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
9547
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
9547
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: YandexBot [bot]


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