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, 3, 4  След.

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
 
 Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 10:14 


11/12/16
3205
С горки высотой $h$ на горизонтальную поверхность скатывается шарик радиуса $R$ и массой $m$.
Высота горки много больше радиуса шарика.
Угол у основания горки 45 градусов.
На расстоянии $h$ от основания горки подвешен маятник, в виде стержня массой $m$, подвешенного за концы (материал стержня - такой же, как у шарика).
Радиус стержня много меньше радиуса шарика.
Высота от горизонтальной поверхности до оси стержня - $R$. Высота от горизонтальной поверхности до точки подвеса маятника опять $h$.
Шарик двигается в плоскости, перпендикулярной оси стержня и проходящей через его середину.
Удар абсолютно упругий.
Вопрос: на какой максимальный угол отклонится маятник?

-- 17.07.2017, 10:15 --

Вопрос предполагает, что нужно интуитивно оценить. Но никто не мешает решить задачу.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:00 
Заслуженный участник


06/07/11
4621
кран.набрать.грамота
А задача специально такая запутанная и без рисунка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:15 


05/09/16
3560
Интуитивно кажется, что надо бы доформулировать до "скатывается без проскальзывания".

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:21 


11/12/16
3205
rockclimber
"Без рисунка" - потому что не нарисовал :). Безо всякой задней мысли
"Запутанная" - потому что многие детали важны. Вот еще одно уточнение предлагают ввести:

wrest в сообщении #1234068 писал(а):
Интуитивно кажется, что надо бы доформулировать до "скатывается без проскальзывания".

Хотя при угле в 45 градусов, это довольно таки проблематично...

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:28 


05/09/16
3560
EUgeneUS в сообщении #1234069 писал(а):
Хотя при угле в 45 градусов, это довольно таки проблематично...

Так от этого всё и зависит же. Вы же стержень сделали нулевой толщины не просто так, могли же вместо стержня такой же шарик подвесить ;)

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:32 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
2387
Уфа
EUgeneUS в сообщении #1234054 писал(а):
Угол у основания горки 45 градусов.
EUgeneUS в сообщении #1234054 писал(а):
Удар абсолютно упругий.
Это удар шарика о стержень. А удар шарика о горизонтальную поверхность при скатывании с горки — тоже абсолютно упругий? Если да, то шарик должен подскочить.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:36 


11/12/16
3205
от комментариев последних двух сообщений я пока воздержусь. Чуть позже :)

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 11:55 
Заслуженный участник


06/07/11
4621
кран.набрать.грамота
wrest в сообщении #1234070 писал(а):
EUgeneUS в сообщении #1234069 писал(а):
Хотя при угле в 45 градусов, это довольно таки проблематично...

Так от этого всё и зависит же. Вы же стержень сделали нулевой толщины не просто так, могли же вместо стержня такой же шарик подвесить ;)
Мне показалось, что это дополнительно запутывающее условие, потому что дальше там нет ничего, что принципиально отличало бы стержень от шарика.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 12:48 
Заслуженный участник


23/07/08
7637
Харьков
Но у них же (у стержня и второго шарика) разные моменты инерции относительно точки подвеса.
Кстати, почему написано, что стержень подвешен за концы, а не за конец?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 12:56 


05/09/16
3560
svv в сообщении #1234089 писал(а):
Кстати, почему написано, что стержень подвешен за концы, а не за конец?

Потому что ось стержня -- горизонтальна.
Иначе
EUgeneUS в сообщении #1234054 писал(а):
Высота от горизонтальной поверхности до оси стержня - $R$.

Не имело бы смысла.
Стержень нулевого радиуса вроде бы без проблем можно заменить на шарик нулевого радиуса, подвешенный над столом так, что центры масс скатившегося шарика и этого находятся на одной высоте, а столкновение лобовое.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 13:02 
Заслуженный участник


23/07/08
7637
Харьков
Боже, я совершенно неправильно всё представлял... Спасибо, wrest.
.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 13:08 


11/12/16
3205
wrest в сообщении #1234092 писал(а):
Стержень нулевого радиуса вроде бы без проблем можно заменить на шарик нулевого радиуса, подвешенный над столом так, что центры масс скатившегося шарика и этого находятся на одной высоте,


Не всегда. В данном случае - различие важное.

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 13:15 
Заслуженный участник


07/07/09
5048
Если катящийся шарик ударяется о стержень с проскальзыванием, то передает ему всю энергию и останавливается. Стержень поднимется на высоту $h$.
А если без проскальзывания , то все должно остановится. Или нитки намотаются на стержень?

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 13:32 


05/09/16
3560
Xey в сообщении #1234098 писал(а):
А если без проскальзывания , то все должно остановится.

У нас две пары взаимодействующих тел: шарик-стол и шарик-стержень.
Соответственно, коэффициентов трения два, а вариантов проскальзывания "да-нет" -- четыре.
Считаем, что наклонную поверхность сделали из того же материала, что и стол, иначе имеем три пары тел, три коэффициента трения, и 8 вариантов "да-нет".

 Профиль  
                  
 
 Re: Физическая интуиция. Опрос.
Сообщение17.07.2017, 15:06 


10/07/17
8
По идее, в идеальных условиях,
сначала вся потенциальная энергия перешла в кинетическую,
после удара энергия была поделена поровну.
И далее снова перешла в потенциальную.
Учитывая одинаковые массы, оба тела после удара поднимутся
на половину h.

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

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