آن‌ها امکان‌پذیر است و شاید این همان موضوعی باشد که واقعا باید نگران آن بود. در ادامه، به موضوع «حملات تخاصمی» (Adversarial Attacks)، مفهوم و چگونگی پیاده‌سازی آن‌ها با استفاده از «زبان برنامه‌نویسی پایتون» (Python Programming Language) پرداخته شده است. حملات تخاصمی (Adversarial Attacks) با وجود آنکه مدل‌های «یادگیری عمیق» (Deep Learning) در بسیاری از وظایف پیچیده موفقیت‌های قابل توجهی کسب کرده‌اند، اما آنقدرها هم که بشر ممکن است فکر کند، هوشمند نیستند. پژوهش‌ها حاکی از آن است که مدل‌های یادگیری عمیق به چیزی با عنوان «نمونه‌های تخاصمی» (Adversarial Examples) آسیب‌پذیر..

توضیحات بیشتر »

محاسبه حجم با انتگرال سه گانه — به زبان ساده

یکی از کاربرد‌های مهم انتگرال سه‌گانه محاسبه حجم یک ناحیه است. بنابراین در این مطلب قصد داریم تا در قالب مثال نحوه محاسبه حجم با انتگرال سه گانه را توضیح دهیم. روش محاسبه حجم در حالت کلی ناحیه‌ای سه‌بعدی هم‌چون $$ large U $$ را در نظر بگیرید. حجم این ناحیه در مختصات کارتزینی برابر است با: $$ large V = iiint limits_U { d x d y d z} $$ این حجم را می‌توان با استفاده از مختصات استوانه‌ای، به صورت زیر نیز محاسبه کرد. $$ large V = iiint limits _ U { rho d rho d varphi d z } $$ به همین صورت رابطه محاسبه حجم در مختصات کروی به صورت زیر خواهد بود. $$ large V = iiint limits _ U { { rho ^ 2 } sin theta d rho d varphi d theta } $$ در ادامه مثال‌هایی ارائه شده که در آن‌ها این روش‌ها توضیح داده شده‌اند. مثال 1 حجم کره‌ای به ارتفاع $$H$$ و شعاع قاعده $$R$$ را بیابید. همان‌طور که در شکل زیر نیز می‌توان دید، این مخروط توسط دو صفحه زیر محدود شده‌اند. $$ large z = { large frac { H } { R} normalsize} sqrt { { x ^ 2 } + { y ^ 2 } } , z = H $$ حجم ناحیه فوق را می‌توان به ص..

توضیحات بیشتر »