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, 5 ... 8  След.
 
 Является ли бегущая дорожка инерциальной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:02 


11/03/19
25
Является ли полотно бегущей дорожки, приводимой в движение двигателем с человеком на ней, инерциальной системой отсчета?
Что по этому поводу можно сказать?
Тут с коллегами все копья поломали...

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:08 


11/12/16
6328
brigval
Смотря что Вы рассматриваете в качестве полотна бегущей дорожки.

Если только плоскую часть (одну из - например, только верхнюю), то с ней, безусловно, можно связать систему отсчета и она будет инерциальной (с некоторыми оговорками, в частности: скорость движения полотна должна быть постоянной)

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:23 


11/03/19
25
EUgeneUS в сообщении #1381148 писал(а):
brigval
Смотря что Вы рассматриваете в качестве полотна бегущей дорожки.

Если только плоскую часть (одну из - например, только верхнюю), то с ней, безусловно, можно связать систему отсчета и она будет инерциальной (с некоторыми оговорками, в частности: скорость движения полотна должна быть постоянной)

Спасибо.
Скорость движения полотна считаем постоянной.
У нас с коллегами вопрос был такой: чем отличается бег на бегущей дорожке от бега по неподвижной дорожке стадиона?
Один из коллег утверждает, что с точки зрения физики, ничем. Потому что дорожка - инерциальная система отсчета.
Но ведь бегуну приходится выдерживать идеально постоянную скорость относительно неподвижного каркаса дорожки (Земли), равную скорости движения полотна.
И оставаться на одном месте относительно Земли.
Опять же размеры бегуна соизмеримы с размерами дорожки.
Может ли тело быть соизмеримым с ИСО, что б анализировать его перемещения в этой ИСО было бы корректным занятием?
Или это в данном контексте не имеет значения?

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:29 


11/12/16
6328
brigval в сообщении #1381150 писал(а):
Может ли тело быть соизмеримым с ИСО,

У ИСО нет размера :mrgreen:

Если дорожка установлена горизонтально, а бегун не держится за поручни, то Ваш коллега прав - бег ничем не отличается от бега по горизонтальной прямой резиновой дорожке стадиона. Кроме того, как Вы уже отметили: на дорожке возникает необходимость строго выдерживать скорость, что может составлять некоторые трудности для бегуна, но это уже про биомеханику, а не про физику.

А вот если дорожку установить под углом, то бег на ней таки будет отличаться от бега в гору.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:35 
Заслуженный участник


06/07/11
5570
кран.набрать.грамота
brigval в сообщении #1381146 писал(а):
Является ли полотно бегущей дорожки, приводимой в движение двигателем, с человеком на ней инерционной системой отсчета?
Что по этому поводу можно сказать?
По этому поводу можно сказать много чего :wink:
Строго говоря - система отсчета является логической абстракцией. Тело не является системой отсчета, но его можно связать с некоторой системой отсчета. Или наоборот. Например, можно сказать: "Рассмотрим систему отсчета, в которой поверхность беговой дорожки покоится". Тут, правда, есть некоторое количество засад. Например, если в этой СО верхняя поверхность дорожки покоится, то нижняя движется. Но не только.
Я помню, на одной из прошлых работ тоже спорил с коллегой по другому поводу. Там была задача столкновения двух автомобилей. Он мне пытался доказать, что лобовое столкновение двух автомобилей, движущихся со скоростью $100 \text{ км/ч}$ эквивалентно столкновению с неподвижным препятствием на скорости $200 \text{ км/ч}$. Его логика была такая: автомобиль движется прямолинейно и равномерно, рассмотрим ИСО, связанную с автомобилем, в которой он покоится, тогда второй автомобиль налетает на него на скорости $200 \text{ км/ч}$... что и требовалось доказать. Только вот он тоже считал, что автомобиль - это и есть система отсчета, и раз мы его назвали ИСО, то он так и останется ИСО, даже после столкновения... А на самом деле, когда две машины столкнутся и остановятся в точке столкновения, та ИСО, которую мы рассматривали (связанная с одним из автомобилей) улетит дальше вперед со скоростью $100 \text{ км/ч}$, а автомобиль в ней "поедет назад" со скоростью $-100 \text{ км/ч}$...

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 15:58 


11/03/19
25
EUgeneUS в сообщении #1381151 писал(а):
brigval в сообщении #1381150 писал(а):
Может ли тело быть соизмеримым с ИСО,

У ИСО нет размера :mrgreen:

Если дорожка установлена горизонтально, а бегун не держится за поручни, то Ваш коллега прав - бег ничем не отличается от бега по горизонтальной прямой резиновой дорожке стадиона. Кроме того, как Вы уже отметили: на дорожке возникает необходимость строго выдерживать скорость, что может составлять некоторые трудности для бегуна, но это уже про биомеханику, а не про физику.

А вот если дорожку установить под углом, то бег на ней таки будет отличаться от бега в гору.


Хорошо, что Вы сами упомянули про биомеханику, это существенный момент.

А если можно, вкратце, в чем может быть разница в беге в подъем на бегущей дорожке и в гору?

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:05 
Заслуженный участник


06/07/11
5570
кран.набрать.грамота
brigval в сообщении #1381156 писал(а):
Хорошо, что Вы сами упомянули про биомеханику, это существенный момент.
Да вряд ли биомеханика сильно существенна. А еще на стадионе еще есть сопротивление воздуха, которого нет на беговой дорожке.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:07 


11/03/19
25
rockclimber в сообщении #1381152 писал(а):
brigval в сообщении #1381146 писал(а):
Является ли полотно бегущей дорожки, приводимой в движение двигателем, с человеком на ней инерционной системой отсчета?
Что по этому поводу можно сказать?
По этому поводу можно сказать много чего :wink:
Строго говоря - система отсчета является логической абстракцией. Тело не является системой отсчета, но его можно связать с некоторой системой отсчета. Или наоборот. Например, можно сказать: "Рассмотрим систему отсчета, в которой поверхность беговой дорожки покоится". Тут, правда, есть некоторое количество засад. Например, если в этой СО верхняя поверхность дорожки покоится, то нижняя движется. Но не только.
Я помню, на одной из прошлых работ тоже спорил с коллегой по другому поводу. Там была задача столкновения двух автомобилей. Он мне пытался доказать, что лобовое столкновение двух автомобилей, движущихся со скоростью $100 \text{ км/ч}$ эквивалентно столкновению с неподвижным препятствием на скорости $200 \text{ км/ч}$. Его логика была такая: автомобиль движется прямолинейно и равномерно, рассмотрим ИСО, связанную с автомобилем, в которой он покоится, тогда второй автомобиль налетает на него на скорости $200 \text{ км/ч}$... что и требовалось доказать. Только вот он тоже считал, что автомобиль - это и есть система отсчета, и раз мы его назвали ИСО, то он так и останется ИСО, даже после столкновения... А на самом деле, когда две машины столкнутся и остановятся в точке столкновения, та ИСО, которую мы рассматривали (связанная с одним из автомобилей) улетит дальше вперед со скоростью $100 \text{ км/ч}$, а автомобиль в ней "поедет назад" со скоростью $-100 \text{ км/ч}$...

Как все сложно :-(

-- 11.03.2019, 16:08 --

rockclimber в сообщении #1381158 писал(а):
brigval в сообщении #1381156 писал(а):
Хорошо, что Вы сами упомянули про биомеханику, это существенный момент.
Да вряд ли биомеханика сильно существенна. А еще на стадионе еще есть сопротивление воздуха, которого нет на беговой дорожке.

На беговой дорожке бывает предусмотрен легкий обдув.
Но сопротивлением воздуха пренебрегаем.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:12 


30/01/18
277
brigval в сообщении #1381156 писал(а):
А если можно, вкратце, в чем может быть разница в беге в подъем на бегущей дорожке и в гору?
Нет разницы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:20 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
11395
brigval в сообщении #1381156 писал(а):
А если можно, вкратце, в чем может быть разница в беге в подъем на бегущей дорожке и в гору?

В изменении атмосферного давления.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:33 


30/01/18
277
photon в сообщении #1381163 писал(а):
В изменении атмосферного давления.
Этим на мой взгляд тоже возможно пренебречь. Например при подъёме на девятый этаж (высота 30 метров) давление уменьшится всего на 0,3% (~2 мм.рт.ст.).

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:35 


11/03/19
25
Был такой пример.
На дорожку, расположенную горизонтально, бегун отпускает яблоко.
Оно падает... как? Как и на Землю?
Если "ИСО-полотно дорожки" расположить под углом и бросаем яблоко, оно ведь не полетит перпендикулярно дорожке-ИСО. Как на ИСО-Земля, которую "как ни крути".
Является ли дорожка под углом самостоятельной ИСО или уже нет?
Вот такие были еще соображения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 16:46 
Заслуженный участник


06/07/11
5570
кран.набрать.грамота
brigval в сообщении #1381160 писал(а):
Как все сложно
А никто не обещал, что будет легко.
rascas в сообщении #1381167 писал(а):
Этим на мой взгляд тоже возможно пренебречь. Например при подъёме на девятый этаж (высота 30 метров) давление уменьшится всего на 0,3% (~2 мм.рт.ст.).
Зависит от стартовой точки. Подъем на 100 метров от уровня моря вы не почувствуете, а подъем, например, с 3000 метров до 3100 на те же 100 метров - очень даже.

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 17:07 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
11395
brigval в сообщении #1381169 писал(а):
Является ли дорожка под углом самостоятельной ИСО или уже нет?
Нет, равно как и другие тела не являются СО. Вам стоит ознакомиться с определением понятия "система отсчета".

rascas в сообщении #1381167 писал(а):
Например при подъёме на девятый этаж (высота 30 метров)

А при скоростном восхождении на какую-то горную вершину?

 Профиль  
                  
 
 Re: Является ли бегущая дорожка инерционной системой отсчета?
Сообщение11.03.2019, 18:00 
Аватара пользователя


27/02/12
2783
brigval в сообщении #1381156 писал(а):
в чем может быть разница в беге в подъем на бегущей дорожке и в гору?

Представьте два эскалатора - один неподвижен, а другой опускается.
Если подниматься по ним так, чтобы относительно каждого иметь одну и ту же скорость, то разницы в энергозатратах нет.
Если же ставить целью равенство скоростей относительно Земли... :-)

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 110 ]  На страницу 1, 2, 3, 4, 5 ... 8  След.

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