Вопрос для знатоков

[Dandan]

Gravist в сообщении #344488 писал(а):

rotozeev в сообщении #344482 писал(а):

Лед тает. И в конце концов тело высвободится, при этом вся конструкция качнется или даже упадет. Внутреннего импульса нет.

Есть энергия, "запасённая" в обеих пружинах, сила, давящая на затворы. Сила передаёт импульс! А уж далее - смещение ЦТ, изменение моментов относительно стойки (держателя) камеры...

Если мы пытаемся объяснить закон сохранения импульса, то сила тут ни при чем - не важно, какие между материальными точками действуют силы - закон сохранения должен выполняться.

[rotozeev]

Gravist в сообщении #344494 писал(а):

rotozeev, Вы это всё к чему? Так мы перейдём на обсуждение принципа пружинки-"слипки", а топик-стартёр просил помочь в другом вопросе. Всё остальное - оффтопик!

Так принцип тот же. Мы точно не знаем, какие "пружинки" - суть напряжения льда были в бутылке со льдом, когда там оборвалась какая то связь. Так что я полагаю, что ничего необычного в поведении бутылки ТС нет.

[Dandan]

rotozeev в сообщении #344491 писал(а):

Энергия есть. Импульса нет. Начнется относительное движение тела и камеры, суммарный импульс по прежнему = 0, но, тем не менее, камера качнется и в идеальном случае будут бесконечно долгие колебания камеры и тела в противофазе. Но если мы не видим, что там внутри камеры, то для нас это будет чудо: стояло себе на столе, и вдруг начало колебаться :)

Близко к правде, но не все так просто. Камера может быть очень стойкой в то время как лед расстает и начнется движение тела. Тут следует учесть, что камера стоит на чем-то, и по сути импульс может передаваться всей планете (опять таки - камера не замкнутая система, так что чисто для камеры закон сохранения импульса может нарушаться).

[rotozeev]

Dandan в сообщении #344497 писал(а):

rotozeev в сообщении #344491 писал(а):

Энергия есть. Импульса нет. Начнется относительное движение тела и камеры, суммарный импульс по прежнему = 0, но, тем не менее, камера качнется и в идеальном случае будут бесконечно долгие колебания камеры и тела в противофазе. Но если мы не видим, что там внутри камеры, то для нас это будет чудо: стояло себе на столе, и вдруг начало колебаться :)

Близко к правде, но не все так просто. Камера может быть очень стойкой в то время как лед расстает и начнется движение тела. Тут следует учесть, что камера стоит на чем-то, и по сути импульс может передаваться всей планете (опять таки - камера не замкнутая система, так что чисто для камеры закон сохранения импульса может нарушаться).

При движении в плоскости параллельной поверхности Земли импульс сохраняется.
Возвращаясь к вопросу первого поста стало интересно: почему лед упал на дно, он же легче воды по идее должен быть?

[Dandan]

rotozeev в сообщении #344500 писал(а):

При движении в плоскости параллельной поверхности Земли импульс сохраняется.

ну тогда как вы объясните закон сохранения импульса, если камера стоит устойчиво на четырех ножках (или вообще прибита), а тело внутри начало колебаться?

[rotozeev]

Dandan в сообщении #344503 писал(а):

rotozeev в сообщении #344500 писал(а):

При движении в плоскости параллельной поверхности Земли импульс сохраняется.

ну тогда как вы объясните закон сохранения импульса, если камера стоит устойчиво на четырех ножках (или вообще прибита), а тело внутри начало колебаться?

Если прибита, то конечно. Планета Земля участвует в процессе. Аналогично как меняется импульс мяча на противоположный, когда он отскакивает от стенки. Просто из-за массы Земли, которая много больше масс всяких рукотворных механизмов, ее движением пренебрегают.

[Dandan]

но это тоже еще не все Часть импульса может переходить в "тепло" - когда мяч отлетает от стенки в точке удара атомы стенки меняют свои скорости и направления.
Хотя, изменение импульсов атомов стенки это по сути и есть изменение импульса планеты.

[PapaKarlo]

druggist в сообщении #344484 писал(а):

Внутренняя энергия это грубо говоря сумма кинетических энергиий хаотического движения частиц, составляющих макроскопическое тело.ии По аналогии с этим определением, внутренний импульс логично определить как сумму импульсов частиц, участвующих в хаотическом движении, поскольку суммируются векторы, то результирующая будет равна нулю.

Т.е., используя значения импульсов частиц и, возможно, чем-то еще, помимо внутреннего можно определить еще какой-то другой импульс, который уже не будет называться внутренним? Что понимать под импульсом состоящей из многих частиц системы, я уже понял, но почему эта величина именно внутренняя - неясно. Пока что более определенным является лишь это мнение:

Dandan в сообщении #344480 писал(а):

мда, с импульсом все несколько сложнее, полной аналогии с энергией нет. Если внутренню энергию бутылки мы можем определить как [полная] минус [потенциальная относительно земли], то "внутренний импульс" определить довольно проблематично. Надо подумать.

druggist в сообщении #344484 писал(а):

А внутренняя энергия нулю не равна... Это очень тонко подмечено...

Пусть мы имеем вырожденную систему, состоящую из одной элементарной частицы. Лучше всего - электрон. Ее внутренняя энергия не равна нулю. Это действительно тонко подмечено - около сотни лет назад...

Кстати, чему равен "внутренний" импульс такой системы?

rotozeev в сообщении #344500 писал(а):

Возвращаясь к вопросу первого поста стало интересно: почему лед упал на дно, он же легче воды по идее должен быть?

Вопрос действительно любопытный. Одно из возможных объяснений: в бутылке была не вода, плотность неравномерно распределена по объему "ствола" и/или жидкости. Например, внутри "ствола" имелись полости ("вмерзшие" пузырьки воздуха"), причем в верхней части в заметно большем количестве; благодаря этому нижняя часть замерзшей части имела большую плотность, чем жидкость, и утонула; а весь "ствол" - меньшую - и плавал. Возможны вариации объяснения.

Dandan в сообщении #344505 писал(а):

Часть импульса может переходить в "тепло" - когда мяч отлетает от стенки в точке удара атомы стенки меняют свои скорости и направления.

Наверное, в тепло все же может переходить лишь энергия. Импульс не может.

[druggist]

PapaKarlo в сообщении #344624 писал(а):

Т.е., используя значения импульсов частиц и, возможно, чем-то еще, помимо внутреннего можно определить еще какой-то другой импульс, который уже не будет называться внутренним?

Конечно, есть энергия хаотического движения частиц составляющих макроскопическое тело, температура есть ее мера и есть кинетическая энергия тела , движущегося как целое например, со скоростью V. Таким образом, имеем полную энергию системы равную внутренней энергии плюс кинетической энергии макроскопического тела как целого. То же и для импульса, внутренний(всегда равный нулю и потому не имеющий прав на существование) и полный импульс системы.

PapaKarlo в сообщении #344624 писал(а):

Пусть мы имеем вырожденную систему, состоящую из одной элементарной частицы.

Это я не понимаю, причем здесь одна частица? Это не макросистема.

[Palich]

Sasha2 в сообщении #344347 писал(а):

Вот сейчас одна из таких бутылок, стоя на столе повела себя так, что при таяньи льда, кусок повалился вниз, сама бутыль покачнулась слегка, но не упала

К чему все объяснения? Вряд ли Sasha2 пьёт дейтериевую воду?

[gris]

Бывает. Как раз потому, что легче воды. Лед пористый. Подтаял по всему объёму, вода стекла вниз. Пористость увеличилась. Давление в некоторых точках возросло, таяние там ускорилось, процесс пошёл вразнос и конструкция завалилась. Обычное дело при строительстве ледяных башен.

Пока писал ответ, вопрос исчез. Чудо!

[Palich]

gris в сообщении #344651 писал(а):

процесс пошёл вразнос и конструкция завалилась

Ну если только физический процесс пошёл вразнос.

-- Пн авг 16, 2010 21:13:56 --

gris в сообщении #344651 писал(а):

Пока писал ответ, вопрос исчез. Чудо!

Наверное, расстаял и испарился.

[PapaKarlo]

druggist в сообщении #344636 писал(а):

То же и для импульса, внутренний(всегда равный нулю и потому не имеющий прав на существование) и полный импульс системы.

Ну вот, уже пришли к выводу, что внутренний импульс не имеет права на существование - даже будучи равным нулю.

Движение "тела как целого" - движение центра масс системы в произвольной системе отсчета; помимо такого движения можно рассматривать движение в системе центра масс тела, в которой импульс тела (просто импульс, без "внутреннего" или еще какого-нибудь) равен нулю с абсолютной, а не просто с "очень хорошей" точностью - по определению центра масс. Т.е. интересовавший порядок величины равен $-\infty$

Видимо, импульс именно в такой системе подразумевался под таинственным названием внутренний импульс. Но никакой аналогии с внутренней энергией импульс в системе центра масс, тождественно равный нулю, не имеет и ни в какие формы переходить не может.

Я вроде бы отвечаю на Ваше сообщение, druggist, но ответ все же больше адресован Dandan.

druggist в сообщении #344636 писал(а):

Это я не понимаю, причем здесь одна частица? Это не макросистема.

Просто понятие "внутренняя энергия" применимо и к одной частице. И энергия эта не равна нулю.

Sasha2 в сообщении #344347 писал(а):

Вот сейчас одна из таких бутылок, стоя на столе повела себя так, что при таяньи льда, кусок повалился вниз, сама бутыль покачнулась слегка, но не упала.
А вообще возможно ли опрокидывание бутыли при таком таяньи льда?

То, что бутыль покачнулась, на физическом языке означает, что бутыль начала вращаться, пусть и повернулась при этом на относительно небольшой угол. Это означает, что имел место ненулевой вращающий момент, приложенный к бутыли. Этот вращающий момент возник за счет того, что две равнодействующие - сил реакции опоры, на которой стояла бутыль, и сил тяжести - оказались так взаимно расположенными, что условия равновесия бутыли нарушились. В процессе движения это условие не просто восстановилось, но изменилось так, что вращающий момент оказался противоположным начальному и заставил бутыль поворачиваться в сторону исходного состояния. Силы трения сыграли не последнюю роль в затухании колебаний ("покачнулась и перестала качаться").

Если же смещение (центра масс за счет движения имеющих разную плотность составляющих системы) было бы таким, что возвращающий момент не возник/оказался бы малым, то бутыль могла бы и опрокинуться.

Кстати, и "встать упавшая бутыль" при определенной конфигурации тоже может - есть же Ванька-Встанька, хотя это и не полная аналогия. Единственное, что не может произойти лишь под действием гравитационных сил и сил реакции опоры - центр тяжести не может увеличить свою высоту (потенциальная энергия тела не может увеличиться).

gris в сообщении #344651 писал(а):

Как раз потому, что легче воды. Лед пористый... процесс пошёл вразнос и конструкция завалилась.

Уже, наверное не узнаю, на какой вопрос Вы отвечали, но более лёгкий кусок не мог утонуть. Видимо, я неправильно понял топикстартера, а также "пошёл на поводу" у интерпретации rotozeev'а

rotozeev в сообщении #344500 писал(а):

...почему лед упал на дно...

и начал выдумывать всякие "навороченные" объяснения. На самом-то деле было сказано:

Sasha2 в сообщении #344347 писал(а):

при таяньи льда, кусок повалился вниз

и все. Никаких "на дно" - просто кусок льда, выступавший из воды, упал вниз. Не надо придумывать лишних сущностей...

[Dandan]

PapaKarlo в сообщении #344624 писал(а):

Dandan в сообщении #344505 писал(а):

Часть импульса может переходить в "тепло" - когда мяч отлетает от стенки в точке удара атомы стенки меняют свои скорости и направления.

Наверное, в тепло все же может переходить лишь энергия. Импульс не может.

Та понятно , это чтоб образно было ясно куда девается импульс - "обычный" импульс тела (внутреннего нет как мы выяснили) переходит в импульс кучки атомов стенки/стола. Также можно сказать, что он переходит в импульс планеты, если стенку/стол считать ее частью.

Если объяснять закон сохранения момента импульса, то тут уже, вроде как, аналогия с импульсом есть

[druggist]

PapaKarlo в сообщении #344660 писал(а):

Движение "тела как целого" - движение центра масс системы в произвольной системе отсчета; помимо такого движения можно рассматривать движение в системе центра масс тела, в которой импульс тела (просто импульс, без "внутреннего" или еще какого-нибудь) равен нулю с абсолютной, а не просто с "очень хорошей" точностью - по определению центра масс. Т.е. интересовавший порядок величины равен $-\infty$

Пусть имеется сосуд с газом при температуре T , перемещающийся со скоростью V. В системе координат, движущейся со скоростью V суммарный импульс ни в коем случае не будет в точности равен нулю. Система не изолирована, взаимодействует с оеружением, энергия и импульс не сохраняеются .... Это, надеюсь, понятно? В системе центра масс в точности будет равен нулю, но каким образом будет перемещаться этот центр масс?.Вовсе не в точности со скоростью V, а V плюс малая добавка

В каком-то сообщении в этой теме попалось словосочетание внутренний импульс системы, которое сразу резануло слух, наиболее естественна попытка определить его по аналогии с внутренней энергией, но вследствии того, что: а) импульс величина векторная и б) тепловое движение хаотично, эта величина практически равна нулю

Что касаемо внутренней энергии одной частицы...внутрянняя энергтя это термодинамическая величина, функция состояния... причем здесь лдиночная частица??