Служба поддержки+7 (496) 255-40-00
IForum (Открыто временно, в тестовом режиме, не поддерживается.)

   RSS
Задачка для 1-го класса, (тема для умных докторов наук и одного одаренного кандидата)
 
Долго думал, этично ли для высокоученых сетевиков наукограда предлагать такое, но все же решил рискнуть, надеясь что не очень на меня обидятся. Итак, задача.
 
На книжной полке стоит собрание сочинений А.С. Пушкина. Тома располагаются слева направо (в порядке номеров) и стоят вплотную, без зазоров. Все тома с точки зрения геометрии идентичны - состоят из картонных обложек толщиной 2 мм и бумажных страниц общей толщиной 20 мм (ну и переплета). На эти тома напал книжный червь (говорят есть такие, хотя сам встречал только иносказательных), который прогрыз часть книг, начиная с первой страницы 1-го тома и кончая последней 2-го тома. Червь двигался перпендикулярно плоскостям страниц и обложек без зигзагов. Вопрос. Сколько миллиметров он прогрыз?
 
Кто смелый?

Задачка про числа
Скрытый текст

Страницы: Пред. 1 ... 268 269 270 271 272 ... 316 След.
Ответы
 
Возможно, дело в том, что, помимо горизонтальной составляющей силы реакции опоры, есть и вертикальная. Одна сила (горизонтальная, то бишь, трение) ускоряет вращение, а результирующая вертикальная компонента приложена не к центру шарика, а чуть правее. То есть, имеется небольшое плечо и момент силы, вращающий в противоположную (относительно момента силы трения) сторону. И, поскольку поступательная скорость должна соответствовать вращению, момент от вертикальной составляющей немного больше, и у шарика не только тормозится поступательная скорость, но и вращение.
 
Другими словами, реакция опоры от точки ее приложения направлена не к центру шарика, а чуть правее. Это приводит к торможению, а не ускорению вращения
 
Цитата
Gierus написал:
Цитата
Вопрос красивый. Браво. Думаю.
Так не я ее придумал. Вы не обратили внимания -- я её получил именно в такой формулировке, которую здесь привел, на устном экзамене по физике в июле 1966 года.  
 
Chaynic,
Могу и третью формулировку ответа привести. Как я уже писал, есть две особые области дна катящегося вправо шарика. Это области, вблизи окончания касания шарика поверхности. Если рассмотреть случай мягкого шарика и жесткой поверхности, то реакция опоры в этих областях "смотрит" под углом к поверхности в сторону вертикальной оси. Аналогично для обратного случая. И, поскольку правая сила больше левой, то и момент этой силы немного больше. Поэтому и происходит замедление, а не ускорение вращения. И здесь существенным является то, что обе эти особые точки не совпадают с центральной точкой. Поэтому моменты вращения (неравные) имеют место быть. На этом все?
 
Цитата
Gierus написал:
На этом все?
Да, конечно. Собственно, это я и написал в своем пояснении, которое Вам не понравилось.
 
В посте 8018
Цитата
Александр Ильич написал:
Если рассматривать  сопротивление бугорка впереди колеса, то это реакция опоры, которая имеет составляющую вверх и назад. Реакция опоры направлена практически вверх, но имеет и небольшую составляющую назад. Именно небольшая ее величина и обеспечивает малую величину трения качения
В 8022
Цитата
Александр Ильич написал:
Ну и кроме того, может появляться момент силы тяжести, препятствующей качению. При взбирании колеса на бугорок.
Момент силы тяжести замедляет вращение, плюс малая составляющая горизонтальной проекции опоры. Все остальное надуманно. А учитывать прилипание молекул - это то же, что при расчете притяжения тела Землей учитывать силу притяжения со стороны стоящего рядом трактора. Или, при расчете силы реакции опоры учитывать силу Архимеда со стороны атмосферного воздуха на тела, имеющих плотность в сотни раз большие, чем воздух. При решении любой задачи  нужно создавать модель. А модель не учитывает сверхмалые воздействия. Это то, что касается трения качения.

Теперь о попытках изменить терминологию. Попытки заменить термин "сила трения покоя" на термин, предложенный Чайником, считаю не только непродуктивным, но даже вредным. Обсуждающие этот вопрос не понимают, что дети бывают очень разные. У многих в головах остается только "сила трения", под которой понимают "силу трения скольжения". Чтобы решать задачи с "силой трения покоя" нужна хотя бы небольшая практика. Она бывает в физматах. Остальные по программе имеют два часа в неделю. 68 часов в год. И те пропадают из-за всяческих проверочных работ, присылаемых сверху. В прошлом году пропала вся последняя четверть из-за проверочных работ по ВСЕМ предметам, каждая из которых длится более 45 мин и затрагивает другие предметы. Дурная активность чиновников мешает учит детей.А для того, чтобы  замаскировать идею задачи, часто употребляется термин  "сила сопротивления движению", чтобы ученик далее сам догадался, о каком виде сил идет речь.

Свое понимание на вопрос Чайника, что такое "закон физики" я изложил ранее (пост 8051). Жду возражения Чайника. Догадываюсь, какой ответ он ожидал.
 
Цитата
ili...ili написал:
И приведенное решение на случай стакана с водой не распространяется.
Докажите. :)  
 
Цитата
Александр Ильич написал:
Описываю опыт по определению коэффициента трения. Ставим спичечный коробок (или любой другой однородный параллелепипед) на торец. Предварительно измеряем ширину боковой стороны, которую обозначаем буквой а. Посередине широкой грани проводим карандашом линию на всю высоту. Острием карандаша прикладываем горизонтальную силу сначала вблизи поверхности стола, добившись равномерного движения бруска. В этом случае брусок опрокинуть не удается, а сила, с которой мы давим, равна силе трения скольжения μ. В этом случае брусок устойчив, т.к. момент силы тяжести mgа/2 больше момента приложенной силы. Постепенно перемещаем вверх точку приложения силы, пока не дойдем до точки, с которой начинается опрокидывание. Высоту этой точки обозначим буквой h. Т.к. при достижении этой точки начинается опрокидывание, то в этой точке сила трения скольжения сменяется максимальной силой трения покоя, которые с достаточной точностью примерно равны друг другу. В этой точке происходит переход от состояния устойчивости к опрокидыванию. Момент силы тяжести равн моменту горизонтально приложенной силы.      μmgh=mgа/2 .  mg сокращается  μ=а/2h. Из этой формулы видно, что при увеличении высоты точки приложения горизонтальной силы, опрокидывание происходит при все меньших значениях коэффициентах трения, т.е. при этом теряется устойчивость. от массы результат не зависит.

Предварительные замечания.
1. Вы выше много раз писали про важность сохранения принятой терминологии. В таком случае зачем вы  коэффициент трения скольжения  μ называете силой трения скольжения? Чтобы получить силу трения скольжения, μ необходимо умножить на силу нормальной реакции опоры.
2. С точки зрения постановки задачи имеется ряд неясностей:
- зачем нарисована линия на всю высоту посередине широкой грани, которая впоследствии не используется?
- непонятно, для какой стороны нижнего торца указана его ширина а.
(интуитивно можно догадаться, но так задачи не ставятся и не объясняются)

В части решения.
3. Формула  μmgh=mgа/2 неочевидна. Возможно, она верна, но для убедительного решения необходимы пояснения.
4. Вы утверждаете, что  сила трения скольжения с достаточной точностью примерно равна максимальной силе трения покоя. Данное утверждение в общем случае категорически неверно. Оно справедливо для контакта железо-железо, но неверно (силы отличаются в 5 раз) для контакта бронза-бронза (Енохович А. С. Справочник по физике. — Просвещение, 1978, с. 85).

В части доказательства.
5. Не углубляясь пока в математику, я провел два одинаковых опыта - сдвигал пустые и полные металлическую кружку и пластмассовый стакан. В обоих случаях для начала опрокидывания полный сосуд требовалось двигать примерно на 10-15% выше, чем пустой.

Разобрать конкретные ошибки в вашем решение предлагаю вам самостоятельно.
(Замечу, что к частично заполненному стакану я не приступал, так как и с однородным-то телом задача не решена).
 
А пока (особенно поклонникам Фейнмана) можно ответить на его знаменитый вопрос — в какую сторону будет вращаться разбрызгиватель для воды, если воду не выбрасывать из него, а засасывать в него снаружи через сопла?
 
Хотел завязать, но не пускают... Потому - реплика. Отвечать на что-либо не стану.
Цитата
Александр Ильич написал:
Ну и кроме того, может появляться момент силы тяжести, препятствующей качению. При взбирании колеса на бугорок.

Момент силы тяжести замедляет вращение, плюс малая составляющая горизонтальной проекции опоры. Все остальное надуманно. А учитывать прилипание молекул - это то же, что при расчете притяжения тела Землей учитывать силу притяжения со стороны стоящего рядом трактора.
Просто удивительно, мазохизм какой-то. Человек так и норовит постоянно залесть в лужу, делая безапелляционные утверждения в вопросах, в которых ничего не понимает. То у него сила трения катящегося шарика направлена по ходу движения, то он утверждает, что у колеса автомобиля, движущегося принудительно, сила трения направлена вперед, не понимая, что колеса бывают разные: ведущие и нет, у которых сила трения направлена в разные стороны.

1. Момент силы тяжести равен 0!!!. И сила тяжестникак не может замедлять вращение. Опять та же ошибка, что и со стаканом. Ну неужели так трудно понять или прочитать в школьном учебнике, что сила, приложенная к точке, продолжение которой проходит через точку вращения, момента не создает.

2. Про бугорок. Когда шарик покоится, никаких бугорков нет, есть только симметричная впадинка. Когда шарик начинает катиться, бугорок спереди может образоваться, а может - нет. Это зависит от скорости качения. Из общих соображений понятно, что, чем быстрее катится шарик, тем больше должен вырастать бугорок, то есть, сила трения, обусловленная этим бугорком должна зависеть от скорости. Но опыт покакзывает, что при малых скоростях зависимости от скорости нет. Значит, бугорок - не главная причина трения.

Далее. Если бы шарик и поверхность были абсолютно упругими, но не абсолютно жесткими, то должна выполнятся трансляционная симметрия - одно положение шарика не должно ничем отличаться от другого, раз нет потерь энергии. Это значит, что сила трения обусловлена не просто бугорками, а какими-то другими механизмами диссипации. Например, что после прохождения шарика, в среде возникает звуковая волна, которая после его прохождения постепенно затухает, что уже противоречит абсолютной упругости. То есть, не бугорок сам по себе является причиной потерь энергии, а то, что его возникновение приводит к затухающим звуковым волнам. Это если шарик гораздо жестче среды. В обратном случае возникают волны в самом шарике, которые также обязаны самоуничтожаться. Но, повторюсь, образование бугорка доложно сопровождаться потерями, зависящими от скорости  шарика.

3. В связи с этим, должен быть еще механизм, ответственный за составляющую трения, независящую от скорости. Один из механизмов я указал - адгезия. Что по этому поводу пишут физики, занимающиеся проблемой трения качения - как ни странно, этой темой до сих пор занимаются? Вот относительно свежая статья:  ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2019, том 485, № 3, с. 295–299. О ТРЕНИИ КАЧЕНИЯ А. П. Иванов.
Цитата
Трение при качении твёрдых тел описывается формулой (2), где
m0  = a0+ a1w, (18) (m0 - коэффициент трения, w - скорость вращения - Gierus),
а коэффициенты a0 и a1 подлежат экспериментальному определению в каждом конкретном случае. Наличие первого слагаемого в этой формуле обусловлено, в частности, адгезией, роль которой при малых скоростях качения может быть заметной.
 
Цитата
ili...ili написал:
в какую сторону будет вращаться разбрызгиватель для воды, если воду не выбрасывать из него, а засасывать в него снаружи через сопла?
На этот вопрос я могу легко ответить. Нечто подобное я наблюдаю в своих опытах, в частности, при регистрации шумов дыхания через специальный микрофон, расположенный недалеко от носа в основном воздушном потоке. Эффект ровно такой же - выдох слышно гораздо лучше, чем вдох. Поэтому ответ на твой вопрос следующий - разбрызгиватель будет крутиться в обратную сторону, но гораздо медленнее.

P.S. Могу подсказать, как изменить конструкцию, чтоб при засасывании скорость вращения была близкой к случаю разбрызгивания. Для этого надо сделать так, чтоб сопла вращались в канале, размер которого ненамного больше диаметра сопел. Для этого надо, чтоб у трубок до выхода были узкие участки, которые через прорезь проходят от центральной части устройства к каналам. Тогда пути воды при входе в сопла при "вдохе" и "выдохе" будут одинаковыми.
Изменено: Gierus - 12.11.2021 11:58:11
 
Цитата
Gierus написал:
1. Момент силы тяжести равен 0!!!. И сила тяжестникак не может замедлять вращение. Опять та же ошибка, что и со стаканом. Ну неужели так трудно понять или прочитать в школьном учебнике, что сила, приложенная к точке, продолжение которой проходит через точку вращения, момента не создает.
Gierus, я буду терпеливо ликвидировать ваши пробелы в образовании. Бугорок, который преодолевает колесо, является для него наклонной плоскостью с малым углом наклона α. Нормальная реакция опоры N проходит через точку касания колеса к плоскости, перпендикулярно этой плоскости, проходя и через центр этого колеса. Как вам наверное когда-то было известно, сила тяжести приложена к центру колеса и приложена вертикально вниз (к центру Земли, это я на всякий крайний случай напоминаю :) ), поэтому она через мгновенную ось поворота ( которой является точка касания) не проходит. В результате у силы тяжести mg появляется плечо Rsinα относительно мгновенной оси вращения.
Цитата
Gierus написал:
Момент силы тяжести равен 0!!!.
Не равен он нулю. Момент силы тяжести равен mgRsinα. Направлен этот момент противоположно направлению вращения колеса, поэтому он замедляет как вращательное движение, так и зависящее от вращательного поступательное движение.
Цитата
Gierus написал:
Ну неужели так трудно понять или прочитать в школьном учебнике,
Вот именно. Так в чем же причина вашего незнания и нежелания понимать?
Цитата
Gierus написал:
2. Про бугорок. Когда шарик покоится, никаких бугорков нет
А что, кого-то интересует покоящийся шарик?
Цитата
Gierus написал:
3. В связи с этим, должен быть еще механизм, ответственный за составляющую трения, независящую от скорости. Один из механизмов я указал - адгезия.
Вы еще забыли упомянуть силу Архимеда  :D , которая тоже приложена к центру шарика и создает момент, поддерживающий вращение :D .
С нетерпением жду ответ Gierusа :D .
 
Хочу насладиться ответом Gierusа, поэтому ответ или...или по аналогичному случаю будет позднее. Ох, тяжелая это работа, из болота тащить бегемота. Но Gierus, скорее всего, как всегда удалится с гордо поднятой головой :D .  
 
Александр Ильич,
Я обещал не отвечать. Один раз нарушу свое обещание. На все Ваши несуразности отвечать не стану, отвечу на одно. Тем более Вы никак не желаете комментировать мои возражения про адгезию и свою ошибку не признаете.

Итак про момент силы тяжести. Движение шарика можно представить как поступательное движение центра масс и вращение относительно него. Никаких других движений шарик не совершает. Когда рассматривают вращение шарика, то удобнее всего это делать в ИС, где центр масс неподвижен. Сила тяжести, как известно, приложена к центру масс, который у нормальных шариков находится в центре. И момент вращения относительно центра масс, обусловленный силой тяжестью, тождественно равен 0. То есть, единственной силой в этой ИС, а, следовательно, и в любой другой, которая могла бы изменять скорость вращения, является результирующая сил реакции опоры, приложенная к точкам касания шарика с поверхностью. Это прямо следует из принципа относительности.

На этом все.
 
Цитата
Gierus написал:
Когда рассматривают вращение шарика, то удобнее всего это делать в ИС, где центр масс неподвижен.
Это кому удобно? Вам? А вас не учили, что нет абсолютной системы отсчета? Что вы можете взять любую инерциальную систему отсчета? Теперь о вашем случае. Нарисуйте наклонную плоскость, колесо на ней. Качение колеса можно представить как его вращение вокруг мгновенной оси поворота, которой является точка соприкосновения колеса с наклонной плоскостью. Вы что, не видите плечо силы тяжести относительно  мгновенной оси поворота? Вы что, не решали таких задач? Поэтому вы и решаете задачи неправильно.
Цитата
Gierus написал:
Тем более Вы никак не желаете комментировать мои возражения про адгезию
Почему же , комментирую. Я же предложил учитывать также силу Архимеда! :D Можно еще что-нибудь придумать. Вы слышали о такой штуке, которая называется моделью?
Цитата
Gierus написал:
На этом все.
:D  А я что говорил?
Цитата
Александр Ильич написал:
Но Gierus, скорее всего, как всегда удалится с гордо поднятой головой  .  
А что ему еще остается?
 
Интересно, какой из двух вариантов выполняется:
1.Он все понял, но, как обычно, изворачивается.
2. действительно, ничего не понимает.
 
Теперь ответ или...или.
Цитата
ili...ili написал:
В таком случае зачем вы  коэффициент трения скольжения  μ называете силой трения скольжения?
Вот здесь вы правы. Я только сейчас заметил эту описку. Пока вытаскивал из "вставки" букву μ, упустил вставить mg.
Цитата
ili...ili написал:
2. С точки зрения постановки задачи имеется ряд неясностей:- зачем нарисована линия на всю высоту посередине широкой грани, которая впоследствии не используется?
Линия нарисована посередине для того, чтобы силу прикладывать именно по этой линии, если сместитесь вбок, то брусок начнет поворачиваться вокруг вертикальной оси.
Цитата
ili...ili написал:
- непонятно, для какой стороны нижнего торца указана его ширина а.(интуитивно можно догадаться, но так задачи не ставятся и не объясняются)
Я придерживался тех обозначений этой стороны, которая применялась моими оппонентами в этом споре  :) .
Цитата
ili...ili написал:
3. Формула  μmgh=mgа/2 неочевидна. Возможно, она верна, но для убедительного решения необходимы пояснения.
Она очень очевидна, но для вас поясню подробнее.
Приставьте карандаш внизу начерченной линии и начинайте надавливать. Вначале брусок остается неподвижным. Это значит, что приложенная сила в точности равна силе трения покоя. (Специально для вас добавлю, что эта сила трения покоя еще не достигла значения максимальной силы трения покоя). Увеличивайте приложенную силу и добейтесь, чтобы брусок сдвинулся с места. Это будет означать, что приложенная сила приблизительно равна максимальной силе трения покоя. Почему приблизительно, поясню позже, чтобы не сбить логику объяснения. Опрокинуть брусок при этом не получится. Опыт повторяют, сдвигая точку приложения силы вверх по начерченной линии. Вначале все опыты приводят к тому, что брусок сдвигается, но не опрокидывается.  Это означает, что приложенная сила равна силе трения покоя максимальной Fтр=μmg, но момент этой силы все еще меньше момента силы тяжести. Наконец дошли до точки на высоте h, брусок опрокидывается. Это означает, что приложенная сила равна силе трения покоя  максимальной Fтр=μmg, а момент этой силы сравнялся с моментом силы тяжести μmgh=mgа/2.
Далее  μ=а/2h   При нулевом коэффициенте трения опрокинуть брусок не удастся.
Цитата
ili...ili написал:
5. Не углубляясь пока в математику, я провел два одинаковых опыта - сдвигал пустые и полные металлическую кружку и пластмассовый стакан. В обоих случаях для начала опрокидывания полный сосуд требовалось двигать примерно на 10-15% выше, чем пустой.
Думаю, что вы работали с цилиндрами, а не с брусками. В этом случае погрешность намного больше, т.к. опрокинуть цилиндр вокруг одной точки касания стола довольно затруднительно, тем более, если стакан полный. Удивляюсь, что это вам вообще удалось. Не разливался в процессе?
Цитата
ili...ili написал:
Замечу, что к частично заполненному стакану я не приступал
Поздравляю вас, я всегда переживал, что я не умею пить. На всех банкетах я довольствовался налитием не более 20-25г  :) .
Изменено: Александр Ильич - 13.11.2021 07:32:19
 
В дискуссии, кроме меня, присутствуют ещё четыре человека. И ни один ни то что не понял, но даже и не попытался понять, что задача об устойчивости не эквивалентна задаче об опрокидывании. Стоит отметить этот общий узконаправленный взгляд решать лишь свою задачку в рамках принятой своей модели. Особенно в этом преуспел, как ни печально, Чайник...
 
Цитата
ili...ili написал:
В дискуссии, кроме меня, присутствуют ещё четыре человека. И ни один ни то что не понял, но даже и не попытался понять, что задача об устойчивости не эквивалентна задаче об опрокидывании.
Вы просто не заметили, что это задача и об устойчивости :)  
 
Цитата
Gierus написал:
разбрызгиватель будет крутиться в обратную сторону, но гораздо медленнее.
На мой взгляд, совершенно правильный ответ (особенно включая дальнейшее пояснение).
Хотя Фейнман и считал иначе. )))
 
ili...ili,
Неожиданно родилась еще одна задача. Для тебя и для камуса. Но не для АИ и Чайника, причем, по противоположным причинам. Итак.

Задача о том, может ли сила тяжести замедлять вращения катящегося шарика. Здесь было предложено два решения этого вопроса. Кратко их повторю.

1. Когда шарик катится по поверхности,  из-за проминания последней и образования бугорка по ходу движения, мгновенная точка вращения смещена относительно нижней точки, расположенной на оси, вправо. Из-за этого сила тяжести, приложенная к центру масс, имеет плечо, а знвчит и момент силы, которые действуют против имеющегося вращения и тормозят его.

2. Сложное движение шарика можно разложить на 2 составляющие: поступательное движение центра масс, и в ИС, движущейся с центром  масс шарика, чистое вращение шарика относительно центра масс. Поскольку сила тяжести, по определению, приложена к центру масс, то момента, изменяющего скорость вращения, она не создает. Значит, тормозить вращение не может

Про торможение, обусловленное реакцией опоры, мы в обоих случаях не говорим. Можно придумать ситуацию, где реакция опоры отсутствует. Вопрос. Эти 2 решения находятся в противоречии. Какое из них неверное и почему?

Даю подсказку (поскольку не для физиков вопрос не очень простой). Если придумаете похожую ситуацию без реакции опоры, до ответа будет рукой подать.
 
Цитата
Gierus написал:
Задача о том, может ли сила тяжести замедлять вращения катящегося шарика. Здесь было предложено два решения этого вопроса.
Если Gierus напряжется, то он поймет, что это не два решения, а одно.
1.Если говорить на языке моментов сил, то я уже показал, что момент силы тяжести тормозит движение.на наклонной плоскости.

1а.  Если мгновенная ось поворота , точка касания, то к колесу фактически приложены три силы - нормальная и горизонтальная (относительно наклонной плоскости) составляющие реакции опоры, которые моментов сил не создают, и сила тяжести, которая создает момент и  замедляет вращение.

1б Если же вы возьмете за центр вращения центр колеса, то  не создают момента сил две силы - нормальная составляющая опоры и сила тяжести, т.к. они проходят через центр колеса, но зато создает момент горизонтальная (относительно наклонной плоскости) составляющая реакции опоры.
Как говорится, что в лоб, что по лбу.

2.Если говорить на языке сил, то Gierus все время забывает, что это наклонная плоскость. И реакция опоры имеет две составляющие. Причем сила тяжести равна mg, а  реакция опоры имеет две составляющие mgcosα - нормальная составляющая, и mgsinα - продольная вдоль наклонной плоскости составляющая. Модуль реакции опоры находим по теореме Пифагора и он равен mg. Горизонтальная составляющая mgsinα - это и есть сила, замедляющая движение и вращение.

И пункт 1 и пункт 2 это одно и то же. Перестаньте вводить в заблуждение людей.
Цитата
Gierus написал:
Даю подсказку (поскольку не для физиков вопрос не очень простой)
Зачем обижаете этих двух людей? Или...или образовывается с очень большой скоростью, а camus это вообще всегда знал.

 
Цитата
Александр Ильич написал:
Думаю, что вы работали с цилиндрами, а не с брусками. В этом случае погрешность намного больше, т.к. опрокинуть цилиндр вокруг одной точки касания стола довольно затруднительно, тем более, если стакан полный.

Вроде бы вы должны знать, что "сила трения зависит от силы давления тел друг на друга, от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения, но не зависит от площади соприкосновения"?

В остальном у меня к вашему ответу вопросов нет. Как и у вас, похоже, нет ответа на главный мой вопрос.
 
Цитата
ili...ili написал:
Цитата Александр Ильич  написал:Думаю, что вы работали с цилиндрами, а не с брусками. В этом случае погрешность намного больше, т.к. опрокинуть цилиндр вокруг одной точки касания стола довольно затруднительно, тем более, если стакан полный.

Вроде бы вы должны знать, что "сила трения зависит от силы давления тел друг на друга, от материалов трущихся поверхностей, от скорости относительного движения, но не зависит от площади соприкосновения"?
Конечно, не зависит. Но здесь идет речь не о площади. Когда опора -  отрезок прямой, переворачивание происходит уверенно. Если же это не брусок, а цилиндр, то есть только одна точка касания. Сила трения та же, но попробуй это сделать плавно. Как удержать цилиндрический  стакан при этом от боковых вращений, не представляю. Толчком переворачивать нельзя, это противоречит условиям. Кроме того, при наклоне жидкость ( не знаю. с какой жидкостью вы экспериментировали) должна выливаться. Что, вы на самом деле это проделали? Вам удалось?
Цитата
ili...ili написал:
В остальном у меня к вашему ответу вопросов нет. Как и у вас, похоже, нет ответа на главный мой вопрос.
Почему же. Вас интересует устойчивость? Представили диагональ той самой боковой поверхности, у которой нижняя стороной  =а? Когда эта диагональ становится вертикально - это точка невозврата. Если вы уберете опрокидывающую силу до того, как диагональ стала вертикально, то момент силы тяжести вернет брусок в исходное положение, сила тяжести проходит правее оси поворота, Если диагональ стала  вертикально, то дальнейшее мельчайшее смещение приводит к опрокидыванию., т.к. линия действия силы тяжести проходит левее линии опоры.
Если при одинаковом основании увеличивать высоту бруска, то уже в исходном состоянии диагональ все ближе к вертикали, поэтому высокий брусок менее устойчив. Поэтому я еще в начале дискуссии сказал, что цилиндрический прут не удастся поставить на торец, можно только теоретически. У него такая диагональ уже практически совпадает с вертикалью. А если учесть, что поверхность, как бы мы ни старались, не очень горизонтальна, то равновесие всегда неустойчивое.
 
ili...ili,
Что, никак? Дам тогда еще одну подсказку. Прочитай определение, что такое "вращательное движение".
Цитата
Александр Ильич написал:
Если Gierus напряжется, то он поймет, что это не два решения, а одно.
Ну да, конечно одно. Только в одном случае ответ на вопрос положительный, а во втором - отрицательный. А так все "хорошо, прекрасная маркиза"...
Цитата
Александр Ильич написал:
1.Если говорить на языке моментов сил, то я уже показал, что момент силы тяжести тормозит движение.на наклонной плоскости.
Да Вы "показали" не только это. Вы еще трижды "показали", что и на равнине момент силы тяжести тормозит вращение:
Цитата
Александр Ильич написал:

Пожалуй, две причины: момент силы тяжести колеса и горизонтальная составляющая реакции опоры.

Ну и кроме того, может появляться момент силы тяжести, препятствующей качению. При взбирании колеса на бугорок.

Момент силы тяжести замедляет вращение
Должен АИ огорчить: это верчение ужом на сковордке ему не помогло - ни на равнине, ни на наклонной плоскости сила тяжести не может тормозить вращение. Это видно даже из утверждения самого АИ:
Цитата
Александр Ильич написал:
Как вам наверное когда-то было известно, сила тяжести приложена к центру колеса и приложена вертикально вниз (к центру Земли, это я на всякий крайний случай напоминаю  ), поэтому она через мгновенную ось поворота ( которой является точка касания) не проходит. В результате у силы тяжести mg появляется плечо Rsinα относительно мгновенной оси вращения.
Обращаю внимание на выделенное. Делаем предельный переход к углу 90 градусов, когда шарик падает вертикально, практически не касаясь поверхности. При этом, как видно, должно происходить максимальное торможение вращения, что находится в явном противоречии с законом сохранения момента количества движения.

Жду решения от или...или и камуса. Может удастся?  
 
Нет, не хочу и не буду. Уподоблюсь «старшим товарищам». Не интересно.
Как вам, Андрюша, не интересно отвечать на мои вопросы.
 
ili...ili,
Зря ты обижаешься. Во-первых, мне трудно разорваться между тобой и АИ. Во-вторых, я дал тебе ответ. То, что он тебя не удовлетворил, вопрос другой. Мог бы дать пояснения, но попозже. Ладно, хозяин-барин. Хотя вопрос довольно интересный.

Придется самогу отвечать. Я дал подсказку - нужно разобраться с тем, что такое вращательное движение. По определению, даже из Вики:
Цитата
При вращательном движении материальная точка описывает окружность. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела все его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. Центры всех окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называемой осью вращения.
Все понятия физики, имеющие отношение к делу: момент инерции, момент силы, угловая скорость относятся именно к вращательному движени. Если движение другое, когда точки тела в данной ИС совершают другие типы движения, все понятия и уравнения перестают работать. Обратимся к рассмотрению движения шарика в неподвижной ИС. Есть ли хоть одна точка шарика, которая совершает круговое движение? Нет. Значит рассматривать движение в этой ИС, пользуясь терминологией "мгновенная ось вращения" в данном случае неправомерно. И оно приводит к неверным результатам. Во всех учебниках по механике написано, что при сложных движениях необходимо вращение рассматривать в ИС, где центр масс покоится, а точки тела совершают круговое движение.
 
Приведу еще один пример, к чему приводит такое ошибочное рассмотрение. Рассмотрим космическую станцию. И пусть рядом со станцией пролетает с небольшой скоростью относительно нее наш шарик, совершающий круговое движение вокруг своей оси. Его поступательная скорость такова, что мы видим в нашей ИС неподвижную точку - мгновенную ось вращения, немного впереди точки на оси. То есть, согласно АИ сила тяжести, исходящаая из центра масс, имеет плечо относительно мгновенной оси вращения. Никакого трения здесь нет. Но АИ утверждает, что свободно вращающийся в поле силы тяжести шарик должен уменьшать свою скорость вращения, что, совершенно очевидно, не так и противоречит закону сохранения момента количества движения. Это была первая подсказка.
 
Цитата
Gierus написал:
Но АИ утверждает, что свободно вращающийся в поле силы тяжести шарик должен уменьшать свою скорость вращения, что, совершенно очевидно, не так и противоречит закону сохранения момента количества движения.
Это не А.И. утверждает, а Gierus. А.И. умеет выражать свои мысли сам. Пусть Gierus сам выпутывается из своих лживых утверждений. Печальная картина. Позорит МФТИ.
 
Что-то я не понял, зачем модератор обкорнал мой пост 8097, тем самым, введя АИ в заблуждение? Он стал писать, что это не он утверждал, что сила тяжести может тормозить вращение шарика, хотя я привел три его цитаты по этому поводу. Придется повторить с добавлением:
Цитата
Александр Ильич написал:
Момент силы тяжести замедляет вращение - пост 8076

Бугорок, который преодолевает колесо, является для него наклонной плоскостью с малым углом наклона α. Нормальная реакция опоры N проходит через точку касания колеса к плоскости, перпендикулярно этой плоскости, проходя и через центр этого колеса. Как вам наверное когда-то было известно, сила тяжести приложена к центру колеса и приложена вертикально вниз (к центру Земли, это я на всякий крайний случай напоминаю ), поэтому она через мгновенную ось поворота ( которой является точка касания) не проходит. В результате у силы тяжести mg появляется плечо Rsinα относительно мгновенной оси вращения. - пост 8082

Момент силы тяжести равен mgRsinα. Направлен этот момент противоположно направлению вращения колеса, поэтому он замедляет как вращательное движение, так и зависящее от вращательного поступательное движение. - там же

Пожалуй, две причины: момент силы тяжести колеса и горизонтальная составляющая реакции опоры. - пост 8023
Ладно, с этим разобрались, хотя в такой манере его поведения ничего нового - он привык вертеться ужом на сковородке. Из моего поста выкинуто главное - доказательство того момента, что рассуждение 1 моего вопроса из поста 8091- неверно. Как это понять? Да очень просто, надо просто сделать предельный переход в рассуждении, приведенном АИ и процитированном выше. Если угол α устремить к 90 град., то момент вращения, обусловленный силой тяжести, станет максимальным. Что это означает? Это означает, что шарик, летящий вертикально параллельно и рядом с плоскостью, будет испытывать максимальное торможение своему вращению, что - очевидная глупость. Причины, почему такое расмотрение, приводящее к неверному выводу неверно, содержатся в моем посте 8097. Это то, что нельзя рассматривать в таких задачах такое движение, как вращательное, поскольку вращение это - движение точек тела в данной ИС по окружности, а точки шарика в этой ИС на самом деле движутся по циклоиде, а не по окружности.

Вроде все разобрал. Можно заниматься другими делами.

P.S. Модератор! Не стирай содержание моих постов. Это - нехорошо...
Страницы: Пред. 1 ... 268 269 270 271 272 ... 316 След.