2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:27 


30/10/18
21
ФТИ им. Иоффе
Здравствуйте, не могу объяснить себе некоторую вещь. Давайте возьмём длинную пружинку с не особо большим коэффициентом упругости за один конец и отпустим другой. Сделаем и так, чтоб она была в покое. После чего отпустим верхний конец, как поведёт себя нижний конец? Ответ таков, что у пружины длиной порядка метра нижний конец будет оставаться в покое до тех пор, пока верхний её конец не достигнет нижней. Видео в замедленной съёмке и слабенькое объяснение есть в данном видео:
https://www.youtube.com/watch?v=WqhDVLYChg0&feature=youtu.be

Объяснение в этом видео меня не удовлетворило, а поверхностное гугление ни к чему не привело.
Почему сила натяжения и сила тяжести равны в тот момент, когда пружина уже согнулась на половину. Ведь начальном состоянии сила Гука уравновешивает силу тяжести, но в любой последующий момент длина пружинки уменьшается. И почему схлопывается последовательно, кольцо за кольцом? Почему не одновременно?
Может быть ответы на мои вопросы уже есть, буду благодарен, если кто-то скинет ссылку или объяснит хотя бы на пальцах, спасибо.
P.S. Так же интересно, как поведёт себя пружинка настолько большой длины, что на её верхний и нижний конец будут действовать разные силы тяжести.

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:35 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Leonid17 в сообщении #1377262 писал(а):
Ведь начальном состоянии сила Гука уравновешивает силу тяжести, но в любой последующий момент длина пружинки уменьшается.
Такой вопрос для обдумывания. Предположим, что мы взяли пружинку с коэффициентом из закона Гука (он же "жесткость пружины"), равным $\varkappa$, и разрезали ее... ну, например, пополам. Чему будет равен коэффициент для половины пружины?

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:42 


30/10/18
21
ФТИ им. Иоффе
Pphantom в сообщении #1377264 писал(а):
Чему будет равен коэффициент для половины пружины?

Не совсем понимаю, к чему вы клоните. Коэффициент будет таким же, но длина пружинки уменьшится, а значит уменьшится и сила Гука, при этом сила тяжести постоянна. Значит нижний конец должен начать падать.
Я понимаю, что где-то что-то не понимаю, но дальше в своих рассуждениях зайти не могу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:45 
Аватара пользователя


31/08/17
2116
Leonid17 в сообщении #1377262 писал(а):
После чего отпустим верхний конец, как поведёт себя нижний конец? Ответ таков, что у пружины длиной порядка метра нижний конец будет оставаться в покое до тех пор, пока верхний её конец не достигнет нижней.

ищите по форуму, я выкладывал решение этой задачи

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:47 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
Leonid17 в сообщении #1377266 писал(а):
Коэффициент будет таким же
Это неверно. :-)

Вот тут проблема и зарыта. Подумайте, что будет происходить с жесткостью, если взять какую-то часть пружины, после чего пересмотрите свои исходные рассуждения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 12:48 
Аватара пользователя


27/02/12
3715
Обсуждалось здесь

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение20.02.2019, 14:17 


30/10/18
21
ФТИ им. Иоффе
pogulyat_vyshel в сообщении #1377267 писал(а):
ищите по форуму, я выкладывал решение этой задачи

Pphantom в сообщении #1377268 писал(а):
Обсуждалось здесь

Pphantom в сообщении #1377268 писал(а):
Вот тут проблема и зарыта. Подумайте, что будет происходить с жесткостью, если взять какую-то часть пружины, после чего пересмотрите свои исходные рассуждения.

Спасибо всем огромное за помощь!

 Профиль  
                  
 
 Re: Пружинка и её конец.
Сообщение27.02.2019, 15:00 
Аватара пользователя


20/12/18

165
Для меня вообще сам факт наблюдаемого очень сильно удивляет. Получается, что нижний конец длинной веревки, привязанной к опоре, находящейся вертикально, начнет падать не сразу после разрезания веревки у опоры, а только после того, как информация о факте разрезания дойдет до нижнего конца. Всегда считал очень важным сам факт того, что бесконечной скорости не существует. Впрочем как и бесконечной вселенной...

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 8 ] 

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: YandexBot [bot]


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