2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

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





Начать новую тему Ответить на тему
 
 Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 17:41 


11/12/16
713
Вопрос вот по этому видео.

На последних секундах (где-то на 5:35 - 5:40) явно видно, что маятник движется в точку равновесия рывками. То есть координата монотонно убывает, а скорость меняется периодически, не принимая отрицательных значений.

Как такое может быть?
В качестве самостоятельных попыток решения задачи:

1. По правилу Ленца тормозящая сила от токов Фуко должна быть пропорциональна какой-то степени больше нуля от скорости.
2. Решить получившийся диффур моих остаточных знаний не хватает, но интуиция подсказывает, что должно быть что-то типа вязкого трения. То есть:
3. Колебания скорости возможны, но вместе с координатой, вокруг точки равновесия.

Почему скорость осциллирует до достижения точки равновесия и с частотой гораздо большей, чем частота собственно маятника?

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 20:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
2376
ФТИ им. Иоффе СПб
Навскидку причина может быть такая же, как у скрипа тормозов. Сила трения в каком-то диапазоне скоростей (судя по фильму - при малых скоростях) уменьшается с увеличением скорости. В этом случае возникает динамическая неустойчивость, как в радиотехнике в области отрицательного дифференциального сопротивления.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 20:36 


11/12/16
713
amon в сообщении #1215806 писал(а):
Сила трения в каком-то диапазоне скоростей (судя по фильму - при малых скоростях) уменьшается с увеличением скорости.


Как это может быть в случае торможения токами Фуко? Сила торможения (по правилу Ленца) - монотонная (и возрастающая) функция от модуля скорости. :shock: 8-)

-- 11.05.2017, 21:00 --

UPD: А разгадка проста. На уровне гипотезы, конечно. Но я пока не буду её озвучивать. Интересно мнение уважаемых участников форума.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 21:05 
Заслуженный участник


21/08/10
1319
EUgeneUS в сообщении #1215774 писал(а):
Как такое может быть?



Вообще-то, если посмотреть внимательно, ясно почему это происходит. Просто довольно плохо сделанный эксперимент.

Там ниже прорези. И если внимательно посмотреть, то "рывки" синхронизированы с "проходом" возле полюсов этих прорезей. Вполне понятно: прорезь мешает торможению (уменьшает торможение) токами Фуко. Прорези несколько в сторонке, но НЕДОСТАТОЧНО ДАЛЕКО.

И никаких чудес :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 21:06 


11/12/16
713
Alex-Yu
Вот жеж. Я думал будет дольше.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 21:08 
Заслуженный участник


21/08/10
1319
EUgeneUS в сообщении #1215818 писал(а):
Я думал будет дольше.



Чтобы понять мне хватило секунд так 5 с того момента, как увидел. А может даже 2. Писать намного дольше :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 23:51 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
2376
ФТИ им. Иоффе СПб
EUgeneUS в сообщении #1215808 писал(а):
Как это может быть в случае торможения токами Фуко?
А кто говорил про токи Фуко? Там жуткое трение в подвесе - маятник останавливается после нескольких колебаний без всяких токов. А гипотеза про прорези мне не очень нравится, поскольку в этом случае эффект был бы, IMHO, сильнее когда маятник поднят. Впрочем, проверить это всё равно невозможно, поэтому второе объяснение тоже имеет право на жизнь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение12.05.2017, 01:30 
Заслуженный участник


23/07/08
6511
Харьков
Мне кажется, в видео пластина с прорезями за каждый рывок смещается гораздо меньше, чем расстояние между прорезями.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение12.05.2017, 09:39 
Заслуженный участник


21/08/10
1319
amon в сообщении #1215859 писал(а):
А гипотеза про прорези мне не очень нравится, поскольку в этом случае эффект был бы, IMHO, сильнее когда маятник поднят.



Отнюдь. Быстрее движется --- лучше усредняется за счет инерции (частота части силы, вызванной разрезами, больше). Скорость в поднятом состоянии много больше ибо В СРЕДНЕМ торможение меньше.

Да, конечно, когда-то скорость станет и в поднятом состоянии малой, но тогда отклонения уже слишком маленькие.

А вообще обсуждать по-дурацки сделанные эксперименты --- занятие неблагодарное. Лучше этим не заниматься. Сформулировать что МОЖЕТ быть, а что на самом деле можно выяснить ТОЛЬКО переделав экспериментальную установку. Эффект трения в подвесе (типа скрипичного смычка или скрипящих дверных петель) тоже, естественно, может быть. Но я вижу синхронизацию с прорезями. Хотя, конечно, по уму нужно взять видиофайл, покрутить его в замедленном темпе, еще что-нибудь поделать... Но оно мне надо этими глупостями заниматься?

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение12.05.2017, 09:45 


11/12/16
713
Alex-Yu в сообщении #1215906 писал(а):
А вообще обсуждать по-дурацки сделанные эксперименты --- занятие неблагодарное.


Я бы не был столь категоричен. Лектор - виртуоз демонстрационного эксперимента. То, что тут вылезли какие-то сопутствующие явления... Ну так он их и не обсуждает и не объясняет, и видны они только, если хорошо приглядеться.

Alex-Yu в сообщении #1215906 писал(а):
Сформулировать что МОЖЕТ быть, а что на самом деле можно выяснить ТОЛЬКО переделав экспериментальную установку.

Согласен.

Alex-Yu в сообщении #1215906 писал(а):
Эффект трения в подвесе (типа скрипичного смычка или скрипящих дверных петель) тоже, естественно, может быть.

Ох, сомнительно это. Характерные частоты уж сильно разные.

 Профиль  
                  
 
 Re: Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение12.05.2017, 09:55 
Заслуженный участник


21/08/10
1319
EUgeneUS в сообщении #1215909 писал(а):
Лектор - виртуоз демонстрационного эксперимента.



Ну это с Вашей точки зрения. А по мне ---- в точности наоборот. Вирутозность экспериментатора как раз и заключается в том, чтобы выделить интересующее явление в чистом виде, без посторонних "примесей".

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 11 ] 

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: gr1111


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

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