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 ... 271 272 273 274 275 ... 316 След.
Ответы
 
Ну и наконец, попытка определить устойчивость стакана в поезде.
Возможно, модель будет даже неправильна, это всего лишь попытка.
Я буду рассматривать воздействие в координатах сила-длительность. Имеется в виду длительность действия силы, которая будет представлена в эквивалентном расстоянии перемещения верха стакана. Нужно сказать, что тряска в поезде действует, конечно, не на верх стакана, а (математически) на центр масс, но мы пересчитаем это воздействие на верх. Силу проградуируем в единицах массы М полного стакана. Воздействие по длительности - в единицах "а" диаметра стакана.
Тогда можно нарисовать следующую картинку:



Заштрихованная область соответствует падению стакана (значения силы более М/2 не будут отличаться от М/2, а отклонения больше 4а не будем рассматривать).
Что из этого графика можно вывести? Ничего, если не знать статистические данные об амплитуде и силе тряски. экспериментальных данных я пока найти не смог. Поэтому можно высказать лишь общие соображения.

Про силу воздействия. Такое впечатление, что этот параметр вторичен. Когда поезд трясет, то трясет с такой силой, что распределение силы можно считать равномерным. Пусть будет пока так. А амплитуду тряски можно определить следующим образом:
- слабая тряска - ее амплитуда быстро спадает, например по кубическому закону р(х)=1/х^3,
- средняя тряска - ее амплитуда спадает пусть по квадратичному закону р(х)=1/х^2,
- сильная тряска - ее амплитуда пусть спадает еще медленнее р(х)=1/х.

Тогда вероятность опрокидывания полного стакана будет р(F)р(х)=р(х) в случает равномерного распределения р(F).
Обозначим вероятность падения полного стакана р0, наполовину наполненного р1, наполненного на четверть р2.
Положим, что стакан - тот самый узкий и высокий стакан, и условно положим р(а)=0,5 для сильной тряски.
Тогда общая картина будет выгляеть так:
Для слабой тряски р0=0,125; р1=0,016; р3=0,002.
Для средней тряски р0=0,25; р1=0,063; р3=0,016.
Для сильной тряски р0=0,5; р1=0,25; р3=0,125.

То есть при такой модели вероятность опрокинуться у полного стакана всегда выше и тем выше, чем слабее тряска.

Кроме этого, в поезде бывают случаи резкого торможения, когда всё летит в там-тара-рам. В этом случае стакан может не упасть лишь тогда, когда сила скольжения будем меньше силы опрокидывания, и он поедет, а не упадет. Но эту тему разрабатывает Ильич, не буду у него отнимать его хлеб.
 
Александр Ильич, спасибо чертёж.
У вас  F1 перпендикулярна D и угол  альфа равен углу между векторами   F1 и F2            F и F2  ?    Или так на рисунке получилось.?
Изменено: camus - 18.11.2021 16:20:04
 
Цитата
ili...ili написал:
Я постоянно выхожу за рамки, возможно, оттого, что пока еще являюсь творческим человеком.
Цитата
Исаак Ньютон написал:
сам себе я кажусь только мальчиком, играющим на морском берегу
Цитата
ili...ili написал:
В задаче с электроном в силу этого мне удалось выяснить изумительно сложное поведение электрона
Цитата
Исаак Ньютон написал:
время от времени отыскиваю камешек более пёстрый, чем другие, или красивую ракушку
Так это не плагиат? Это искренний крик души? Вы себя таким видите? Говорят, один человек написал строки "Унылая пора! Очей очарованье!", а потом обнаружил, что эти строки у него украл когда-то Пушкин :) .
Да возрадуются смертные, что среди них жило такое украшение рода человеческого. Аминь. :lol  
 
Цитата
camus написал:
Александр Ильич , спасибо чертёж.
Я ничего не чертил . Вы спутали. Это "Ньютон" рисует. Мне еще надо учиться вставлять рисунки. В своих пособиях я это делаю не так, использую "ножницы".  В смысле рисунка пока не разбирался.  Мне надо уходить в школу. Просто пока бросилось в глаза:
Цитата
ili...ili написал:
Имеется в виду длительность действия силы
В физике это называется импульс силы. Картинка сходу мне непонятна.
Что касается устойчивости, то устойчивым равновесием называется такое равновесие, при котором малые смещения от него вызывают появление силы, восстанавливающей равновесие. Пример: шарик на дне лунки. При неустойчивом равновесии возникают силы, стремящиеся это смещение увеличить. Пример: шарик на вершине горки.
Мне эта задача неинтересна, я думаю, что дал правильный ответ на нее. Когда центр тяжести лежит на одной вертикали с точкой опоры, а приложенная сила направлена горизонтально и равна максимальной силе трения покоя, то малые смещения вправо   восстанавливают равновесие, а влево - опрокидывают брусок.
Изменено: Александр Ильич - 18.11.2021 09:44:02
 
Цитата
camus написал:
У вас  F1 перпендикулярна D и угол  альфа равен углу между векторами  F1 и F2 ?
Почему же между F1 и F2? Между F и F2. Или, что то же, между D и а.
F1 перпендикулярна D.
 
Ошибся.. Между  F и F2  
 
При уменьшении  угла альфа F1  уменьшается при неизменном D .Но при этом изменяется точка приложения силы на стакане. .
 
Почему?
Кроме того, исходным условием было изменение высоты (то есть изменение D) при постоянном размере дна.
 
Я же говорил, что запутаюсь и не хотел ввязываться.D тоже уменьшится в случае стакана.
Изменено: camus - 18.11.2021 18:34:19
 
Или...или есть следующая мысль. У пустого стакана центр тяжести - на половине высоты. При начале заполнения жидкостью центр тяжести сначала понижается, а потом опять повышается. У полного стакана опять на половине высоты. Интуиция говорит, что минимальная высота центра тяжести - при наполовину заполненном стакане. Это значит, что при этом  центр тяжести окажется правее диагонали боковой стороны, когда она становится вертикально. А это значит, что наполовину заполненный стакан наиболее устойчив.
 
Ваша мысль соответствует стакану со стенками, но без дна. А в задачке Геруса стакан не только без дна, но и без стенок. Поэтому у пустого стакана нет центра тяжести.
Когда мы начинаем наливать воду — после первой капли — центр тяжести располагается околонуля. И по мере наливания поднимается до половины высоты.
Точное решение, на мой взгляд, чрезвычайно сложно. И связано это в первую очередь с жидким характером нашего объекта. Вот если бы заполняли стакан чем-то твёрдым, решение было бы почти элементарным — наибольшей устойчивостью обладает стакан с одной каплей твёрдой воды. Была бы натуральная ванька-встанька. Но вода обязательно качнется в сторону наклона, да ещё и по инерции накатит на стенку стакана, чем и опрокинет его. Я в своих предыдущих выкладках этого не учитывал и не представляю, как это можно описать математически.

Примечание. Выше везде полагалось, что вес стакана не учитывается, то есть отсутствует (как у Геруса).
 
Цитата
ili...ili написал:
аша мысль соответствует стакану со стенками, но без дна. А в задачке Геруса стакан не только без дна, но и без стенок. Поэтому у пустого стакана нет центра тяжести.
По условию стакан тонкий, но не тонкостенный, я на это сразу обратил внимание. Обычно в задачах принимается по умолчанию. что у тонкостенного стакана масса стенок и дна равна нулю. Здесь же тонкий, но не тонкостенный.
 
Кстати, в рамках герусовой модели с плавным давлением на стакан решение (а оно для полного стакана) неправильное. Часть воды выльется, центр тяжести немного опустится, и ответ будем другим.

(Данное рассуждение ошибочно, причём ошибочно вдвойне. Сможет ли кто обнаружить обе ошибки?)
Изменено: ili...ili - 19.11.2021 06:41:44
 
Ну и ну... Развели такие дискуссию по совершенно элементарной и давно решенной задаче. Что, собственно, следовало рассмотреть? Прежде всего, оговорить о каких внешних возмущениях нужно говорить. Обсудим сначала это. Рассмотрим возможные типы.

1. Стационарное давление на верх стакана в горизонтальном направлении.
2. Равномерный ветер, давящий равномерно на всю поверхность боковой грани.
3. Резкие порывы ветра на боковую грань.
4. Тряска стакана в поезде.
Можно было еще рассмотреть внешнее давление под разными углами, но это ничего интересного не даст. Решение останется тем же.

Я предложил рассмотреть 2 первых типа. И нашел для них решение - одно и то же. Понятно, что 3-й тип также даст такой же ответ. Написал и почему бессмысленно рассматривать 4-й случай. Причина состоит в том, что при повторяющихся толчках поезда может возникнуть резонанс (или антирезонанс) колебания воды в стакане. Условия этого резонанаса зависят от уровня воды в стакане и от периодичности толчков. Задачу даже поставить корректно невозможно.

Теперь по поводу статического давления (1-й тип возмущения). Нужно было рассмотреть 2 аспекта задачи.

Сначала найти условия самого начала опрокидывания, когда при внешнем давлении на верх стакана давление на дно во всех точках, кроме точки вращения с противоположной давлению стороны, исчезнет. Рассматривается этот аспект очень просто. Я записал два вращательных момента относительно точки вращения: это проинтегрированный по слоям момент от веса воды; и момент от внешнего давления. Эти моменты действуют в противоположные стороны и рассчитываются в ситуации, когда опрокидывание еще не началось. Поэтому до начала опрокидывания их сумма должна равняться 0. Это условие и было записано.

Затем следовало показать, что если это условие выполнено, и стакан повернулся на бесконечно малый угол, то стакану станет на бесконечную величину легче, а не тяжелей, опрокидываться. То есть, момент от давления будет еще сильнее перевешивать момент от суммарной силы тяжести. Я это также сделал.

Немного поясню про наклон и выливание воды, в случае если стакан полон. При малом наклоне часть воды переместится по другую сторону от вертикальной оси, проходящей через точку вращения. И эта вода начнет только способствовать опрокидыванию. А момент силы тяжести основной массы воды уменьшится за этот счет. Появление малого угла наклона на ситуацию не повлияет, покольку дополнительный эффект, связанный с уменьшением плеч, будет пропорционален косинусу угла, а эта величина при малых углах пропорциональна квадрату угла, что есть бесконечно малая величина второго порядка. И, кроме того, действует в одинаковой мере на оба момента (немного уменьшает плечи). Теперь про крайнюю точку - налитый до верху стакан. Если часть воды выльется, то это, помимо указанного эффекта появления момента со стороны воды, переметившейся за вертикальную ось и дополнительно способствующему опрокидыванию, часть воды, которая раньше мешала опрокидыванию, выльется. То есть, уменьшится момент, связанный с силой тяжести. А значит, опрокидываться станет еще легче. Итак, если стакан уже пошел (давление на дно, кроме точки опоры дошло до 0), то ему уже не остановиться. Не знаю, что еще можно обсуждать в этой давно решенной задачи. Только если больше нечем заняться.
 
Цитата
Gierus написал:
Понятно, что 3-й тип также даст такой же ответ.

Какое голословное неверное тупое "умо"-заключение! Даже стыдно было читать.
Хорошо хоть можно высказаться пока.


/исправлено модератором/
 
А также снобистское: "Всё, что вы тут понаписали - заведомая херня! Даже читать не буду".

/исправлено модератором/
 
Цитата
Gierus написал:
Сначала найти условия самого начала опрокидывания, когда при внешнем давлении на верх стакана давление на дно во всех точках, кроме точки вращения с противоположной давлению стороны, исчезнет.
???????? :-|)
Цитата
Gierus написал:
будет пропорционален косинусу угла, а эта величина при малых углах пропорциональна квадрату угла, что есть бесконечно малая величина второго порядка.
?????????? :-|)

И как ЭТО великий математикомодератик (по самоощущениям почти Ньютон) пропустил?
Изменено: Александр Ильич - 20.11.2021 11:57:54
 
А вот еще вопрос про устойчивость стаканов. Опять будем рассматривать устойчивость к давлению, приложенному в горизонтальном направлении к верху стаканов. Пусть есть три очень легких стакана с одинаковым размером дна. Его можно считать квадратом или кругом, как кому удобнее. 1-й стакан цилиндрический. У него стенки вертикальные. У 2-го стакана все стенки сужаются к верху под углом a к вертикали. У 3-го все стенки наклонены к вертикали под тем же углом a, но стакан расширяется к верху. Все стаканы имеют одинаковую высоту и наполнены водой до одного уровня. Расположить стаканы в порядке возрастания устойчивости. И объяснить свой ответ, разумеется.
 
А вот еще элементарная задачка:



Кто сможет предложить технологию изготовления такой скульптуры высотой в 100 микрон?
 
Учитывая резко возросшую активность, еще одна задачка на устойчивость.
На краю стола стоит коробка - обычная (в высоту меньше, чем в ширину) или пусть кубическая.
Вопрос: сколько и как наполненных относительно веса нижней коробки нужно на нее поставить других таких же по форме коробок, чтобы толкнув верхнюю, нижняя свалилась со стола (вместе с остальными)?
 
Цитата
Chaynic написал:
Так не я ее придумал.
Я вам в ЛС написал, что придумал.
 
Есть задачка
Цитата
а^ 2 +а  +1 =0 .найти а ^ 576
Подсказка: решается в уме, без комплексных чисел.
Приводится решение
a-1 ≠ 0

Умножаем обе части уравнения на a-1.

(a-1)(a²+a+1) = 0

a³-1 = 0

a³ = 1

a^576 = (a³)^192 = 1.

Вопрос--правильно ли это решение?

Изменено: camus - 27.12.2021 23:02:04
 
Цитата
написал:
Вопрос--правильно ли это решение?
А Вы сами не знаете?
Цитата
написал:
a-1 ≠ 0
Цитата
написал:
a³ = 1
Не смущает такое сочетание?
 
В моём понимании задача решена неверно ,но мои аргументы не доходят.
Получил такой ответ :
""я математику учил на этом самом мехмате в МГУ. Эта задачка была у меня на приемном. Слава богу, мы её разобрали ещё в школе при подготовке к вступительным, а то не знаю сдюжил ли бы я, увидев её в первый раз. Вы не огорчайтесь, когда я с ней познакомился впервые, у меня возникали все те же самые вопросы, что и у вас, просто у меня было время с ними разобраться. :-)
Вы всё никак не поймёте тот факт, что для решения НЕ НУЖНО ЗНАТЬ КОРНЕЙ. Мы узнаём сразу "а" в кубе и ЭТОГО ДОВОЛЬНО. :-))) ""
и  решил уточнить у наших специалистов.
 
Цитата
написал:
решил уточнить у наших специалистов.
А чего уточнять-то? Вы же ответ не написали. Из того, что Вы получили: a³ = 1, для действительных чисел дает ответ а = 1. Подставьте это число в исходное уравнение и посмотрите, удовлетворяется оно или нет. И увидите, что нет. Почему, тоже ясно. Вы умножили обе части уравнения на 0, что делать нельзя.
 
Цитата
Gierus написал:
Вы умножили обе части уравнения на 0, что делать нельзя.
Почему на ноль? Написано же условие a - 1 ≠ 0. Из того, что  a³ = 1 вовсе не следует, что a = 1 и только 1. Другими словами, значение а не нужно, достаточно знать лишь значение а в кубе.
 
Цитата
написал:
Из того, что  a³ = 1 вовсе не следует, что a = 1
И чему же равно а? Можете решить это уравнение  a³ = 1 и найти а? В действительных числах.
Изменено: Gierus - 28.12.2021 19:37:04
 
Цитата
написал:
. Из того, что Вы получили: a³ = 1
Вы меня не поняли. Это не моё решение. Это решение ,которое приводится как правильное
Цитата
камус написал:
В моём понимании задача решена неверно
Но визави с мех.мата МГУ настаивает ,что  что такое решение правильное.У меня решения нет
Изменено: camus - 28.12.2021 20:39:44
 
Цитата
Gierus написал:
Можете решить это уравнение  a³ = 1 и найти а? В действительных числах.
Во-первых, этого по условию задачи не требуется. А во-вторых, не требуется, если уж очень хочется само число х, чтобы решение было в действительных числах. Достаточно того, что х в кубе есть число действительное.
 
Цитата
написал:
Во-первых, этого по условию задачи не требуется.
И ты, Брут??? Что значит, не требуется? Чувак умножает обе части уравнения на 0, что запрещено и делает решение неверным. Неужели тебе не ясно, что единственным действительным решением уравнения a³ = 1 является 1? Ну подставь в исходной уравнение 1 вместо а и посмотри, равна ли левая часть уравнения 0 или нет.
Изменено: Gierus - 29.12.2021 18:21:03
Страницы: Пред. 1 ... 271 272 273 274 275 ... 316 След.