• Najnowsze pytania
  • Bez odpowiedzi
  • Zadaj pytanie
  • Kategorie
  • Tagi
  • Zdobyte punkty
  • Ekipa ninja
  • IRC
  • FAQ
  • Regulamin
  • Książki warte uwagi

Uwaga! Konkurs fizyczny!

VPS Starter Arubacloud
+1 głos
418 wizyt
pytanie zadane 17 stycznia 2016 w Offtop przez niezalogowany

Hej cześć i czołem. Liczę, iż zgromadzę tu śmiałków którym niestraszne pieszczenie prądem, bo mam problem. Nie będę owijał w bawełnę.

"Na mocnej nici zawieszony jest ciężarek. Gdy punkt zaczepienia takiego wahadła zaczniemy poruszać po poziomym okręgu, ciężarek zacznie zataczać koło, które w pewnych warunkach może mieć mniejszy promień. Zbadaj ruch ciężarka i jego stabilne trajektorie."

Muszę omówić ten problem, ale jak się już pewnie domyślacie, jest to dla mnie czarna magia. Jeśli ktoś jest oblatany w temacie, to byłoby miło, gdyby rzucił mi słowa klucze, na których muszę się skupić, by zrozumieć pi razy drzwi o co w ogóle chodzi i co za co jest odpowiedzialne.

Jako, iż jest to konkurs, to nie może obyć się bez nagród. Otóż osobie, która okaże się być najbardziej pomocna, nadany zostanie tytuł "FIZYK MIESIĄCA" z licencją obowiązującą do końca... Miesiąca. Liczę, iż zainteresuję tym wątkiem sporą część naszych programistów-fizyków.

Z wyrazami szacunku.
Ja.

2 odpowiedzi

+1 głos
odpowiedź 17 stycznia 2016 przez Benek Szeryf (90,690 p.)
wybrane 24 stycznia 2016
 
Najlepsza
Pierwsza podpowiedź: jeśli nić ma długość L, to żeby zachodziło r < R, to węzeł musi leżeć w odległości > L/2 od punktu zaczepienia nici (licząc wzdłuż nici). Innymi słowy kąt między płaszczyzną okręgu o promieniu R a nicią musi być większy niż pi/4.
komentarz 17 stycznia 2016 przez niezalogowany
edycja 17 stycznia 2016

Przeprowadzałem to doświadczenie, dla kąta równego 90* i ni cholery nie mogłem zauważyć efektu :/

z

Zbudowałem w pracowni taki model. Dolna platforma obraca się, do niej przytwierdziłem pręt i prostopadle do niego kolejny.

komentarz 24 stycznia 2016 przez Benek Szeryf (90,690 p.)
edycja 24 stycznia 2016 przez Benek

Spróbowałem rozrysować tę sytuację dla jednego z przypadków, tj. dla jednego konkretnego ustawienia (coś jak migawka z aparatu) i zaznaczyć występujące siły. Generalnie chodzi w tym o to, żeby nadać na tyle duże przyspieszenie kątowe układowi, by ciężarek nie nadążył za punktem zaczepienia. Wydaje się to faktycznie trudne, ale intuicyjnie można to sobie wyobrazić tak, że na skutek bezwładności ciężarek zacznie się poruszać z opóźnieniem. Na rysunkach widać układ z perspektywy i rzut z góry. Kąt alfa ustaliłem sobie na pi/2. W ruchu po okręgu jest tylko przyspieszenie dośrodkowe, tutaj F1 jest różne od 0, co oznacza, że ciężarek będzie miał tendencję do wychylania się na zewnątrz układu. Czyli w takim przypadku, by F1 = 0, a ciężarek poruszał się po okręgu o promieniu r, to muszą być spełnione warunki, które napisałem wyżej. Zdaje się, że taki układ jest niestabilny, bo w końcu na skutek tarcia ciężarek zwolni i znów pojawi się siła F1, czyli łatwo go wytrącić z tego położenia równowagi, a tym samym trudno to zaobserwować. Oczywiście te wszystkie siły pojawiają się wtedy, gdy występuje przyspieszenie kątowe (układ się rozkręca).

Zdjęcia są nieostre, ale da się odczytać ideę:

 

 

0 głosów
odpowiedź 17 stycznia 2016 przez Patrycjerz Mędrzec (192,340 p.)
edycja 17 stycznia 2016 przez Patrycjerz

Tutaj słowami klucz, przy stabilnej trajektorii, są układ inercjalny i nieinercjalny. Ciekawi mnie, jakim prawem, przy takim ruchu, ciężarek może zakreślać okrąg mniejszy, niż punkt zaczepienia - kiedy przyspieszamy punkt, występuje przyspieszenie, i co za tym idzie, siła odśrodkowa (ruch po okręgu), więc ciężarek zawsze powinien zataczać okrąg większy, niż punkt zaczepienia.

EDIT: Albo równy, gdyż przy stałej prędkości punktu zaczepienia ciężarek będzie wytracać powoli energię z powodu tarcia oraz promień okręgu, po którym się porusza, będzie maleć z powodu siły grawitacji.

komentarz 17 stycznia 2016 przez niezalogowany
Też nie potrafię sobie tego wyobrazić, ale doszły mnie słuchy, że jednej grupie się to udało.
komentarz 24 stycznia 2016 przez juriiw Gaduła (3,470 p.)
edycja 24 stycznia 2016 przez juriiw

Patrycjerzu, w Twoim opisie wyobrażam sobie, że punkt zaczepienia zatacza małe, prawie niewidoczne okręgi wprawiając ciało zwieszone na nici w ruch, siła odśrodkowa powiększy promień "r". I to by się zgadzało, że jest prawie nie możliwe aby ciało zataczało mniejszy okręg.

W zadaniu jednak (chyba) chodzi o to, że punkt zaczepienia zatacza okręg (początkowo dużo większy niż ciało R > r) - i w wyniku tego powstaje ruch po okręgu, ciała zawieszonego na nici.

/edit

Tak czysto teoretycznie, na zdrowy rozsądek to, wydaje mi się, że powstanie taka zależność:

im mniejszy promień R tym (po pewnym czasie obracania) większy promień r i wice versa :D Niestety nie potrafię tego udowodnić matematycznie :(

Podobne pytania

0 głosów
3 odpowiedzi 350 wizyt
pytanie zadane 17 kwietnia 2018 w SPOJ przez Jakub 0 Pasjonat (23,120 p.)
0 głosów
0 odpowiedzi 160 wizyt
+7 głosów
2 odpowiedzi 322 wizyt
pytanie zadane 26 kwietnia 2017 w Nasze projekty przez JojololomenPL Bywalec (2,580 p.)

92,452 zapytań

141,262 odpowiedzi

319,085 komentarzy

61,854 pasjonatów

Motyw:

Akcja Pajacyk

Pajacyk od wielu lat dożywia dzieci. Pomóż klikając w zielony brzuszek na stronie. Dziękujemy! ♡

Oto polecana książka warta uwagi.
Pełną listę książek znajdziesz tutaj.

Akademia Sekuraka

Akademia Sekuraka 2024 zapewnia dostęp do minimum 15 szkoleń online z bezpieczeństwa IT oraz dostęp także do materiałów z edycji Sekurak Academy z roku 2023!

Przy zakupie możecie skorzystać z kodu: pasja-akademia - użyjcie go w koszyku, a uzyskacie rabat -30% na bilety w wersji "Standard"! Więcej informacji na temat akademii 2024 znajdziecie tutaj. Dziękujemy ekipie Sekuraka za taką fajną zniżkę dla wszystkich Pasjonatów!

Akademia Sekuraka

Niedawno wystartował dodruk tej świetnej, rozchwytywanej książki (około 940 stron). Mamy dla Was kod: pasja (wpiszcie go w koszyku), dzięki któremu otrzymujemy 10% zniżki - dziękujemy zaprzyjaźnionej ekipie Sekuraka za taki bonus dla Pasjonatów! Książka to pierwszy tom z serii o ITsec, który łagodnie wprowadzi w świat bezpieczeństwa IT każdą osobę - warto, polecamy!

...