Работа при движении тела по инерции.

[odelschwank]

Solaris86 в сообщении #982632 писал(а):

Oleg Zubelevich в сообщении #982625 писал(а):

из первой формулы $N=m \cdot g- m \cdot a_{\text {цс}}$
из второй $N=m \cdot a_{\text {цс}}+m \cdot g$ так лучше?

Вообще не смущает, что вектор $m \cdot a_{\text {цс}}$ - это кусок вектора $m \cdot g$ в первой формуле и вообще непонятно что во второй формуле?
Вы тоже не учитываете, что раз сила $m \cdot a_{\text {цс}}$ к телу и сила $m \cdot g$ приложена к телу, то и третья сила - тоже должна БЫТЬ приложена к телу и одновременно НЕ БЫТЬ вообще связана с опорой?

Третья сила - это $N$? Но ведь она приложена к телу. Почему она не должна быть связана с опорой?

[rustot]

Solaris86 в сообщении #982696 писал(а):

Остается 2 варианта
1) либо деформация самого тела, а не опоры
2) либо только изменение внутренней энергии - нагревание тел

Вы называете опять конечный результат, не объясняя процесс его происхождения. Когда вам точно так же называют конечный результат "вес на мосту изменится на величину $m a$" вас же это не устраивает?

Итак вы НЕ деформировали асфальт, ваша скорость ноль, высота ваших подошв над поверхностью асфальта 0. По закону гука, поскольку асфальт не деформирован, он не может приложить к вам силу упругости. На вас действует единственная сила тяжести, константа. Что произойдет далее, через микросекунду?

[Oleg Zubelevich]

(Оффтоп)

warlock66613 в сообщении #982672 писал(а):

Тут одно из двух. Либо вы учитываете силы по отдельности, и тогда равнодействующую за силу считать нельзя

кстати сказать, $ma$ это и не равнодействующая тоже. хотя бы потому, что равнодействующая сил от ускорения зависеть не может

[Solaris86]

rustot в сообщении #982758 писал(а):

Вы называете опять конечный результат, не объясняя процесс его происхождения. Когда вам точно так же называют конечный результат "вес на мосту изменится на величину $m a$" вас же это не устраивает?

Итак вы НЕ деформировали асфальт, ваша скорость ноль, высота ваших подошв над поверхностью асфальта 0. По закону гука, поскольку асфальт не деформирован, он не может приложить к вам силу упругости. На вас действует единственная сила тяжести, константа. Что произойдет далее, через микросекунду?

Может, хватит уже пытаться из меня вытянуть информацию, которую я не знаю? Если вы знаете, что дальше, напишите, чтобы и я узнал. Не хотите писать ответ, не надо, но я больше не собираюсь играть в угадалки.
Тело давит на опору, при этом в теле и в опоре возникаю силы упругости, препятствующие деформации обоих, со стороны тела это - вес, со стороны опоры - сила реакции опоры.
Если на тело действует только сила тяжести, опора неподвижна или движется прямолинейно и равномерно и есть одна плоскость, являющаяся границей раздела фаз тела и опоры (т.е тело не погружено в опору - воду или газ), то вес тела равен силе тяжести.

-- 26.02.2015, 10:50 --

Oleg Zubelevich в сообщении #982767 писал(а):

(Оффтоп)

warlock66613 в сообщении #982672 писал(а):

Тут одно из двух. Либо вы учитываете силы по отдельности, и тогда равнодействующую за силу считать нельзя

кстати сказать, $ma$ это и не равнодействующая тоже. хотя бы потому, что равнодействующая сил от ускорения зависеть не может

Вот за что я всегда больше любил химию - так это за то, что там такого бардака трактовок, как в физике, нет. Теперь $m \cdot a$ - это уже не равнодействующая, а завтра скажете, что, кстати, $m$ - это и не масса, а $a$ - не ускорение...

-- 26.02.2015, 10:56 --

odelschwank в сообщении #982729 писал(а):

Solaris86 в сообщении #982632 писал(а):

Oleg Zubelevich в сообщении #982625 писал(а):

из первой формулы $N=m \cdot g- m \cdot a_{\text {цс}}$
из второй $N=m \cdot a_{\text {цс}}+m \cdot g$ так лучше?

Вообще не смущает, что вектор $m \cdot a_{\text {цс}}$ - это кусок вектора $m \cdot g$ в первой формуле и вообще непонятно что во второй формуле?
Вы тоже не учитываете, что раз сила $m \cdot a_{\text {цс}}$ к телу и сила $m \cdot g$ приложена к телу, то и третья сила - тоже должна БЫТЬ приложена к телу и одновременно НЕ БЫТЬ вообще связана с опорой?

Третья сила - это $N$? Но ведь она приложена к телу. Почему она не должна быть связана с опорой?

Потому что опора может влиять на вес тело только в одном случае: если она движется с ускорением. Мост - это неподвижная опора, поэтому она влиять на вес тела не может.

[OlegCh]

Solaris86 в сообщении #982775 писал(а):

Может, хватит уже пытаться из меня вытянуть информацию, которую я не знаю? Если вы знаете, что дальше, напишите, чтобы и я узнал. Не хотите писать ответ, не надо, но я больше не собираюсь играть в угадалки.

Я вам подскажу, что от вас хочет услышать rustot... Если вы стоите на асфальте, его не деформируя, то на вас действует только сила тяжести, под действием которой вы начнете опускаться вниз. Но как только вы начнете опускаться, деформируя асфальт, сразу возникнет сила упругости (сила реакции), направленная противоположно и чем больше вы будете его деформировать, тем эта сила будет больше, в конце концов превысив силу тяжести. После этого вы будете двигаться уже вверх, сила упругости начнет уменьшаться и т.д. до тех пор пока эти колебания не затухнут из-за вязкости асфальта. В конце концов окажется, что сила упругости станет в точности равна силе тяжести.

[Solaris86]

И вообще, я считаю, что вес тела и сила реакции опоры, равные друг другу, это конечный результат взаимодействия тела и опоры, и поэтому использовать для каких-то выводов нелогично.
Мне видится логичным сначала выяснить все силы, приложенные только к телу независимо от опоры, а потом выяснить все силы, приложенные к опоре независимо от тела, а далее уже на основании этих сил и выяснить, какое будет взаимодействие тела и опоры.
На тело действует только сила тяжести, на опору действует только сила тяжести, которая скомпенсирована, опора не движется с ускорением $P = F_{\text{тяж}}$
На тело действует только сила тяжести, на опору действует только сила тяжести, которая не скомпенсирована, опора движется с ускорением $a$ вниз: $P = F_{\text{тяж}} - m \cdot a$
На тело действует только сила тяжести, на опору действует только сила тяжести, которая не скомпенсирована, опора движется с ускорением $a$ вверх: $P = F_{\text{тяж}} + m \cdot a $
На тело действует сила тяжести и еще сила, направленная вверх, на опору действует только сила тяжести, которая скомпенсирована, опора не движется с ускорением: $P = F_{\text{тяж}} - m \cdot a$
На тело действует сила тяжести и еще сила, направленная вниз, на опору действует только сила тяжести, которая скомпенсирована, опора не движется с ускорением: $P = F_{\text{тяж}} + m \cdot a$

[rustot]

Solaris86 в сообщении #982775 писал(а):

Может, хватит уже пытаться из меня вытянуть информацию, которую я не знаю? Если вы знаете, что дальше, напишите, чтобы и я узнал. Не хотите писать ответ, не надо, но я больше не собираюсь играть в угадалки.
Тело давит на опору, при этом в теле и в опоре возникаю силы упругости, препятствующие деформации обоих, со стороны тела это - вес, со стороны опоры - сила реакции опоры.

Да не давит тело на опору, я же ясно сказал - покоится едва касаясь опоры, опора не деформирована и силы упругости нет по закону гука.

Итак на тело действует сумма сил, равная силе тяжести, константа, $\vec{F_1}$, потому-что никаких больше сил нет. по второму закону ньютона тело ускоряется в направлении этой суммы сил, то есть к центру земли. Коли покоящееся тело ускоряется, то через микросекунду оно уже не является покоящимся, оно обладает скоростью, направленной к центру земли. Поскольку оно обладает скоростью, то оно не находится там же где было микросекунду назад, оно находится ниже на $\vec{\Delta h}$. Но находясь ниже оно оказалось "под землей", то есть промяло асфальт. Но если асфальт промят, то по закону гука он действует силой упругости $\vec{F_2} = -k \vec{\Delta h}$ и теперь на тело уже действуют уже две силы $\vec{F_1} + \vec{F_2(h)}$. А значит у тела теперь другое ускорение, направленное к центру земли, поменьше. И по мере погружения тела сила упругости все растет и растет, сумма сил уменьшается и уменьшается, пока сумма сил не станет равной нулю. Но тело уже обладает скоростью, поэтому продолжает погружаться, сила упругости возрастает, превышает силу тяжести, ускорение тела уже направлено вверх и его скорость погружения начинает уменьшаться пока не уменьшится до нуля. Возникает колебательный процесс, в котором тело движется вверх и вниз, а сила упругости меняется от 0 до $-2\vec{F_1}$ и обратно. Если же этот процесс с потерями (что означает $\vec{F_2}$ не совсем точно равно $-k \vec{\Delta h}$, а зависит еще и от направления движения) то в итоге процесс устаканивается на величине $\vec{F_2} = -\vec{F_1}$

Зачем я это все так подробно объяснял вместо того чтобы просто констатировать "сила упругости будет равна силе тяжести"? Да именно для того чтобы объяснить ПОЧЕМУ они равны. Потому что в ситуации с лифтом и мостом их НЕравенство объясняется совершенно так же, тем же самоорганизующимся процессом с обратной связью. Если в данный момент $\vec{F_2}$ по каким то причинам меньше чем требуется для того, чтобы ваше ускорение было ровно таким, чтобы тело не погрузилось под землю, то в следующее мгновение вы действительно погрузитесь под землю в соответствии с вашим текущим ускорением, но в результате этого погружения $\vec{F_2}$ вырастет и ваше погружение прекратится

Эта система сил является самоорганизующейся по той причине, что $\vec{F_2}$ это не просто какая то абстрактная сила, а сила напрямую зависящая от вашего место положения $\vec{r}$. Закон ньютона выглядит как $\vec{F_1} + \vec{F_2}(\vec{r}) = m \frac{d^2}{dt^2}\vec{r}$. От вашего местоположения зависит ваше ускорение, от вашего ускорения зависит ваше следующее местоположение, от вашего следующего местополоения зависит следующее ускорение. Система с обратной связью

Если бы этой связи не было, допустим $\vec{F_2}$ было бы силой тяги ракетного двигателя, а не силой упругости, то вам пришлось бы вручную регулировать эту силу чтобы повторить такое же движение как при подъеме в лифте или при езде по мосту.

Чтобы двигаться по мосту, НУЖНО двигаться с ускорением $\frac{m v^2}{r}$, движение с любым другим ускорением образует траекторию не совпадающую с профилем моста. Но откуда асфальт знает что вам "нужно", какую он должен к вам приложить силу? Он знает это из вашего местоположения. Если ваше ускорение в данный момент времени больше $\frac{m v^2}{r}$ то ваша траектория с таким ускорением уходит под землю, а когда вы начинаете двигаться под землю вы сильнее проминаете асфальт, сила упругости растет и ускорение уменьшается. Если ваше ускорение в данный момент меньше "нужного", то ваша текущая траектория уходит в небо, вы начинаете взлетать и сила упругости уменьшается

[Solaris86]

OlegCh в сообщении #982784 писал(а):

Я вам подскажу, что от вас хочет услышать rustot... Если вы стоите на асфальте, его не деформируя, то на вас действует только сила тяжести, под действием которой вы начнете опускаться вниз. Но как только вы начнете опускаться, деформируя асфальт, сразу возникнет сила упругости (сила реакции), направленная противоположно и чем больше вы будете его деформировать, тем эта сила будет больше, в конце концов превысив силу тяжести. После этого вы будете двигаться уже вверх, сила упругости начнет уменьшаться и т.д. до тех пор пока эти колебания не затухнут из-за вязкости асфальта. В конце концов окажется, что сила упругости станет в точности равна силе тяжести.

Спасибо за подробное разъяснение. Можете сделать то же самое для батута и болота, объяснить также пошагово?

-- 26.02.2015, 11:19 --

rustot в сообщении #982789 писал(а):

Да не давит тело на опору, я же ясно сказал - покоится едва касаясь опоры, опора не деформирована и силы упругости нет по закону гука.

Итак на тело действует сумма сил, равная силе тяжести, константа, $\vec{F_1}$, потому-что никаких больше сил нет. по второму закону ньютона тело ускоряется в направлении этой суммы сил, то есть к центру земли. Коли покоящееся тело ускоряется, то через микросекунду оно уже не является покоящимся, оно обладает скоростью, направленной к центру земли. Поскольку оно обладает скоростью, то оно не находится там же где было микросекунду назад, оно находится ниже на $\vec{\Delta h}$. Но находясь ниже оно оказалось "под землей", то есть промяло асфальт. Но если асфальт промят, то по закону гука он действует силой упругости $\vec{F_2} = -k \vec{\Delta h}$ и теперь на тело уже действуют уже две силы $\vec{F_1} + \vec{F_2(h)}$. А значит у тела теперь другое ускорение, направленное к центру земли, поменьше. И по мере погружения тела сила упругости все растет и растет, сумма сил уменьшается и уменьшается, пока сумма сил не станет равной нулю. Но тело уже обладает скоростью, поэтому продолжает погружаться, сила упругости возрастает, превышает силу тяжести, ускорение тела уже направлено вверх и его скорость погружения начинает уменьшаться пока не уменьшится до нуля. Возникает колебательный процесс, в котором тело движется вверх и вниз, а сила упругости меняется от 0 до $-2\vec{F_1}$ и обратно. Если же этот процесс с потерями (что означает $\vec{F_2}$ не совсем точно равно $-k \vec{\Delta h}$, а зависит еще и от направления движения) то в итоге процесс устаканивается на величине $\vec{F_2} = -\vec{F_1}$

Зачем я это все так подробно объяснял вместо того чтобы просто констатировать "сила упругости будет равна силе тяжести"? Да именно для того чтобы объяснить ПОЧЕМУ они равны. Потому что в ситуации с лифтом и мостом их НЕравенство объясняется совершенно так же, тем же самоорганизующимся процессом с обратной связью. Если в данный момент $\vec{F_2}$ по каким то причинам меньше чем требуется для того, чтобы ваше ускорение было ровно таким, чтобы тело не погрузилось под землю, то в следующее мгновение вы действительно погрузитесь под землю в соответствии с вашим текущим ускорением, но в результате этого погружения $\vec{F_2}$ вырастет и ваше погружение прекратится

Эта система сил является самоорганизующейся по той причине, что $\vec{F_2}$ это не просто какая то абстрактная сила, а сила напрямую зависящая от вашего место положения $\vec{r}$. Закон ньютона выглядит как $\vec{F_1} + \vec{F_2}(\vec{r}) = m \frac{d^2}{dt^2}\vec{r}$. От вашего местоположения зависит ваше ускорение, от вашего ускорения зависит ваше следующее местоположение, от вашего следующего местополоения зависит следующее ускорение. Система с обратной связью

Если бы этой связи не было, допустим $\vec{F_2}$ было бы силой тяги ракетного двигателя, а не силой упругости, то вам пришлось бы вручную регулировать эту силу чтобы повторить такое же движение как при подъеме в лифте или при езде по мосту.

О! Вот этой информации я вообще не знал и с таких позиций не рассматривал. Спасибо!

[rustot]

С лифтом ситуация та же самая. Лифт ничего не знает о том, должен он к вам приложить силу или нет и какую именно, у него нет никаких побудительных мотивов вас ускорить. Он вообще никакой силы не приложит если к вам уже приложена нужная сила например со стороны ракетного двигателя. Все происходит по той же самой схеме, если текущее ваше ускорение (определяемое текущей суммой приложенных к вам сил) таково, что приводит к траектории не совпадающей с траекторией пола лифта, то вы погружаетесь в пол или отрываетесь от него, тем самым изменяя глубину вминания пола и силу упругости, которая изменяет вашу дальнейшую траекторию

[Astronaft]

Munin в сообщении #982278 писал(а):

О да. Это отметил ещё Мах в 19 веке, а после него Эйнштейн. И построил целую теорию - общую теорию относительности - которая объясняет в частности и этот факт.

Выходит, я слишком на многое замахнулся) Погорячился, да

Sergey from Sydney в сообщении #982251 писал(а):

Если втаскивать тело на веревке на горку, то сила натяжения веревки будет больше, чем если тащить его по горизoнтальной плоскости при том же коэффициенте трения (если он не слишком велик).

Что-то не мог вчера подступиться к этой "загадке" - инерцию из виду упустил!
По горизонтали инерция помогает в движении, а если наверх - гравитация сразу начинает её "поедать". Ха, и никаких парадоксов с этой верёвкой больше не осталось)

[rustot]

Astronaft в сообщении #982816 писал(а):

По горизонтали инерция помогает в движении, а если наверх - гравитация сразу начинает её "поедать". Ха, и никаких парадоксов с этой верёвкой больше не осталось)

почему лед тает? потому-что кто-то поедает лед и выплевывает воду. объяснение найдено путем придумывания нового процесса поедания, не обойдясь уже известными

а ведь достаточно обойтись очень простым первым законом ньютона. для неускоренного движения нужна нулевая сумма сил. какова сумма сил за вычетом силы со стороны веревки? вот такую же, но противоположно направленную и нужно приложить к веревке для неускоренного движения вверх

[Oleg Zubelevich]

Solaris86 в сообщении #982775 писал(а):

за то, что там такого бардака трактовок, как в физике, нет.

Ваше мнение по поводу физики всем ужасно интересно

[Munin]

Oleg Zubelevich
Ну вы сами виноваты со своим вбросом.

[Oleg Zubelevich]

какой еще вброс?

[Munin]

Вот этот:

Oleg Zubelevich в сообщении #982767 писал(а):

кстати сказать, $ma$ это и не равнодействующая тоже. хотя бы потому, что равнодействующая сил от ускорения зависеть не может