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 1, 2  След.
 
 как при помощи маятника определить высоту здания
Сообщение03.02.2012, 22:17 
Аватара пользователя


17/03/11
78
как при помощи маятника определить высоту здания?

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение03.02.2012, 22:21 


17/01/12
445
на глаз -- точно никак :D

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение03.02.2012, 22:38 
Аватара пользователя


17/03/11
78
НЕТ, можно! :lol:
1-ый способ: при помощи маятника можно определить величину гравитации у основания здания и на его крыше. Из разницы между этими величинами, в принципе, можно вычислить высоту здания...
2-ой способ: также можна подняться с маятником на крышу и, раскачивая его, вычислить высоту здания по периоду прецессии...
Хотелось бы увидеть формальное представление етих вариантов :|

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение03.02.2012, 22:42 


17/01/12
445
хотя если технически, то можно по изменению периода колебаний маятника. период колебаний маятника зависит от его длины и ускорения свободного падения в той точке где измеряют период.
$$T\sim\sqrt{\frac{l}{g}}$$
причем ускорение свободного падения изменяется с высотой, и это можно использовать. Поэтому
$$T\sim\frac{R}{R_0}\sqrt{\frac{l}{g_0}}=\frac{R_0+h}{R_0}\sqrt{\frac{l}{g_0}}$$
где $R, R_0$ -- расстояние от центра Земли до точки здания, где замеряем высоту и до поверхности соответственно. в итоге
$$\Delta T\sim\frac{h}{R_0}\sqrt{\frac{l}{g_0}}$$
но как сами видите высота $h$ по сравнению с радиусом Земли $R_0$ крайне мала поэтому изменение периода незначительно (если мы будем использовать небольшой длины $l$ маятники)

-- 03.02.2012, 23:46 --

Ramm13 в сообщении #534711 писал(а):
2-ой способ: также можна подняться с маятником на крышу и, раскачивая его, вычислить высоту здания по периоду прецессии...
Хотелось бы увидеть формальное представление етих вариантов

смотрите выше :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение03.02.2012, 22:48 
Аватара пользователя


17/03/11
78
логично...а что с гравитацией можно сделать?

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение03.02.2012, 22:55 


17/01/12
445
добавлю, во втором точная формула такая (если очень интересно повозиться с вычислениями )) ):
$\Delta T=\frac{2\pi h}{R_0}\sqrt{\frac{l}{g_0}}$.
А что на счет гравитации, её и определяют в принципе так (по её действию на массу пробного тела), т.е. второй вариант это частный случай первого, говоря неформально; а какие другие способы ... даже не знаю ...
можно,например, по изменению веса опять таки пробного тела на пружинных весах

-- 03.02.2012, 23:56 --

но это уже не маятник. Тем более в вашем вопросе только слово "маятник" был. :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение04.02.2012, 11:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9586
Москва
Из условия не следует, что длина маятника задана. Поэтому подымаемся на крышу и опускаем оттуда груз на тросе до грунта. Потом немного его приподымаем, чтобы избежать касания с землёй, и раскачиваем. Засекаем период колебаний и по приведенной выше формуле находим его длину. Она равна высоте здания.

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение04.02.2012, 12:31 
Заблокирован


30/07/09

2208
Евгений Машеров в сообщении #534843 писал(а):
Из условия не следует, что длина маятника задана. Поэтому подымаемся на крышу и опускаем оттуда груз на тросе до грунта. Потом немного его приподымаем, чтобы избежать касания с землёй, и раскачиваем. Засекаем период колебаний и по приведенной выше формуле находим его длину. Она равна высоте здания.

Если мы нашли длину маятника в вашем случае, то она и равна высоте здания. Зачем ещё пользоваться какими-нибудь формулами?

-- Сб фев 04, 2012 16:39:42 --

Чем-то напоминает задачу об определении высоты здания с помощью барометра.

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение04.02.2012, 13:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/03/08
9586
Москва
Ну, наверно, потому, что длину маятника мы не знаем. Но, зная период колебаний, можем её узнать.

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение04.02.2012, 14:43 
Заблокирован


30/07/09

2208
Длину троса измерть не сложнее, чем период колебаний (нужны часы). Измерение длины троса даст большую точность.

 Профиль  
                  
 
 Re: высота и маятник
Сообщение04.02.2012, 15:04 


17/01/12
445
anik в сообщении #534941 писал(а):
Измерение длины троса даст большую точность.

Согласен, и меньше заморочек

 Профиль  
                  
 
 Re: как при помощи маятника определить высоту здания
Сообщение05.02.2012, 09:46 
Супермодератор
Аватара пользователя


29/07/05
8248
Москва
 i  Перенесено в физический раздел из междисциплинарного

 Профиль  
                  
 
 Re: как при помощи маятника определить высоту здания
Сообщение05.02.2012, 10:02 
Аватара пользователя


21/01/09
3923
Дивногорск
Ramm13 в сообщении #534697 писал(а):
как при помощи маятника определить высоту здания?

Длина нити маятника задана?

 Профиль  
                  
 
 Re: как при помощи маятника определить высоту здания
Сообщение05.02.2012, 13:35 
Аватара пользователя


17/03/11
78
Александрович в сообщении #535368 писал(а):
Ramm13 в сообщении #534697 писал(а):
как при помощи маятника определить высоту здания?

Длина нити маятника задана?

предположим что задана...

 Профиль  
                  
 
 Re: как при помощи маятника определить высоту здания
Сообщение05.02.2012, 14:29 
Заслуженный участник


11/05/08
32166
Можно и без длины. Сила сопротивления воздуха пропорциональна давлению. Надо замерить логарифмический декремент затухания у подъезда, затем на крыше, сравнить их и по барометрической формуле пересчитать в высоту.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 23 ]  На страницу 1, 2  След.

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