Конференция "Прочее" » Шарик с гелием в машине
 
  • Юрий Зотов © (11.05.17 10:52) [100]
    > Inovet ©   (11.05.17 10:32) [98]

    Наливаем в миску воды и двигаем миску с постоянным линейным ускорением. Видим, что уровень воды "сзади" стал больше, чем "спереди". То есть, возник градиент давления.

    Теперь делаем в миске большую дырку непосредственно над уровнем воды и повторяем эксперимент. Видим, что вода выливается в дырку, а уровень воды "сзади" и "спереди" практически одинаков. То есть, градиент давления тоже возникает, но он настолько мал, что им можно пренебречь.

    PS
    И во втором случае вода будет выливаться в дырку до тех пор, пока ее уровень не опустится ниже дырки.
  • Лодочник © (11.05.17 10:53) [101]
    Мне кажется, что если мы исключаем всякие вихревые явления и т.п. то часть воздуха выйдет и в задней части установится давление как снаружи, а внутри будет градиент, как и при стекле, но с более низкой начальной величиной. И шарик отклонится вперед.
    Но все-таки при открытом заду избежать сложного поведения воздуха в машине, вряд ли удастся.
  • Лодочник © (11.05.17 10:54) [102]

    > И во втором случае вода будет выливаться в дырку до тех
    > пор, пока ее уровень не опустится ниже дырки.
    >
    >

    А когда опустится - получим такой же уровень наклона воды.
  • Inovet © (11.05.17 10:57) [103]
    > [99] Юрий Зотов ©   (11.05.17 10:41)

    Вон чё, ну тогда пренебрегая, как было изначально в посте 0, инерционностью шарика, считая его пустотой, рассмотрим окружающий воздух, такой кабриолет в вакууме, но с воздухом внутри. Нет, не в вакууме, а в таком же воздухе, - о вакууме мы поняли про коня, - так вот если такой кабриолет сдвинется с места, давление в его открытом салоне понизится, со скоростью звука т.е. возникнет тот самый градиент давления, который сдвинет шарик назад.
  • Inovet © (11.05.17 11:02) [104]
    > [100] Юрий Зотов ©   (11.05.17 10:52)
    > Наливаем в миску воды

    Аналогия с жидкостью не очень уместна, но годится.
  • Юрий Зотов © (11.05.17 11:03) [105]
    > Лодочник ©   (11.05.17 10:54) [102]

    > А когда опустится - получим такой же уровень наклона воды.


    Тоже верно. Выходит, шарик отклонится сначала назад (пусть даже и на малое время), а потом, когда воздух уже перестанет стравливаться - вперед.
  • Inovet © (11.05.17 11:07) [106]
    > [101] Лодочник ©   (11.05.17 10:53)
    > внутри будет градиент, как и при стекле, но с более низкой
    > начальной величиной

    Да как бы не должно после стабилизации системы такого быть. НО!! Тут ведь действительно нельзя прямо вот так взять и тбросить все аэродинамические явления, потому что они существенны, мало того, определяющими могут оказаться. Но пусть цилиндр будет достаточно большим, а исследуемая область достаточно мала, тогда во время ускорения градиент должен быть.
  • Лодочник © (11.05.17 11:22) [107]
    > Inovet ©   (11.05.17 11:07) [106]

    Можно не все стекло выносить, а сделать небольшую дырочку. В итоге воздух будет по тихому стравливаться, пока давление в районе дырочки не сравняется с окружающей средой (это чтобы избежать сложных течений). В итоге и установится картинка описанная выше. Т.е. конечное состояние - шарик отклоняется вперед. Получается так.
  • Тракторист © (11.05.17 11:22) [108]
    Юрий Зотов ©   (11.05.17 09:34) [88]

    Вот примерно этого я и ожидал, когда просил тебя не утруждаться.
    Суть решения не в том, как энергии переходят друг в друга,
    а в том, что в конечном счёте вся наша работа идёт на преодоление
    сил трения (эта часть нам известна по спуску) и на подъём.

    Конечно, задача упрощается (и одновременно приближается к
    практике), если мы скруглим "особую" точку, либо, скорее всего, будем
    рассматривать санки не как материальную точку.
    Но для любителей точек перелома и материальных точек
    предлагаю следующий план.

    Из закона сохранения энергии (с учётом трения, конечно) посчитаем
    скорость в конце горки, учтём потерю энергии за счёт исчезновения
    вертикальной составляющей скорости - dE и вычтем эту потерю из 2mgh.
    Такое решение, 2mgh - dE, гораздо экономичнее, чем полный расчёт вместе
    с горизонтальным участком.
    Впрочем, я ничего не навязываю :-)
  • Лодочник © (11.05.17 11:28) [109]
    > Такое решение, 2mgh - dE, гораздо экономичнее, чем полный
    > расчёт вместе
    > с горизонтальным участком.
    > Впрочем, я ничего не навязываю :-)

    Оно неплохо, но это dE может быть сравнимо с mgh. Поэтому мне кажется, что можно тут и утрудиться немного.

    Когда я увидел вашу задачу, то первым делом. конечно, выписал ответ 2mgh - исходя из тех же соображений. Но мы ведь все немного физики, правда? А как по быстрому фальсифицировать решение - посмотреть его поведение на границах. Я и посмотрел на 90 градусах. Там очевидно ответ mgh. Отсюда и пришло понимание, что в случае с наклонной плоскостью ответ все-таки сложнее - пришлось по честному выписывать все силы, делать предположение о характере удара и т.п. .
    И это же приводит к тому, что в случае гладкого сопряжения ответ 2mgh.

    В общем, есть о чем поговорить со школьником на собеседовании.
  • Inovet © (11.05.17 11:31) [110]
    > [107] Лодочник ©   (11.05.17 11:22)
    > а сделать небольшую дырочку

    Интересная методика, но это ведь существенно другая задача.
  • Лодочник © (11.05.17 11:34) [111]
    А вот тут, например:

    >И наоборот, подходящим выбором СО легко избавиться от силы Ампера.

    Я вижу сложности, которые, на мой взгляд перевешивают плюсы, которых, я признаться, не вижу вовсе.

    Это же не механика с группой Галилея, а электродинамика с группой Пуанкаре.

    Вот проводник. по нему течет ток силой I. Рядом летит электрон вдоль проводника. Направление такое, что он отталкивается. Понятно любому школьнику, да и силу он легко подсчитает.
    Но перейдем в систему электрона. Он покоится, а вот отталкивание от в целом нейтрального проводника осталось. У школьника начнет протекать крыша.
  • Лодочник © (11.05.17 11:34) [112]
    > Интересная методика, но это ведь существенно другая задача.

    Ну, в каком-то смысле и да и нет. В общем, мне кажется, что суть понятна.
  • Тракторист © (11.05.17 14:29) [113]
    Лодочник ©   (11.05.17 09:47) [89]
    Я не Юра. :)

    Убедил :-)
 
Конференция "Прочее" » Шарик с гелием в машине
Есть новые Нет новых   [134431   +10][b:0.001][p:0.001]