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 На страницу Пред.  1, 2, 3, 4

Укажите число, наиболее близкое к ответу.
90 градусов 41%  41%  [ 7 ]
60 градусов 24%  24%  [ 4 ]
45 градусов 6%  6%  [ 1 ]
30 градусов 18%  18%  [ 3 ]
0 градусов 12%  12%  [ 2 ]
Всего голосов : 17
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 10:25 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Munin в сообщении #1234766 писал(а):
fred1996 в сообщении #1234719 писал(а):
Далее, при абсолютно упругом ударе о стержень тот получает примерно 3/4 энергии.

О, а почему?


А это уже физическая интуиция, или просто большой опыт решения таких задач со школьниками. При соударениях такого рода инерция стержня определяется к-том при $I$, который в этом случае есть 1/3. То есть у нас столкновение шара массы $m$ со стержнем такой же массы эквивалентно соударению этого же шара с шариком массы $\frac{1}{3}m$.
А при таком соотношении масс у нас более массивный шарик теряет ровно половину начальной скорости, или остается с четвертью энергии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 12:07 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
fred1996 в сообщении #1234785 писал(а):
При соударениях такого рода инерция стержня определяется к-том при $I$

Так стержень же бьют по центру.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 19:36 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Munin в сообщении #1234814 писал(а):
fred1996 в сообщении #1234785 писал(а):
При соударениях такого рода инерция стержня определяется к-том при $I$

Так стержень же бьют по центру.


Это в тривиальном случае по центру.
Мой стержень подвешен вертикально.
Я вообще не понял, зачем ТС подвесил стержень а не обычный шарик в таком случае.
Может боялся промахнуться, если что? :D

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 20:34 
Аватара пользователя


11/12/16
14953
уездный город Н
fred1996 в сообщении #1234921 писал(а):
Я вообще не понял, зачем ТС подвесил стержень а не обычный шарик в таком случае.
Может боялся промахнуться, если что? :D


Чтобы отскочивший шарик не попал в нитку, за которую подвешен шарик маятника.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 21:42 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
EUgeneUS в сообщении #1234939 писал(а):
fred1996 в сообщении #1234921 писал(а):
Я вообще не понял, зачем ТС подвесил стержень а не обычный шарик в таком случае.
Может боялся промахнуться, если что? :D


Чтобы отскочивший шарик не попал в нитку, за которую подвешен шарик маятника.


Ну вот и готовая задача с ниткой.
Два тела, связанные ниткой длины $L$ и массы $m$ лежат на столе.
Перпендикулярно нитке по центру к ним двигается тело той же массы со скоростью $v$. Так что в результате попадает по центру нитки.
Трения нет, все удары упругие. Расчитать, чо будет. А чо, надо подумать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 21:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10929
fred1996 в сообщении #1234921 писал(а):
Может боялся промахнуться, если что?
Наоборот, боялся попасть. Там две нитки, привязанные к концам стержня.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:01 
Заслуженный участник


20/08/14
12228
Россия, Москва
fred1996 в сообщении #1234959 писал(а):
Два тела, связанные ниткой длины $L$ и массы $m$ лежат на столе.
Ох, да когда же люди научатся корректно формулировать задачи?! Вот масса $m$ - это каждого из тел или нитки? А если тел, то какова масса нитки? Почему нет явного указания на невесомость нитки?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:11 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Dmitriy40 в сообщении #1234967 писал(а):
fred1996 в сообщении #1234959 писал(а):
Два тела, связанные ниткой длины $L$ и массы $m$ лежат на столе.
Ох, да когда же люди научатся корректно формулировать задачи?! Вот масса $m$ - это каждого из тел или нитки? А если тел, то какова масса нитки? Почему нет явного указания на невесомость нитки?


Все то вам разжуй и в рот положи. :).
Если сказано нитка, значит невесома и нерастяжима. Иначе была бы веревка. Но с веревкой задача становится совсем нетривиальной.
Дал только наметку на задачу в надежде что общими усилиями можно сформулировать что-то вкусное.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:14 
Заслуженный участник


20/08/14
12228
Россия, Москва
fred1996 в сообщении #1234959 писал(а):
А чо, надо подумать.
Да чего тут думать. Переходим сразу в ИСО центра масс, в ней скорость третьего тела $v/2$, скорость первых двух $v/4$, скорости направлены навстречу. После касания третьим телом нитки оно тормозится, а первые два тела ускоряются (по окружности). Суммарная кинетическая энергия всех тел плавно переходит в кинетическую энергию первых двух тел. Потом они долетают до столкновения, скорость каждого при этом $v/\sqrt{2}$, третье тело в этот момент неподвижно (в ИСО центра масс). Первые два тела сталкиваются и разлетаются обратно. Процесс происходит строго симметрично в обратную сторону, ускоряя третье тело в обратном направлении. В итоге первые тела останавливаются в исходном положении с натянутой нитью, а третье улетает обратно с исходной скоростью (по модулю).
Интересен вопрос насколько сместились два первых тела.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:23 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Ускоряются, но вовсе не по окружности.
По окружности они будут лететь только в системе, связанной с первым телом.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:26 
Заслуженный участник


20/08/14
12228
Россия, Москва
fred1996 в сообщении #1234976 писал(а):
По окружности они будут лететь только в системе, связанной с первым телом.
Согласен. Но на остальное это не влияет. Вот на вопрос величины смещения - да, ещё как влияет.
Впрочем энергию в момент столкновения я посчитал тоже неправильно. Она будет $v/\sqrt{3}$ для каждого тела.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение20.07.2017, 22:34 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Может быть по содержательной части можно расчитать время взаимодействия. Поскольку все скорости жестко связаны с пространственным положением ( углом нити).

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение21.07.2017, 23:47 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
Dmitriy40
Задачка оказалась не совсем тривиальной.
На самом деле, если считать нить абсолютно нерастяжимой, взаимодействие нашего тела с ниткой, пока они касаются друг друга - это абсолютно неупругий удар. Так что энергия тут, увы, не сохраняется. То есть во время удара происходит слипание, что является характеристикой абсолютно неупругого удара.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение21.07.2017, 23:53 


05/09/16
12607
fred1996 в сообщении #1235221 писал(а):
Так что энергия тут, увы, не сохраняется.

И куда она девается?

-- 22.07.2017, 00:39 --

fred1996 в сообщении #1235221 писал(а):
То есть во время удара происходит слипание, что является характеристикой абсолютно неупругого удара.

Характеристикой неупругого удара является то, что по итогам процесса кинетическая энергия не восстанавливается полностью, а вовсе не мгновенность времени взаимодействия.
В случае этой задачи кинетическая энергия не может превратиться ни в какую внутренюю любого из четырех взаимодействующих тел: нить нерастяжима, а шары (шайбы), как я понимаю, несжимаемые. В этом случае сумма кинетических энергий всех трех шаров (шайб) постоянна во времени.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение22.07.2017, 02:16 
Аватара пользователя


09/10/15
4227
где-то на диком Западе. У самого синего моря.
wrest
Характерным свойством абсолютно неупругого удара является слипание взаимодействующих объектов в том или ином виде. Если бы у нас было абсолютно упругое взаимодействие с абсолютно нерастяжимой нитью, то есть нитью, неспособной хранить потнециальную энергию на растяжение, то удар о нить произошел бы мгновенно. И бы тела мгновенно поменяли скорости. Тела же скорости меняют плавно без наличия каких либо пружин, способных аккумулировать энергию. При таком взаимодействии часть энергии уходит в тепло.

Я предлагаю дискуссию продолжить в разделе Олимпиадные задачи, где я ее сформулировал немножко в другом виде.
topic119699.html
Мне кажется, вопрос достаточно интересный сам по себе.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 60 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4

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



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: DimaM


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