Сила и энергия

[libra]

dante21 в сообщении #333003 писал(а):

Ведь за миг до соударения системы (камня и Земли) вполне можно считать инерционными, а инерционные системы равноправны?

Землю можно с высокой степенью приближения связать с инерциальной системой отсчета, а вот камень, движущийся ускорением g, - никак. Ни за один час до столкновения, ни за "один миг". Ускорение-то все равно существует!
Соотвественно и кинетическую энергию надо считать в неинерциальной системе.

[dante21]

libra в сообщении #333021 писал(а):

dante21 в сообщении #333003 писал(а):

Ведь за миг до соударения системы (камня и Земли) вполне можно считать инерционными, а инерционные системы равноправны?

Землю можно с высокой степенью приближения связать с инерциальной системой отсчета, а вот камень, движущийся ускорением g, - никак. Ни за один час до столкновения, ни за "один миг". Ускорение-то все равно существует!
Соотвественно и кинетическую энергию надо считать в неинерциальной системе.

Т.е. если бы камень летел не с ускорением, а с постоянной скоростью, то проблемы бы не было бы? Мне кажется была бы.

Возможно, ответ здесь в другом.

Величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением. Скорость камня падает до нуля, а скорость Земли практически не изменится. Конкретные величины изменения скоростей определяются законом сохранения импульса. При этом не важно в какой системе координат (Земли или камня) рассчитывать энергию.

[venco]

dante21 в сообщении #333025 писал(а):

Величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением.

В ИСО не зависит.

dante21 в сообщении #333025 писал(а):

Скорость камня падает до нуля, а скорость Земли практически не изменится.

Но всё же изменится. А с учётом гораздо большей массы, как раз и даст ту самую "недостающую" энергию.
Попробуйте посчитать точно конечную скорость Земли с камнем после соударения в обеих ИСО (начальной Земли и начальной камня). Это хорошее упражнение для понимания того, что можно с достаточной точностью считать ИСО (Землю), а что нет (камень).

[BISHA]

dante21 в сообщении #331330 писал(а):

Вопрос: Тратится ли энергия на удержание груза?

Да!
Это можно сравнить с работой человека при ходьбе, поднимается центр тяжести.
При падении воды на лопасти колеса (а Вы видели мельницу?), при равновесии будут колебательные движения. Затраты можно найти по разности потенциальной и кинетической энергии воды на входе и выходе.

[dante21]

venco в сообщении #333134 писал(а):

dante21 в сообщении #333025 писал(а):

Величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением.

В ИСО не зависит.

Поясните, пожалуйста.

-- Пн июн 21, 2010 11:07:21 --

BISHA в сообщении #333193 писал(а):

dante21 в сообщении #331330 писал(а):

Вопрос: Тратится ли энергия на удержание груза?

Да!
Это можно сравнить с работой человека при ходьбе, поднимается центр тяжести.
При падении воды на лопасти колеса (а Вы видели мельницу?), при равновесии будут колебательные движения. Затраты можно найти по разности потенциальной и кинетической энергии воды на входе и выходе.

Мы в этой теме вроде бы разобрались, что явление, описанное в мысленном эксперименте с водяным колесом, фактически, сводится к качанию маятника.

Разве при качании маятника энергия тратится?

[venco]

dante21 в сообщении #333351 писал(а):

venco в сообщении #333134 писал(а):

dante21 в сообщении #333025 писал(а):

Величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением.

В ИСО не зависит.

Поясните, пожалуйста.

Энергия, выделенная при столкновении, в любой ИСО одинакова.

[dante21]

Движок форума не позволяет цитирование глубже 3-х уровней , поэтому приведу диалог так:

dante21: Величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением.
venco: В ИСО не зависит.
dante21: Поясните, пожалуйста.
venco: Энергия, выделенная при столкновении, в любой ИСО одинакова.

Если я сказал, что "величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением."
А вы сказали "в ИСО не зависит", то я понял, что полностью ваше утверждение звучит так: "в ИСО величина кинетической энергии, выделенной при столкновении, не зависит от изменения скорости, вызванной этим столкновением."

Я просил пояснить эту вашу мысль.

[venco]

dante21, я, наверно, не прав был с цитированием.
Моё чересчур лаконичное высказывание относилось к этому:

dante21 в сообщении #333003 писал(а):

Получается, что если камень упал на землю с высоты одного метра, то с точки зрения Земли, она получила его кинетическую энергия, весьма скромную.

Но с точки зрения камня это Земля плюхнулась на него своей массой, пусть и с высоты одного метра. Кинетическая энергия огромна!

Что-нибудь запрещает посмотреть на это так? Ведь за миг до соударения системы (камня и Земли) вполне можно считать инерционными, а инерционные системы равноправны? Но что творится с кинетической энергией?

Так вот, если точно просчитать процесс соударения, то количество выделившейся конетической энергии будет одинаково, независимо от ИСО, в которой рассматривать.

[libra]

Рассмотрите инерциальную систему отсчета, неподвижную относительно камня в момент удара.
До столкновения Земля в этой ИСО имела скорость 10 м/с. После столкновения: $(10 - 10^{-12})$ м/с.
Сосчитайте энергии, сравните...

[incvezitor]

dante21 в сообщении #333003 писал(а):

Получается, что если камень упал на землю с высоты одного метра, то с точки зрения Земли, она получила его кинетическую энергия, весьма скромную.

Но с точки зрения камня это Земля плюхнулась на него своей массой, пусть и с высоты одного метра. Кинетическая энергия огромна!

Что-нибудь запрещает посмотреть на это так? Ведь за миг до соударения системы (камня и Земли) вполне можно считать инерционными, а инерционные системы равноправны? Но что творится с кинетической энергией?

Да запрещает, во-первых: посмотрите в любом учебнике физики , или хотя бы в википедии что такое ИСО. И во вторых Землю можно приближенно считать ИСО, поскольку изменение скорости в результате столкновения $\Delta$v -> 0$ , для камня же нет. Поэтому камень не может определять ИСО.

Напоминает мне :"Остановите Землю, я сойду!..."

[Xey]

dante21 в сообщении #331330 писал(а):

Вопрос: Тратится ли энергия на удержание груза?
Получается, что если нет движения груза, то нет и работы, т.е. затрат энергии. Есть просто баланс сил.
Но если воду перекрыть, груз упадет.
Что-то здесь не так…
Не могу понять что.

Вам уже ответили , энергия падающей воды (m*g*h) идет на нагрев этой воды.
Рассмотрите пароход, привязанный к причалу . Чтобы натянуть веревку, ему приходится крутить колесами, тратить энергию, которая передается отбрасываемой воде и в финале преобразуется в тепло.
А как по вашему, вертолет тратит энергию, когда неподвижно висит в воздухе?

Дело в том, что по воде , по воздуху или в безвоздушном пространстве можно двигаться только на реактивной тяге.
Чтобы в течении времени t иметь силу тяги F , надо за это время отбросить массу m со скоростью V т.е. F*t = m*V , и на это надо затратить энергию m*v*v/2 .

Проблемы не в физике, а с физикой.

[BISHA]

dante21 в сообщении #333351 писал(а):

Разве при качании маятника энергия тратится?

Это не маятник в классическом понимании (если не считать автоколебаний), но легко увидеть за счет какой энергии устанавливается равновесие.

[dante21]

Xey в сообщении #333511 писал(а):

Вам уже ответили , энергия падающей воды (m*g*h) идет на нагрев этой воды.
Рассмотрите пароход, привязанный к причалу . Чтобы натянуть веревку, ему приходится крутить колесами, тратить энергию, которая передается отбрасываемой воде и в финале преобразуется в тепло.
А как по вашему, вертолет тратит энергию, когда неподвижно висит в воздухе?

Вертолет тратит энергию на придание кинетической энергии отбрасываемому вниз воздуху. А вы считаете, его энергия уходит в тепло?

Xey в сообщении #333511 писал(а):

Проблемы не в физике, а с физикой.

Полностью с вами согласен.

-- Вт июн 22, 2010 15:04:56 --

BISHA в сообщении #333548 писал(а):

dante21 в сообщении #333351 писал(а):

Разве при качании маятника энергия тратится?

Это не маятник в классическом понимании (если не считать автоколебаний), но легко увидеть за счет какой энергии устанавливается равновесие.

За счет какой?

[Xey]

dante21 в сообщении #333690 писал(а):

Вертолет тратит энергию на придание кинетической энергии отбрасываемому вниз воздуху. А вы считаете, его энергия уходит в тепло?

А вы думаете ситуация в случае с зависшим вертолетом отличается от случая с привязанным пароходом, неподвижным водяным колесом?

dante21 в сообщении #333690 писал(а):

Полностью с вами согласен.

Согласны, что у Вас проблемы с физикой?
Да, закон сохранения импульса осознается не сразу.

[dante21]

Xey в сообщении #333718 писал(а):

dante21 в сообщении #333690 писал(а):

Вертолет тратит энергию на придание кинетической энергии отбрасываемому вниз воздуху. А вы считаете, его энергия уходит в тепло?

А вы думаете ситуация в случае с зависшим вертолетом отличается от случая с привязанным пароходом, неподвижным водяным колесом?

Давайте попробуем понять вашу логику.
Вы считаете, что ситуация с вертолетом не отличается от ситуации с водяным колесом и грузом. По крайней мере, я так понял из вашего высказывания.
Про ситуацию с колесом вы сказали, что энергия уходит в тепло.
Следовательно, вы считаете, что энергия в случае с вертолетом тоже уходит в тепло.
Чтобы уточнить это, я задал прямой вопрос "А вы считаете, его энергия уходит в тепло?"
Поскольку вы на этот вопрос не ответили, ваша позиция мне до конца не ясна.

Xey в сообщении #333718 писал(а):

Согласны, что у Вас проблемы с физикой?

Вы нигде не утверждали, что проблема с физикой у меня, поэтому я не имел возможности согласится с этим утверждением.
Однако, легко соглашусь.
А если вы сообщите мне несколько имен людей у которых нет "проблем с физикой", мы сможем вместе дружно посмеяться .

Xey в сообщении #333718 писал(а):

Да, закон сохранения импульса осознается не сразу.

Полностью с вами согласен.