Author Topic: Околофизические задачи  (Read 14726 times)

0 Members and 3 Guests are viewing this topic.

neiaglov

  • Guest
Околофизические задачи
« on: 04/09/2003, 16:56:22 »
Какая часть трамвая движется в противоположную от трамвая сторону?*

Если вы читали решение этой задачи, не надо постить сюда ответ, можно просто сказать, что вы читали.






* Система отсчета -- наблюдатель сбоку. Рассматривается движущийся трамвай. В противоположную -- значит вектор скорости искомой части трамвая направлен строго противоположно вектору скорости трамвая.

               

               

Kэt

  • Guest

Цитата:
Если вы читали решение этой задачи, не надо постить сюда ответ, можно просто сказать, что вы читали.


А это, господин, не Ваша забота. Уже в правилах позаботились.

Я бы сказала, что это самая нижняя точка любого колеса, но ответ уже не ОКОЛОфизический.

               

               

Erlom-Tiu

  • Guest
Ты этот ответ не знала?
Точно не знала?!!
Абсолютно честно?!!?!

Тогда ладно  ;)

               

               

Kэt

  • Guest
Если не учитывать, что в школе физику учила, то не знала.
Как-то странно: в чем же тут задача? Если это правильный ответ, то человек нас за дураков держит: еще и на каждую такую тред открывать!

Оффтоп:
2Erlom-Tiu:
Взялась По читать - рассказ про мумию :-) Безграмотность ликвидирую

               

               

Erlom-Tiu

  • Guest
offtop уехал приватом

А насчёт задачи - я даже не знаю, как сказать...
В общем, абсолютно правильным его пока назвать не могу.
Параллельно:
то же, но для гоночного автомобиля?

(neiaglov: respects)

               

               

neiaglov

  • Guest
Ответ насчет нижней точки, видимо, верен, но я бы попросил автора поточнее объяснить его.

               

               

Kэt

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #6 on: 05/09/2003, 15:44:00 »
О-ох! Объяснить! Вспоминать школьные годы золотые... У меня по физике тройка с натягом.

Не помню я.. Вектор скорости точки, движущейся по окружности, если не ошибаюсь (а я могу :)), в каждый отдельно взятый момент времени направлен под прямым углом к радиусу, проведенному в эту точку... Как колеса крутятся, я думаю все себе представляют, значит, это нижняя точка колеса...

Но если ответ не абсолютно правильный, то я не знаю... И чем в таком случае отличается гоночный автомобиль я тоже не знаю...

               

               

Erlom-Tiu

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #7 on: 05/09/2003, 15:56:37 »
Ага!
Как говорят комментаторы: "Гол не был засчитан"
Ведь в описанной ситуации вектор направлен в обратную сторону только если колесо вращается вокруг центра!

добавлено:
Точка движется не по окружности!

               

               

neiaglov

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #8 on: 05/09/2003, 16:05:19 »
Совершенно верно, как и указал уважаемый коллега, ответ неверен. Так что, видимо, все-таки стоило тред заводить :) Через день дам ответ.

               

               

Снорри

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #9 on: 05/09/2003, 17:30:38 »
Правильный ответ - кондуктор :) Потому что в трамваях (да и в троллейбусах) кондукторы идут от головы (у них там скамеечка) трамвая к хвосту.

;D

               

               

neiaglov

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #10 on: 05/09/2003, 20:13:01 »
Бывают трамваи без кондукторов! Так как в условии ничего не сказано о трамвае, можно говорить об идеальном трамвае в вакуумеЮ который не обязательно имеет кондуктора :)

               

               

Erlom-Tiu

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #11 on: 06/09/2003, 09:27:13 »
Вакуума тоже не надо!
А то сейчас прибегут любители поспорить на тему СТО, ОТО и парадоксов.

Развивая тему:
Трамвай движется достаточно быстро, следовательно, кондуктор не идёт, а бежит.
Кондуктор (или контроллер) может бежать только а) за зайцем, б) от настоящего кондуктора/контролёра.
А от кого убегает заяц?
Правильно, от лис, волков, собак и иных хищников.

Итого 7 ответов: лиса, волк, собака, заяц, кондуктор/контролёр и правильный.

               

               

Арвинд

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #12 on: 06/09/2003, 11:11:53 »
Уж начто я не знаю физику, а и то разницу между трамваем и гоночным автомобилем наблюдаю...
Трамвай по рельсам ездит!

               

               

neiaglov

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #13 on: 06/09/2003, 13:35:48 »
Ну дайте уже ответ! Двое же знают же. И будем продолжать.

               

               

Maeglor

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #14 on: 11/11/2003, 01:04:01 »
Господа я вообще не понял из за чего весь сыр бор.
ведь систему колесо-рельс можно рассматривать как соовокупность рычагов(колесо) в месте соприкосновения колеса с полотном а нормальный (не разобранный ролевиками) трамвай имеет на колесе выступ находящийся как нетрудно заметить ниже этой точки. а у двустороннего рычага одна часть идет в одну сторону а другая в другую.

А если кто считает это обьяснение недостаточно умным пусть посчитает вектор скорости точки колеса в зависимости от радиуса.

В системе связанной с колесом точки находящиеся на выступе колеса (хрен знает как он называется) будут двигатса с большей линейной скоростью чем точки той части колеса которой он едет по рельсам.а в системе связанной с полотном точки соприкосающиеся будут покоится а точки выступа двигатся  в обратном направлении.

А шибко умных попрошу найти такие же точни в гоночном автомобиле когда он только только начал разгонятся(махание руками пилота не в счет).
 

               

               

Maeglor

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #15 on: 11/11/2003, 01:07:55 »
А вот вам анологичная задача хотя быть может более простая.
Как парусник идет против ветра?

               

               

Kir

  • Guest
Re:Околофизические задачи
« Reply #16 on: 11/11/2003, 16:13:27 »

Цитата из: Maeglor on 11-11-2003, 01:07:55
Как парусник идет против ветра?


Зигзагами :)

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #17 on: 12/08/2006, 01:09:55 »
Господа, внимание! Я смотрел на дату последнего сообщения. Спасибо за внимание. :)

Насчет парусника - вроде как правильно. И даже вроде как это попсовый вопрос. Но вот что-то я вспомнил о том, что есть нечто вроде саней с парусом или что-то такое. И они уже вроде не зигзагами ездят. В связи с этим - вопрос. Можно ли ехать именно вперед на какой-нибудь парусной посудине против ветра?

Про колесо. Спасибо Арвинду - я живого трамвая не видел и без его "подсказки" разницу бы не понял. :)  Не бейте, коли не прав, но вроде ответ там такой: у машины таких точек нет. У трамвая - слой(отрезок, если трамвай плоский  :)) на колесе, состоящий из точек лежащих ниже рельса вертикально под центром колеса.

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #18 on: 12/08/2006, 07:03:31 »
Когда машина только трогается (сцепление отпущено не до конца) детали мотора (поршни, если они горизонтальны; некоторые точки  коленвала) будут двигаться, в том числе и в горизонтальном направлении. А значит, при достаточно малой скорости они будут двигаться назад, и их скорость относительно машины будет больше скорости самой машины .

На парусную посудину можно поставить мельничную вертушку и передавать движение на колеса (или на винт). Тогда ей будет все равно, куда ехать.

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #19 on: 13/08/2006, 19:42:24 »

Цитата из: Mrrl on 12-08-2006, 07:03:31
На парусную посудину можно поставить мельничную вертушку и передавать движение на колеса (или на винт). Тогда ей будет все равно, куда ехать.


что-то наводит меня на мысль, что ей будет не все равно

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #20 on: 13/08/2006, 22:06:03 »

Цитата из: Coordinator on 13-08-2006, 19:42:24

Цитата из: Mrrl on 12-08-2006, 07:03:31
На парусную посудину можно поставить мельничную вертушку и передавать движение на колеса (или на винт). Тогда ей будет все равно, куда ехать.


что-то наводит меня на мысль, что ей будет не все равно



Точно. Против ветра получится быстрее (если пренебречь аэродинамикой остальной части посудины).

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #21 on: 18/08/2006, 15:15:06 »
Про машину: ну где, где вы видели околофизическую машину с двигателем, а тем более с поршнями?! Околофизическая машина - это прямоугольник на клетчатой бумаге! 8)  Ладно, это я так... :)  На самом деле, если мы уж говорим о хоть какой-то физичности, то имхо проще будет указать на проскальзывание колес на старте (машина ведь гоночная). Я вот, скажем, не уверен, что нельзя сделать машину так, чтобы никакая часть двигателя не двигалась строго противоположно кузову. ::)

Про мельничную вертушку - не все так просто. Ведь, как известно, по второму закону Ньютона, наша посудина, что бы мы на нее ни водрузили (если это остается в рамках механики), будет ехать с ускорением, направленным назад (если внутри ничего не менять). Легко заметить, что из-за трения и прочих дефектов только часть мощности вращения лопастей передастся во вращение колес. В свою очередь, вращение лопастей - это только часть того, что дует им "в лоб". Короче говоря, так просто оно не поедет (имхо, конечно  :)). Я предлагаю следующее: запихнуть в посудину какую-нибудь суперпружину (как в часах) и сделать механизм блокировки колес. Тогда сначала мы блокируем колеса, ждем пока сожмется пружина, разблокирем колеса, отпускаем пружину и едем вперед. Ура!  :)  Во всяком случае так лично я уверен, что мы поедем. Там еще надо продумать, что делать с нашей мельницей во время езды - она ведь быстрее станет крутиться, жалко энергию!

Ну и напоследок некое подобие еще одной задачки. Оценить максимальную скорость велосипеда, либо показать, что таковой нет. Примечание: давайте не будем усложнять друг другу жизнь; все мы прекрасно знаем, что такое велосипед. ;)

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #22 on: 18/08/2006, 15:25:26 »
Если у машины ось вращения коленвала строго параллельна направлению движения, коробка передач находится на этой же оси, а поршни движутся перпендикулярно ей, то я не вижу точек, которые будут двигаться назад (за исключением каких-нибудь клапанов и бензиновых капель). Но это слишком идеальная модель.
  Проскальзывание колес - действительно, есть такое. Не заметил.
  А мельничная лодка будет передавать весь импульс, полученный от ветра минус свой собственный импульс воде, которая отталкивается винтом. Но все это возможно только за счет того, что сопротивление воды намного больше сопротивления воздуха. Построить по той же схеме "мельничный дирижабль" уже не удастся :(

  Первое ограничение, которое я вижу для скорости велосипеда - прочность колес. При слишком большой скорости вращения их просто разорвет.

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #23 on: 18/08/2006, 19:45:58 »

Цитата из: Mrrl on 18-08-2006, 15:25:26
А мельничная лодка будет передавать весь импульс, полученный от ветра минус свой собственный импульс воде, которая отталкивается винтом. Но все это возможно только за счет того, что сопротивление воды намного больше сопротивления воздуха.
Можно подробнее? - не понял. :-[

Цитата из: Mrrl on 18-08-2006, 15:25:26
Первое ограничение, которое я вижу для скорости велосипеда - прочность колес. При слишком большой скорости вращения их просто разорвет.
Боюсь,что не найдется конструкции, позволяющей развить достаточную для этого скорость. 8)  Хотя, конечно, это ограничение. :-[  Но мне хотелось увидеть, упирается ли все в человека или предел скорости кроется в "механике" (стало стыдно, что не знаю ответа).

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #24 on: 19/08/2006, 21:20:12 »

Цитата из: Ethillen on 18-08-2006, 19:45:58

Цитата из: Mrrl on 18-08-2006, 15:25:26
А мельничная лодка будет передавать весь импульс, полученный от ветра минус свой собственный импульс воде, которая отталкивается винтом. Но все это возможно только за счет того, что сопротивление воды намного больше сопротивления воздуха.
Можно подробнее? - не понял. :-[


вертушка и винт позволяют использовать силу ветра для отталкивания от воды (сила сопротивления воды будет больше, чем сила сопротивления воздуха, что позволит судну двигаться вперед)

хотя, сила сопротивления зависит от размеров лопастей, так что невозможность оттолкнуться от менее плотной среды я пока пока объяснить не могу, но что-то наводит меня на мысль, что это потребует большего количества энергии, чем то, которое может передать более плотная среда


Цитата из: Ethillen on 18-08-2006, 19:45:58

Цитата из: Mrrl on 18-08-2006, 15:25:26
Первое ограничение, которое я вижу для скорости велосипеда - прочность колес. При слишком большой скорости вращения их просто разорвет.
Боюсь,что не найдется конструкции, позволяющей развить достаточную для этого скорость. 8)  Хотя, конечно, это ограничение. :-[  Но мне хотелось увидеть, упирается ли все в человека или предел скорости кроется в "механике" (стало стыдно, что не знаю ответа).


прочность сухожилий

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #25 on: 20/08/2006, 00:01:29 »
Про вертушки и посудины. Понял (кажется), спасибо. :)  Но позволю себе не согласиться и попытаться еще раз повторить свою идею. Про то, что независимо ни от чего оно так просто не поедет/поплывет/полетит и вроде достаточно сказать: вот II з. Н., получите-распишитесь. :)  А силы, которые тянут вперед, получаются как бы "изнутри" и рано или поздно зачахнут. :)  То есть в любом случае надо периодически менять "состояние" посудины. Где я не прав? :-[



Про велосипед. По-моему, этот вопрос лучше снять за сложностью и неинтересностью. :-[  Заместо него я кое-что предложу...  А то, что прочность сухожилий - тоже не согласен. Анатомию знаю ну просто никак, но афаик они рвутся в последнюю очередь и крайне редко. Тем более, если мы просто хотим крутить педали максимально быстро, а не сделаться инвалидами. :)

Попробую изложить свой ход мыслей. Сначала надо изобрести супервелосипед, в котором мы крутим педали как можем, а наше усилие сообщается колесу дополнительно. То есть мы как бы постоянно разгоняемся. И вот после этого надо посмотреть, разгонимся ли мы так, что колеса будут проскальзывать, либо трение не позволит нам этого сделать, и нам останется потеть, чтобы хотя бы поддержать достигнутую скорость. В любом случае, я совсем не вижу как можно произвести какую-нибудь оценку скорости. :-[ :(



Предлагаю две задачки, известные наверное. :)  В свое время очень мне понравились. :)

Первая: какой частью палки нужно ударять по другой палке (держа свою за конец), чтобы отдача была минимальной?

Вторая: берем прямоугольный треугольник, в вершину при прямом угле садим зайца. В одной из оставшихся располагаем норку, в другой - волка. Волк, не отличаясь особым умом, бежит всегда по направлению "на зайца". Заяц бежит к норе. Требуется определить, спасется ли заяц. Данные такие: начальное расстояние от волка до зайца 30 метров, от зайца до норки 20 метров; скорость зайца 5 м/c, волка - 10 м/c.

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #26 on: 20/08/2006, 10:36:16 »

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 00:01:29
Про вертушки и посудины. Понял (кажется), спасибо. :)  Но позволю себе не согласиться и попытаться еще раз повторить свою идею. Про то, что независимо ни от чего оно так просто не поедет/поплывет/полетит и вроде достаточно сказать: вот II з. Н., получите-распишитесь. :)  А силы, которые тянут вперед, получаются как бы "изнутри" и рано или поздно зачахнут. :)  То есть в любом случае надо периодически менять "состояние" посудины. Где я не прав? :-[


сила возникает не "изнутри", на лопасти винта действует сила со строрны воды (вода - "снаружи"), которая, больше силы с которой воздух тормозит движение.


Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 00:01:29
Про велосипед. По-моему, этот вопрос лучше снять за сложностью и неинтересностью. :-[  Заместо него я кое-что предложу...  А то, что прочность сухожилий - тоже не согласен. Анатомию знаю ну просто никак, но афаик они рвутся в последнюю очередь и крайне редко. Тем более, если мы просто хотим крутить педали максимально быстро, а не сделаться инвалидами. :)


я просто предположил, что конкретно можт ограничивать скорость, если эти ограничения зависят от человека.

               

               

Мамонт

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #27 on: 20/08/2006, 11:26:03 »

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 00:01:29
Первая: какой частью палки нужно ударять по другой палке (держа свою за конец), чтобы отдача была минимальной?


Можно пальцами, если руку не жалко. Или совсем рядом с ними. Правильно?

               

               

Арвинд

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #28 on: 20/08/2006, 12:27:07 »
Варианта всего три: концом с пальцами, серединой, дальним концом. Голосую за второй. От балды ;-)
Интересно было бы от знающих физику какие-нибудь расчеты получить...

               

               

Мамонт

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #29 on: 20/08/2006, 12:39:42 »
Физика- рычаг. Точка нашей силы(скажем так, физику даавно не посторял)- плечо-локоть-кисть, точка опоры- локоть-кисть, для минимальной отдачи ИМХО- точка приложения силы- максималось близко к кисти...

               

               

Арвинд

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #30 on: 20/08/2006, 12:50:35 »
Про рычаг я более-менее в курсе. Но не уверен, что "отдача" сводится к одному рычагу. Описание такого явления как отдача можно получить?

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #31 on: 20/08/2006, 12:55:57 »

Цитата:
сила возникает не "изнутри", на лопасти винта действует сила со строрны воды (вода - "снаружи"), которая, больше силы с которой воздух тормозит движение.
Ну, я тут не очень уверен в том, что говорю. Я имел в виду, что винт крутится только пока крутится вертушка, а ветер дует все время. И если, как я думаю, тяги винта не хватит, то корабль поплывет назад и вертушка (значит и винт) перестанут крутиться. И хочу заметить, что вроде тормозит движение прежде всего вода. :-\

Цитата:
Можно пальцами, если руку не жалко. Или совсем рядом с ними. Правильно?
Забавно. :)  Такого ответа вроде никто не давал. Да, можно, но это не совсем то, что нужно. Я бы свои пальцы об чужой тексталит пожалел. ;)  Так что принять можно, но "думайте ещё".

Цитата:
Варианта всего три: концом с пальцами, серединой, дальним концом. Голосую за второй. От балды ;-)

Почему же всего три? Я этого не говорил. ;)  В любом случае, ответ "серединой" неверен. :-\

Цитата:
Интересно было бы от знающих физику какие-нибудь расчеты получить...

И получите! :)  Но потом. Задача рассчитана на то, что многие попробуют решить ее практически... Дерзайте! :)

Про рычаг - верной дорогой идете, товарищи!

Отдача - некомфортное изменение скорости кисти в момент удара (вроде).

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #32 on: 20/08/2006, 13:08:22 »

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 12:55:57

Цитата:
сила возникает не "изнутри", на лопасти винта действует сила со строрны воды (вода - "снаружи"), которая, больше силы с которой воздух тормозит движение.
Ну, я тут не очень уверен в том, что говорю. Я имел в виду, что винт крутится только пока крутится вертушка, а ветер дует все время. И если, как я думаю, тяги винта не хватит, то корабль поплывет назад и вертушка (значит и винт) перестанут крутиться. И хочу заметить, что вроде тормозит движение прежде всего вода. :-\


все зависито от параметров вертушки и винта.
тормозящюю роль воды мы не рассматриваем, равно как и действие ветра на корпус судна.

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 12:55:57

Цитата:
Можно пальцами, если руку не жалко. Или совсем рядом с ними. Правильно?
Забавно. :)  Такого ответа вроде никто не давал. Да, можно, но это не совсем то, что нужно. Я бы свои пальцы об чужой тексталит пожалел. ;)  Так что принять можно, но "думайте ещё".

Цитата:
Отдача - некомфортное изменение скорости кисти в момент удара (вроде).




вся палка движется с одной скоростью или нет?

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #33 on: 20/08/2006, 14:07:58 »

Цитата:
тормозящюю роль воды мы не рассматриваем, равно как и действие ветра на корпус судна.
Просто я не уверен, что если мы так сделаем, то посудина поедет на самом деле. ;)

Цитата:
вся палка движется с одной скоростью или нет?
В условии не сказано. :)  Честно говоря, я сам позабыл решение. Но вроде да. То есть, если бы она еще и вращалась, то было бы слишком сложно для 9-ого класса. :-\

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #34 on: 20/08/2006, 14:41:58 »

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 14:07:58

Цитата:
тормозящюю роль воды мы не рассматриваем, равно как и действие ветра на корпус судна.
Просто я не уверен, что если мы так сделаем, то посудина поедет на самом деле. ;)


а это и не требуется

Цитата:
Отдача - некомфортное изменение скорости кисти в момент удара (вроде).

а чем некомфортное изменение скорости отличается от комфортного? или любое изменение скорости будет некомфортным? (в этом случае лучше бить свободным концом палки)

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #35 on: 20/08/2006, 15:08:05 »

Цитата:
а это и не требуется
Почему же? Мне как раз хотелось придумать что-то реально работающее.

Цитата:
а чем некомфортное изменение скорости отличается от комфортного? или любое изменение скорости будет некомфортным? (в этом случае лучше бить свободным концом палки)
В принципе слово "некомфортное" можно опустить. Я его напоследок туда написал. Там имелось в виду именно то, что любое изменение будет некомфортным. А почему концом? Как это можно обосновать? Почему не серединой? (А пока я вспоминаю решение первой задачи, предлагаю взяться и за вторую... :))

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #36 on: 20/08/2006, 16:05:01 »

Цитата из: Ethillen on 20-08-2006, 15:08:05

Цитата:
а чем некомфортное изменение скорости отличается от комфортного? или любое изменение скорости будет некомфортным? (в этом случае лучше бить свободным концом палки)
В принципе слово "некомфортное" можно опустить. Я его напоследок туда написал. Там имелось в виду именно то, что любое изменение будет некомфортным. А почему концом? Как это можно обосновать? Почему не серединой?


насколько я понимаю, необходимо, чтобы скорость того конца палки, за который держится рука после удара изменялась как можно меньше. если ударить по пальцам, скорость изменится крайне некомфортно, посередине - тоже изменится, при этом палка продолжит двигаться поступательно, если удар придется не по центру - палка начнет вращаться, направление вращения зависит от того, с какой стороны от центра по палке ударить (это если конечто действие руки не учитывать, а она по идее дейстововать не должна, ибо ей должно быть комфортно).

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #37 on: 20/08/2006, 23:15:39 »
Похоже, что бить надо самым концом палки. Тогда она просто затормозится, и дополнительной силы, воозникающей при вращении вокруг новой точки опоры, уже не будет. Пока я сам этого не понимаю, но когда подумаю - напишу подробнее.

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #38 on: 21/08/2006, 11:28:31 »
оне не должна просто затормозиться, если скорость руки останется такой же.

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #39 on: 21/08/2006, 12:05:21 »
Раз уж задача вызвала определенный интерес, позволю себе следующий комментарий. Похоже, что ответы "рукой" и "самым концом" тоже могут считаться верными. Но до первого додумались только здесь, второй нашел в свое время я (вместе с правильным). Однако было и такое: двое людей, оба - будущие победители международной олимпиады по физике, независимо друг от друга указывали всего один ответ, который пока не был назван. Поэтому я буду считать его единственно верным.

Теперь приведу исходную формулировку. "Кавалеристы упражняются в рубке лозы. Каким местом шашки следует наносить удар, чтобы рука не чувствовала отдачи?" С учетом некоторых особенностей здешнего контингента можно надеяться на то, что ответ будет дан. :)  Что касается решения - там основные трудности с тем, чтобы построить модель. Математика не сложнее, чем при решении квадратного уравнения.

               

               

Мамонт

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #40 on: 21/08/2006, 17:24:51 »

Цитата из: Мамонт on 21-08-2006, 17:15:31
*берёт алебарду и полутар и идёт тренироваться...



*Уже было замахнулся, но тут наконец заработали мозги...

В каком случае будет минимальная отдача? Если разрубать ударом. Били дальним от руки концом шашки под достаточно острым острым углом так, чтобы "косой удар" был достаточен для перерубания волокон... Даже если полного перерубания волокон не будет, отдача будет погашена из-за увязания шашки. О как.

Если бить концом, ближним к руке, то ничего не перерубится. Рычаг маловат будет. Если бить под прямым углом, то отдача будет сильна.

Вобщем, кто рубил колья на дрова, меня поймёт.

               

               

Spinne

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #41 on: 21/08/2006, 18:14:57 »
Про велосипед: если он с велосипедистом - порядка 60 м/с  - для свободно падающего велосипеда  >:D (сопротивление велосипеда об воздух незначительно по сравнению с сопротивлением тела велосипедиста). Передельная скорость достижимая свободно падающим человеком - как раз 60 м/с ( при нормальном атмосферном давлении)

Про лозу - на расстоянии 1/3 от конца за который держишь

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #42 on: 21/08/2006, 18:18:15 »
Ставлю на sqrt(2)/2 от конца, за который держишь!  :P

               

               

Mare$

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #43 on: 22/08/2006, 12:36:22 »
Если рассматривался удар с замахом. Обозначим на палке которая у тебя в руках две точки А(точка на конце палки которая будет точкой удара) и В (точка на другом конце палки самая крайняя) Отдача наименьшей будет в точке наиболее близкой к точке удара (А). Чем длинее рычаг тем дальше от точки центра (В) будет точка удара (А). Значит скорость точки(А) находящейся на конце палки во время замаха будет максимальной, а скорость точки в центре (В) минимальной. Во время удара скорость точки удара (А) на конце палки станет 0, а продолжение дальнейшего движения невозможно в результате сопротивления, то эта же точка станет новым центром (В1). А соответственно точкой наиболее удаленной от центра станет точка на другом конец палки (А1). Там и будет наибольшее ускорение. Которое  некомфортно сместит твою кисть после момента удара.

               

               

Арвинд

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #44 on: 22/08/2006, 13:10:46 »
Off-topic
Цитата из: Mare$ on 22-08-2006, 12:36:22
Там и будет наибольшее ускорение.

Кто-нибудь понял этот текст?  :o Mare$, может, переформулируете?

               

               

Bindaree

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #45 on: 22/08/2006, 13:45:49 »
Off-topic
ну, я поняла :) а чего тут непонятного?

Предположим для простоты, что удар производится только кистью. Тогда скорость конца под рукой = 0, а скорость другого конца максимальна.
В момент столкновения дальний от руки конец палки фиксируется, его скорость становится =0, палка начинает крутиться также, но другим концом. Соответственно, приобретаемая скорость наиболее удаленной точки от центра вращения (та, которая "под рукой") максимальна.


как-то так :)

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #46 on: 22/08/2006, 21:42:11 »
Spinne.
Про велосипед: там было примечание про то, что все мы знаем, что представляет собой это транспортное средство. :)  В неявном виде это предполагает, что Ваш вариант не принимается. :P  Как и вариант с разгоном ракетой "Энергия" и прочее. :)

Про шашку: очень интересный вариант. ;)  Прокомментируйте пожалуйста. :)


Mrrl.
Вот и нет. :P


Mare$.
Не уверен, что полностью понял, но у Вас есть недочет: там надо учитывать массу шашки. ;)  А так вроде (я - лузер, так и не удосужился наконец-то решить эту задачу) у Вас нечто близкое к наброску верного решения. :)

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #47 on: 22/08/2006, 22:07:57 »
Получается два решения. Либо точка, вокруг которой идет вращение (то есть плечо - если шашка идет как продолжение руки), либо точка на расстоянии 2/3 длины шашки от кисти (шашку считаем однородной, а руку невесомой). Решается через момент импульса относительно точки удара - он должен сохраняться.

А если бить дальним концом - отдача получается отрицательной, и шашка вырывается из руки!

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #48 on: 23/08/2006, 02:12:35 »
Ура, товарищи! :)  Правильный ответ получен. Mrrl (при случае) награждается шоколадкой. :)

Кстати да, я дурачог. У меня наверно ответы были l/3 и l. Так что про конец и неправильно значит, вроде как. :-[


А вторая задача? Если что, могу третью дать, попроще вроде.

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #49 on: 23/08/2006, 07:07:39 »
А вторая (про волка и зайца)  вообще не отсюда. Ее место в "математических задачах (http://tolkien.ru/forum/index.php?topic=22702.0)". Типичная задача про "кривую погони", возможно, в конкретном случае более простая, чем в общей формулировке.

Насколько я понимаю, они добегут до норки одновременно. Так что если заяц и спасется, то только из-за того, что у него хвост короткий. Но решения без высшей математики я не знаю. Хотя в этом частном случае (направление заяц-волк перпендикулярно траектории зайца) продолжительность погони вычисляется по очень простой формуле.

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #50 on: 23/08/2006, 10:42:43 »
Да, одновременно: сам данные подбирал. :)  Но в исходной формулировке спасался олень. :P
Просто я ее почему написал (как и первую) - ждал, что люди гадать начнут, околофизические решения предлагать. :)  Да и рассчитана она изначально была на незнакомых с матаном. :-\

Ладно, слушайте третью задачу. Она-то уж вроде физична. :-\

Берем машинку с пружинкой. Пружинка запасает потенциальную энергию W. За счет этой энергии машинка разгоняется до скорости V. Кинетическая энергия увеличивается на 0.5*mV^2. Теперь рассмотрим то же явление в СО, которая движется назад со скорстью V. В ней начальная скорость машинки V, конечная - 2V. Изменение кинетической энергии 1.5*mV^2. А изменение потенциальной энергии - то же. Парадокс?

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #51 on: 23/08/2006, 11:22:52 »
первый случай: W = (mv^2)/2
второй случай: (mv^2)/2 + W = mv^2

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #52 on: 23/08/2006, 11:44:07 »
нет, второй случай -  (mv^2)/2 + W = m(2v)^2/2=2mv^2.

Похоже, что недостающая энергия берется из движения Земли, по которой едет машинка.

(релятивистскими эффектами в нежеследующем рассуждении пренебрегаем  :D)
В самом деле, пусть масса Земли равна M=k*m, и в исходной СО она неподвижна. После того, как машинка разгонится до скорости v относительно Земли, скорость машинки составит v0=v*k/(k+1), а скорость Земли v1=-v/(k+1). Кинетическая энергия машинки составит
m*v0^2/2=W0*k^2/(k+1)^2, а энергия Земли - k*m*v1^2/2=W0*k/(k+1)^2 (где W0=m*v^2/2). Суммарная энергия равна W=W0*k/(k+1) - кстати, отсюда следует, что машинка разгонится до скорости (относительно Земли), большей, чем sqrt(2*W/m) :)
  Теперь перейдем в СО, которая движется со скоростью -v. В ней стартовая кинетическая энергия Земли равна k*W0, а энергия машинки - W0. После разгона скорость Земли составит  v*k/(k+1), а скорость машинки v*(2*k+1)/(k+1). Суммарная кинетическая энергия равна
W0*k^3/(k+1)^2+W0*(2*k+1)^2/(k+1)^2=W0*(k^3+4*k^2+4*k+1)/(k+1)^2=W0*(k+1)+W0*k/(k+1), прирост составляет W=W0*k/(k+1). Все сходится :)


               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #53 on: 23/08/2006, 14:53:33 »
Так не интересно. Вы все знаете.  :)

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #54 on: 23/08/2006, 16:27:51 »
А теперь уберем Землю. Пусть у нас есть ракета. Запаса топлива хватает, чтобы разогнать ее до скорости v... и далее по тексту. Одну ракету запустили с нулевой стартовой скоростью, другую предварительно разогнали до 10v (с помощью дополнительной ступени). Тогда эта вторая ракета сможет за счет своего топлива разогнаться до 11v, и ее энергия увеличится на величину, в 21 раз большую, чем у первой ракеты. Откуда берется дополнительная энергия в этом случае?

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #55 on: 23/08/2006, 17:08:45 »
теперь роль Земли переходит к сгоревшему топливу

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #56 on: 23/08/2006, 17:25:43 »
Наверное. Но Земля большая и энергии у нее много. А масса топлива может быть меньше массы ракеты. Откуда же у него столько энергии?

               

               

Coordinator

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #57 on: 23/08/2006, 17:35:54 »
зато скорость у него побольше, чем у Земли

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #58 on: 23/08/2006, 19:26:13 »
Топливо, да. 8)

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #59 on: 24/08/2006, 12:23:26 »
Угу. Когда ракету разогнали, то топливо получило какую-то кинетическую энергию, а при выбросе из ракеты эта энергия (начиная с некотороя скорости ракету) стала уменьшаться. При торможении - наоборот, ракета передает топливу избыток кинетической энергии.

От лукавого все это... неправильная система понятий. Если энергия (скалярая величина) зависит от СО (матрицы в 4D?), то у нее должен быть какой-то другой геометрический смысл, более инвариантный. Но думать лень.

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #60 on: 24/08/2006, 19:31:32 »

Цитата:
От лукавого все это... неправильная система понятий. Если энергия (скалярая величина) зависит от СО (матрицы в 4D?), то у нее должен быть какой-то другой геометрический смысл, более инвариантный. Но думать лень.

Не понял. Почему матрица (ну, это просто я глупый), почему так все плохо и почему должен быть другой смысл? :)  И, кстати, с импульсами ничего такого не будет? (Здесь уже мне лень думать :))

               

               

Mrrl

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #61 on: 25/08/2006, 09:24:01 »
Неинтересно. Кинетическую энергию системы можно разложить на внутреннюю (в СО ее центра масс) и внешнюю, равную M*V^2/2, где M - масса системы, а V - скорость центра масс. Второе слагаемое зависит исключительно от СО, а первое от СО не зависит.

               

               

Ethillen

  • Guest
Re: Околофизические задачи
« Reply #62 on: 31/08/2006, 15:26:52 »
Еще одна задачка. Несложная. Но из разряда: "Сами додумаетесь, что там происходит и какие данные нужны". :)

Задача: оценить время коллапса туманности.

               


               

      

Offline Mrrl

  • Волшебник-Прогрессор
  • Модератор
  • *****
  • Gender: Male
  • Древние тайны всех мирозданий мне под силу...
    • View Profile
Re: Околофизические задачи
« Reply #63 on: 21/12/2009, 18:17:21 »
В технических характеристиках распространенного предмета домашней обстановки встречается величина, измеряемая в кг/(К*с^3) (или обратная ей - в К*c^3/кг). Что это за предмет?
When I see a troll up in the mountains with a necklace of human skulls, I say good luck to him. (c)

Насколько я помню, я был всегда!

Offline Мёнин

  • кристофер-толкинист
  • Мафия
  • **********
  • Gender: Male
  • посмотри в глаза чудовищ
    • View Profile
Re: Околофизические задачи
« Reply #64 on: 21/12/2009, 18:36:40 »
хм, судя по К и с мысли о теплопроводности... нагревании... но дальше не думается.

Offline Mrrl

  • Волшебник-Прогрессор
  • Модератор
  • *****
  • Gender: Male
  • Древние тайны всех мирозданий мне под силу...
    • View Profile
Re: Околофизические задачи
« Reply #65 on: 19/08/2010, 23:27:34 »
Да, вроде теплопроводности... Производители пластиковых окон называют его "приведенное сопротивление теплопередаче" и измеряют в м^2*K/Вт.
When I see a troll up in the mountains with a necklace of human skulls, I say good luck to him. (c)

Насколько я помню, я был всегда!

Offline Мёнин

  • кристофер-толкинист
  • Мафия
  • **********
  • Gender: Male
  • посмотри в глаза чудовищ
    • View Profile
Околофизические задачи
« Reply #66 on: 09/05/2012, 22:37:56 »
Вопрос из разряда "я забыл школьную программу".

Если на двух плечах рычага грузы, представимые как материальные точки, то принцип прост и понятен.
А если, например, на качелях прибиты за центр тяжёлые однородные прямоугольные бруски, и один из них вращается. Равновесие сдвинется?
Вроде бы нет.

Offline Balin

  • Глобальный модератор
  • *****
  • Gender: Male
  • ...иду торжественно и прямо...
    • View Profile
Околофизические задачи
« Reply #67 on: 10/05/2012, 01:10:47 »
Если половина длины бруска (расстояние от "пригвожденного" центра до конца бруска) не превосходит расстояния от "гвоздя" до точки подвеса, то масса бруска все время находится по одну сторону от этой точки.

Т. к. каждый брусок однороден, да еще и взаимодействует через "гвоздь", суммарное M*L в любой момент будет одним и тем же: пусть m - масса полубруска, которая в силу однородности может считаться сосредоточенной на расстоянии l/2 от центра бруска (и от конца бруска тоже), где l - длина полубруска. Пусть z - длина от точки подвеса рычага до "гвоздя". Тогда M*L = m*(z-(l/2)*cosAlpha)+m*(z+(l/2)*cosAlpha) = 2*m*z=M*z. То есть вроде как ни от длины бруска, ни от угла его поворота ничего не зависит.

Почти наверняка существуют эффекты от вращения, которые равновесие при учете всех сил нарушат, но если исходить только из правила рычага, я не вижу, чтобы здесь что-то менялось. =)
Как в этом мире дышится легко...

Offline Mrrl

  • Волшебник-Прогрессор
  • Модератор
  • *****
  • Gender: Male
  • Древние тайны всех мирозданий мне под силу...
    • View Profile
Околофизические задачи
« Reply #68 on: 10/05/2012, 08:06:57 »
В однородном гравитационном поле, да еще если ось вращения параллельна оси качелей - не должно. Вот если ось вращения идет перпендикулярно, могут возникнуть интересные эффекты (из-за гироскопа) - например, равновесие не сдвинется (или сдвинется не так охотно), даже если слегка изменить груз на второй стороне. Но сдвинуться в случае равных грузов из-за наличия вращения оно не должно.
When I see a troll up in the mountains with a necklace of human skulls, I say good luck to him. (c)

Насколько я помню, я был всегда!