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
 
 Торможение токами Фуко. Движение рывками
Сообщение11.05.2017, 17:41 


11/12/16
1491
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
2615
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
1491
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
1374
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
1491
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
1374
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
2615
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
7067
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
1374
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
1491
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
1374
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: profrotter, Jnrty, Парджеттер, Pphantom, Aer, photon, whiterussian, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


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