Более интересная задача

[wrest]

Toolt в сообщении #1370293 писал(а):

т.к. фотография собственно небоскреба будет в виде горизонтальной линии, а остальное небо, провода и птицы, а это уже не фотография небоскреба.

Чем не "фотография небоскреба" (на котором стоит): https://ic.pics.livejournal.com/mister_ ... iginal.jpg
Если нет, то надо тогда определить что такое "фотография небоскреба", ибо я, например, стараюсь отходить, если возможно, на 2200м в условиях описанных в задаче, а чаще и дальше, т.к. вертикальные фото крайне редко смотрятся хорошо.

[Toolt]

Предлагаю еще две простых, но с секретом, задачи в стиле (надеюсь, что так, хотя вряд ли...) гениального Сергея Капицы:
(пусть будет продолжающаяся нумерация)

Задача №3. Петя может бросить шарик из глины на 30 метров. Длина руки Пети 50 см. На какое расстояние он сможет забросить этот шарик, если будет использовать для его бросания прочный гибкий прут длиной 70 см?
Ответ вроде бы очевиден: 72 метра. Но... На самом деле, те, кто в детстве забавлялся таким образом (бросая с размаху насаженный на кончик прута шарик из мятой глины), знают, что глиняный шарик летит значительно дальше, - до 80- 100 метров (в детстве сам замерял, правда шагами). Но это еще не все. Если кисть руки, бросающая шарик, само собой, имеет скорость, равную начальной скорости шарика, то при броске с помощью прута кисть движется гораздо медленнее (чем без прута): при быстром движении прут просто сломается. И тем не менее, кончик прута достигает скорости, достаточной для заброса шарика на 80-100 метров. При этом известно, что с помощью пращи можно забросить шарик даже на 200 и 300 метров (рекорд 400 метров), но прут - не праща, и у него нет возможности уменьшить радиус вращения. В чем секрет дальнего броска с помощью прута?

Задача №4. Можно ли заставить лодку двигаться вперед, бросая вперед тяжелую гирю, прикрепленную к палубе короткой веревкой (вариант: просто бросаясь с разбега вперед на перегородку внутри лодки). Ответ не так очевиден, как кажется. (Условия задачи недостаточны, поэтому вынужден дать подсказку: вспомните конструкцию лодки).

[wrest]

Toolt в сообщении #1370467 писал(а):

В чем секрет дальнего броска с помощью прута?

Это вопрос задачи? Секрет в том, что в случае прутка, в действие вступают мышцы, сгибающие кисть и накопленние энергии упругостью прутка. И мне кажется это вполне очевидным, но вы, как будто, предполагаете что школьник должен просто подумать что негнущаяся рука увеличилась на длину прутка, при том что угловая скорость сохранилась. С чего бы школьнику так думать? А из условия задачи ничего нельзя вычислить.

Toolt в сообщении #1370467 писал(а):

Условия задачи недостаточны, поэтому вынужден дать подсказку: вспомните конструкцию лодки

Ваши условия слишком недостаточные. Ведь лодка может быть симметричной по миделю, типа каноэ.

[Toolt]

wrest в сообщении #1370471 писал(а):

Toolt в сообщении #1370467 писал(а):

В чем секрет дальнего броска с помощью прута?

Это вопрос задачи? Секрет в том, что в случае прутка, в действие вступают мышцы, сгибающие кисть и накопленние энергии упругостью прутка. А из условия задачи ничего нельзя вычислить.

Toolt в сообщении #1370467 писал(а):

Условия задачи недостаточны, поэтому вынужден дать подсказку: вспомните конструкцию лодки

Ваши условия слишком неполные. Ведь лодка может быть симметричной по миделю, типа каноэ.

Эти задачи не на вычисления, а на принцип.

По задаче №3 я бы добавил: Радиус броска рукой (при классическом броске камня) меньше ее длины (рука согнута в локте). Кроме того, на последнем этапе броска с прутом вступает в работу кисть, поворот которой придает дополнительную скорость концу прута за счет огромного рычага. А вот накопление энергии упругостью прута - это интересно. Ведь действительно, бросок с помощью негнущейся палки такой же длины радикально менее эффективен. Как работает упругость прута? Видимо, механизм тот же, что и при щелчке кнута, только проявляется слабее? (Волна идет к кончику кнута таким образом, что кончик кнута приобретает даже сверхзвуковую скорость).

По задаче №4 дело именно в конструкции лодки, но как представить это условие в задаче, не выдав ее секрета, не знаю. И не забывайте, что задачки рассчитаны на школьников. Вряд ли они вспомнят каноэ или резиновую, скорее обычную моторно-весельную с тупой кормой (что и имелось в виду). А насчет каноэ - тоже есть решение. В Интернете есть видео, где гребцы без весел (то ли на байдарке, то ли на каноэ) достаточно бодро движутся вперед, раскачивая лодку таким образом, что она совершает волнообразные движения, как бы перекатываясь вперед через создаваемую волну.

[wrest]

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

Эти задачи не на вычисления, а на принцип.

Тогда что вы ждёте в качестве ответа, и как будете оценивать ответ?

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

Радиус броска рукой (при классическом броске камня) меньше ее длины (рука согнута в локте).

Меня в школе учили бросать распрямленной в конечной фазе броска рукой. И в броске участвует не только рука но и остальное тело. Посмотрите например тут http://www.gto-normy.ru/metanie-myacha/

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

В Интернете есть видео, где гребцы без весел (то ли на байдарке, то ли на каноэ) достаточно бодро движутся вперед, раскачивая лодку таким образом, что она совершает волнообразные движения, как бы перекатываясь вперед через создаваемую волну.

Есть, но боюсь, что школьник не сможет объяснить "механику" такого движения.

-- 21.01.2019, 13:45 --

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

А вот накопление энергии упругостью прута - это интересно. Ведь действительно, бросок с помощью негнущейся палки такой же длины радикально менее эффективен. Как работает упругость прута?

Так же, как резинка рогатки или шест для прыжков высоту: распрямляется, добавляя скорости грузу. Праща это тоже предварительное накопление энергии, но не упругости, а кинетической. Метание гранаты (мяча), копья, толкания ядра рукой -- тоже использует накопление энергии (поступательного\вращательного движения тела). Правильно (даже качественно правильно) учесть изменение техники броска довольно трудная задача, требующая детального описания условий.

-- 21.01.2019, 13:48 --

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

(Волна идет к кончику кнута таким образом, что кончик кнута приобретает даже сверхзвуковую скорость).

Ну это очень вряд ли У кнута может быть, у "прутка" -- это очень вряд ли. Обычные пистолеты, между прочим, стреляют в основном на дозвуке. Вы готовы потягаться с пистолетом по дальности полета пули при помощи "прутка"?

[Toolt]

Задачи на принцип, со свободным объяснением явления встречаются довольно часто (у того же Капицы), да и на олимпиадах встречались, в которых я участвовал годах в 70х. Но критику тоже приветствую. А по броску с помощью прута, я подредактировал вопрос, а вы уже ответили. Можно еще раз:
А вот накопление энергии упругостью прута - это интересно. Ведь действительно, бросок с помощью негнущейся палки такой же длины радикально менее эффективен. Как работает упругость прута? Видимо, механизм тот же, что и при щелчке кнута, только проявляется слабее? (Волна идет к кончику кнута таким образом, что кончик кнута приобретает даже сверхзвуковую скорость).

-- 21.01.2019, 14:53 --

wrest в сообщении #1370480 писал(а):

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

Эти задачи не на вычисления, а на принцип.

]Так же, как резинка рогатки или шест для прыжков высоту: распрямляется, добавляя скорости грузу. Праща это тоже предварительное накопление энергии, но не упругости, а кинетической. Метание гранаты (мяча), копья, толкания ядра рукой -- тоже использует накопление энергии (поступательного\вращательного движения тела). Правильно (даже качественно правильно) учесть изменение техники броска довольно трудная задача, требующая детального описания условий.

-- 21.01.2019, 13:48 --

Toolt в сообщении #1370477 писал(а):

(Волна идет к кончику кнута таким образом, что кончик кнута приобретает даже сверхзвуковую скорость).

Ну это очень вряд ли У кнута может быть, у "прутка" -- это очень вряд ли. Обычные пистолеты, между прочим, стреляют в основном на дозвуке. Вы готовы потягаться с пистолетом по дальности полета пули при помощи "прутка"?

Нет, это понятно, что эффект ускорения кончика кнута и прута несопоставимы, но возможно механизм одинаковый? (У кнута свехзвук доказан, от этого и щелчок).

[wrest]

Toolt в сообщении #1370481 писал(а):

Можно еще раз:
А вот накопление энергии упругостью прута - это интересно.

Так это ваше условие, иначе зачем вы написали что пруток гибкий?

Toolt в сообщении #1370481 писал(а):

(Волна идет к кончику кнута таким образом, что кончик кнута приобретает даже сверхзвуковую скорость).

Волна тут не при чём, прут сгибается накапливая энергию, потом разгибается, высвобождая её. Можно зажать его в тиски, отогнуть и отпустить. Да мало ли придумано таких штук, где метание производится за счет накопленной энергии упругого сжатия. Рогатка, лук, арбалет...

[Toolt]

Да, кстати, у пращи при максимально возможной угловой скорости невозможно достичь линейной скорости, необходимой для броска на 300-400 метров, а такие результаты есть. Пишут, что такой результат возможен при профессиональном броске пращи, где на последней стадии вращения радиус вращения резко уменьшается, отчего многократно возрастает угловая скорость.

[wrest]

Касательно прутка, из практического опыта.
Есть для рыбаков такие "ложки для заброса прикорма" -- так вот этой ложкой (лопаткой), сидя и особо не напрягаясь, кистевым движением, можно забросить прикорм (груз размером с теннисный мяч) дальше чем с разбега "голыми руками".


-- 21.01.2019, 14:17 --

Toolt в сообщении #1370486 писал(а):

Пишут, что такой результат возможен при профессиональном броске пращи, где на последней стадии вращения радиус вращения резко уменьшается, отчего многократно возрастает угловая скорость.

Простите, но создается впечатление что вы не вполне понимаете что к чему. Чтобы дальше бросить надо придать больше кинетической энергии грузу + если не учитывать сопротивление воздуха, то бросить под правильным углом (45 к горизонту). Очевидно, что если на веревке вращается груз и вы начнёте подтягивать этот груз к центру вращения ("сокращать радиус"), на это будет нужна энергия, которая запасется во вращательном (тут надо осторожно, имеется в виду обращение груза вокруг центра какого-то) движении груза, и которая сконвертируется обратно в кинетическую энергию поступательного движения груза при броске (при отключении центральной силы).

[Toolt]

Ложка для заброса прикорма - это здорово, но пруток прикольнее. Жаль, далеко это все. Представляете: тебе лет 10-12, берешь такой комок глины - на пруток, и раз - за сараи метров за 100, на кого бог пошлет. Хулиганистые мы были в 60-х. Простите, если тогда в кого попал

Про бросание гири, привязанной к палубе, согласитесь, что задача интересная, потому что коварная, заставляет напрячь мозг и не мыслить шаблонно. А что касается конструкции лодки, то думаю, что и подсказки не надо (это слишком просто). Школьник должен сам подумать и сказать: при такой конструкции - невозможно и вот почему, а при такой - возможно и вот почему.

-- 21.01.2019, 15:39 --

wrest в сообщении #1370489 писал(а):

Простите, но создается впечатление что вы не вполне понимаете что к чему. Чтобы дальше бросить надо придать больше кинетической энергии грузу + если не учитывать сопротивление воздуха, то бросить под правильным углом (45 к горизонту). Очевидно, что если на веревке вращается груз и вы начнёте подтягивать этот груз к центру вращения ("сокращать радиус"), на это будет нужна энергия, которая запасется во вращательном (тут надо осторожно, имеется в виду обращение груза вокруг центра какого-то) движении груза, и которая сконвертируется обратно в кинетическую энергию поступательного движения груза при броске (при отключении центральной силы).

Описание эффекта увеличения линейной скорости при уменьшении радиуса вращения пращи я прочитал в статье http://innotec.ru/articles/chudesa-vokr ... 3-22-08-17
Написано неправильно? Честно говоря, когда читал, не очень представлял, как можно "втянуть" пращу. Но ведь написано убедительно?

[wrest]

Toolt в сообщении #1370495 писал(а):

Ложка для заброса прикорма - это здорово, но пруток прикольнее.

Это и есть пруток, такой формы на конце, что туда можно положить шарик из глины из вашей исходной задачи. Более того, частенько прикорм и состоит наполовину из глины.

Toolt в сообщении #1370495 писал(а):

Написано неправильно? Честно говоря, когда читал, не очень представлял, как можно "втянуть" пращу. Но ведь написано убедительно?

Я ничего "криминального" не нашёл, в целом всё верно.