Кстати вчера прицепил к токарному станку звездочку велосипедную на 16 зубьев и повесил на нее свободно висящую замкнутую велосипедную цепь. Количество звеньев было больше на 6-8 чем число зубьев. При повышении оборотов цепь вела себя так, как буд-то есть вторая звезда с внутренним зацеплением и третья с внешним, что придавала цепи форму банана)) а так же на очень высоких оборотах получилось поднять "хвост" цепи выше оси вращения. Интересно бы увидеть объяснение механики сего процесса со стороны формул и расчетов)
Ну так с самого начала же в качественном объяснении явления было изображено, как именно разность углов на разных фазах высокочастотного колебания приводит к появлению ненулевой средней силы. А в горизонтальном варианте для удержания маятника в наклонном положении эту силу надо прикладывать постоянно - вот он и должен постоянно колебаться настолько, чтобы эта сила получалась.
Мы такие задачи по теормеху решали. Там уравнение Лагранжа, фазовые портреты... Более академический подход. Давно это было. Сейчас уже воспроизвести не смогу.
@@schetnikov огромное спасибо! Это было восхитительно! Очень не хватает такого контента на канале (чуть более сложного чем обычно). Сразу такой бодряк! 🙂
Если вкратце, то в первом случае "направления движений поршня и сила тяжести (маятник) находятся на одной оси", во втором они почти перпендикулярны. При небольшой доработке можно застравить его "работать правильно."
Ну получается, что приток энергии от колеблющегося подвеса делится на составляющую вдоль маятника и поперёк. Которая поперёк и раскачивает маятник. Можно опыт слегка модифицировать. 1. Определить потери энергии, перевернув установку вертикально вниз и не включая её, измерить затухание колебаний. 2. Вертикальну установку начать немного наклонять, ловя угол, когда затухания прекратятся. Это будет означать, что синус угла наклона "отщипнул" достаточно энергии. Работа подвеса - площадь под квадратом этого синуса. 3. Должна немного измениться частота, поскольку амплитуда теряет косинус, но там второй порядок малости. Может быть можно будет поймать. Вопросы: существуют ли такие потери, что маятник Капицы работать не будет несмотря на мощную подкачку? Не при всех углах? Можно ли раскачать маятник Капицы, если его свободные колебания апериодические?
К ответу на вопрос. Когда маятник не вертикален, то задача становится двумерной. Там есть какая-то собственная мода, но она не сводится к движению по прямой в общем случае.
Ответ Направленная вниз компонента различна В случае вертикального маятника она увеличивается пропорционально отклонению от вертикали В случае горизонтального маятника она практически не зависит от отклонения Как результат, вертикальный маятник легче удерживается в состоянии равновесия
Вероятно, что при горизонтальном положении, маятнику необходимо дополнительно преодолевать силу притяжения к земле. В вертикальном её нивелирует сам ход поршня.
Когда подвес маятника движется вертикально, а маятник находится в положении равновесия, нет сил , которые могли бы вывести маятник из вертикальнгого положения. При горизонтальном движении подвеса мятника положения, при которм все дейчтвующие силы выстроилисьвдоль какой-либо оси,не существет. Двжение получаетя более сложным и несколько хаотичным, как если ы на маятник, находящийся в равновесии, действовли силы, выводящие его из равновесия.
Спокойно смотрят со смартфонов и без всяких впн. Вы там поаккуратнее с дурью от которой чекисты везде мерещатся, а то так вам недалеко и до прыжков из окон с криком "русские идут".
1 Гц это 1 колебание в сек. За 1 оборот кривошип вернется в первоначальное положение, если изобразить график амплитуды по времени это и будет 1 колебание. Тут 15 об/сек, т.е. 15 Гц
Если бы нашёлся талантливый учитель, который доходчиво объяснял бы все законы физики людям с самого нулевого уровня, это было бы для многих самым увлекательно_позновательным каналом! Не интересно, потому что нельзя представить искомую задачу в уме, многие не понимают значение букв и откуда они взялись! Для кого выпустили данный ролик? Автор в курсе сколько %людей знают на хорошо школьный курс физики? 😁 👎
А 99,99% людей совсем не надо знать про маятник Капицы, это уже достаточно сложная физика. У нас на канале есть разные ролики - и по школьному курсу физики, и по разным углублённым главам, а этот ролик скорее для тех, кто изучает теоретическую механику на втором курсе, им лектор формулы напишет, а вот эксперимент могen и не показать, пусть они у нас его посмотрят. И наш канал точно не развлекательный, и даже не популяризаторский, а учебно-образовательный, для тех, кто изучает физику и кто хочет в ней разбираться. В принципе, вы можете удовлетвориться тем качественным объяснением, которое в начале ролика даёт Алексей, но если вам и в неём трудно разобраться, значит этот ролик совсем не для вас, извините. А "объяснять все законы физики с нулевого уровня" невозможно, это будет лишь иллюзия объяснения и понимания.
schetnikov@@schetnikovЕсли бы Вы указывали, для кого выпущен определённый ролик, это уменьшило бы количество просмотров? ~думаю что да. Обманывать самого себя, стоит ли? 😁
@@schetnikov вообще-то разнообразные маятники отличный модельный инструмент для задач автоматического регулирования и управления. Но вопросы ТАУ и ТАР, я так понимаю, не ваше направление? В смысле физики, я бы предложил поразвлекаться с аналогиями. Вот Капице нужна была плазма, а не палка на вибраторе, но где и почему в ней возникают медленные и быстрые колебания, как неустойчивая зона становится устойчивой? А можно такой же маятник сделать на электричестве? На жидкостях? А на химических реакциях? :)
счастливые люди, кто понимает все эти формулы...
t это время, остальное непонятно
Кстати вчера прицепил к токарному станку звездочку велосипедную на 16 зубьев и повесил на нее свободно висящую замкнутую велосипедную цепь. Количество звеньев было больше на 6-8 чем число зубьев. При повышении оборотов цепь вела себя так, как буд-то есть вторая звезда с внутренним зацеплением и третья с внешним, что придавала цепи форму банана)) а так же на очень высоких оборотах получилось поднять "хвост" цепи выше оси вращения. Интересно бы увидеть объяснение механики сего процесса со стороны формул и расчетов)
борьба растущей силы натяжения / центробежной с силой тяжести
Спасибо вам за вашу работу!
Теперь я понял, почему чем быстрее я еду по кочкам, тем прямее сижу.
О, нам про этот маятник на ММЕ (мат основы естествознания) на ВМК ННГУ рассказывал Юрий Исаакович Неймарк.
Да это же характер колебаний оси гироскопа! Только без вращательный компоненты.
@@ВикторияАлександрКуксенко прецессия?
Спасибо за видео!!! Класс!!! 👍👍👍
Из той же оперы что и эффект джанибекова-тело в итоге принимает энергетически выгодное положение
Ух уж эта вышка) Для гуманитария это на грани магии и колдовства)
Ну так с самого начала же в качественном объяснении явления было изображено, как именно разность углов на разных фазах высокочастотного колебания приводит к появлению ненулевой средней силы. А в горизонтальном варианте для удержания маятника в наклонном положении эту силу надо прикладывать постоянно - вот он и должен постоянно колебаться настолько, чтобы эта сила получалась.
Замедленная съемка маятника в горизонтальном исполнении показывает, что устройству не хватает жесткости закрепления.
да и в вертикальном видно, как всё ходит ходуном, добротность установки никакая
Мы такие задачи по теормеху решали. Там уравнение Лагранжа, фазовые портреты... Более академический подход. Давно это было. Сейчас уже воспроизвести не смогу.
На теоретической части (4:50 - 9:30) у меня было ощущение что я где-то зазевался на уроке...
В этот раз мы захотели всё рассказать (ради корня из 2, наверное).
@@schetnikov огромное спасибо! Это было восхитительно! Очень не хватает такого контента на канале (чуть более сложного чем обычно). Сразу такой бодряк! 🙂
Математика становится сложной там, где появляются подковы.
А где программу "Живая физика" можно скачать?
Если вкратце, то в первом случае "направления движений поршня и сила тяжести (маятник) находятся на одной оси", во втором они почти перпендикулярны.
При небольшой доработке можно застравить его "работать правильно."
Ну получается, что приток энергии от колеблющегося подвеса делится на составляющую вдоль маятника и поперёк. Которая поперёк и раскачивает маятник.
Можно опыт слегка модифицировать.
1. Определить потери энергии, перевернув установку вертикально вниз и не включая её, измерить затухание колебаний.
2. Вертикальну установку начать немного наклонять, ловя угол, когда затухания прекратятся. Это будет означать, что синус угла наклона "отщипнул" достаточно энергии. Работа подвеса - площадь под квадратом этого синуса.
3. Должна немного измениться частота, поскольку амплитуда теряет косинус, но там второй порядок малости. Может быть можно будет поймать.
Вопросы: существуют ли такие потери, что маятник Капицы работать не будет несмотря на мощную подкачку? Не при всех углах? Можно ли раскачать маятник Капицы, если его свободные колебания апериодические?
Ого! прикольно!
10:50 Я знаю, я зануда, но герц это "колебаний в секунду", а круговая частота это "радиан в секунду".
Может, 2П*рад/с?
Только не 7.5 Гц, а 7.5 рад/с.
Больше скорость - меньше ям.
К ответу на вопрос. Когда маятник не вертикален, то задача становится двумерной. Там есть какая-то собственная мода, но она не сводится к движению по прямой в общем случае.
Ответ
Направленная вниз компонента различна
В случае вертикального маятника она увеличивается пропорционально отклонению от вертикали
В случае горизонтального маятника она практически не зависит от отклонения
Как результат, вертикальный маятник легче удерживается в состоянии равновесия
Классическая "рядная" поршневая и поршень оппозитного двигателя в финале.
А что за траектория на заставке?
Very interesting
В МГТУ имени Баумана принято умалчивать фамилию Капицы и говорить только о Челомее который обобщил эту задачу
физтехи все же думают иначе))
Интересно, вручную можно получить такой эффект?
Да.
Вероятно, что при горизонтальном положении, маятнику необходимо дополнительно преодолевать силу притяжения к земле. В вертикальном её нивелирует сам ход поршня.
Когда подвес маятника движется вертикально, а маятник находится в положении равновесия, нет сил , которые могли бы вывести маятник из вертикальнгого положения. При горизонтальном движении подвеса мятника положения, при которм все дейчтвующие силы выстроилисьвдоль какой-либо оси,не существет. Двжение получаетя более сложным и несколько хаотичным, как если ы на маятник, находящийся в равновесии, действовли силы, выводящие его из равновесия.
Угловая частота измеряется в радианах в секунду. Поправьте на 10:39
Если степень свободы не ограничивать, то как будет качаться маятник? Например если стержень на шарнире..
...мммнеужели в ЭТОМММожно разбираться?!? :-)
Не шарю в это да ещё с беглым объяснением. Но горжусь что есть головастики в стране!
Как говорится видел я один фильм, который начинался также.
Случайно не особенности национальной бани?
@@YanYasnyi Спасибо.
Будет что с женой посмотреть. КОМЭДИЯ!
Краткое содержание: физики конструируют вибратор, встаёт маятник, в уравнениях есть быстрый член.
А как вас смотрят в России? Чекисты же заблокировали ютуб?
На всякую ... есть ... Все уже впн себе установили.
Спокойно смотрят со смартфонов и без всяких впн. Вы там поаккуратнее с дурью от которой чекисты везде мерещатся, а то так вам недалеко и до прыжков из окон с криком "русские идут".
Я и без впн смотрю. 😜
Как может получиться меньше нуля число в квадрате?
Комплексные числа же.
Не только меньше нуля, но ещё и препердикулярно :) поверхности!
Кругова частота вимірюється не в Гц, а в рад/с. А в цілому дуже корисно і цікаво
😊
Это как 15герц = 15 об.сек...что за формула
1 Гц это 1 колебание в сек. За 1 оборот кривошип вернется в первоначальное положение, если изобразить график амплитуды по времени это и будет 1 колебание. Тут 15 об/сек, т.е. 15 Гц
Если бы нашёлся талантливый учитель, который доходчиво объяснял бы все законы физики людям с самого нулевого уровня, это было бы для многих самым увлекательно_позновательным каналом! Не интересно, потому что нельзя представить искомую задачу в уме, многие не понимают значение букв и откуда они взялись! Для кого выпустили данный ролик? Автор в курсе сколько %людей знают на хорошо школьный курс физики? 😁 👎
А 99,99% людей совсем не надо знать про маятник Капицы, это уже достаточно сложная физика. У нас на канале есть разные ролики - и по школьному курсу физики, и по разным углублённым главам, а этот ролик скорее для тех, кто изучает теоретическую механику на втором курсе, им лектор формулы напишет, а вот эксперимент могen и не показать, пусть они у нас его посмотрят. И наш канал точно не развлекательный, и даже не популяризаторский, а учебно-образовательный, для тех, кто изучает физику и кто хочет в ней разбираться. В принципе, вы можете удовлетвориться тем качественным объяснением, которое в начале ролика даёт Алексей, но если вам и в неём трудно разобраться, значит этот ролик совсем не для вас, извините. А "объяснять все законы физики с нулевого уровня" невозможно, это будет лишь иллюзия объяснения и понимания.
schetnikov@@schetnikovЕсли бы Вы указывали, для кого выпущен определённый ролик, это уменьшило бы количество просмотров? ~думаю что да. Обманывать самого себя, стоит ли? 😁
@@schetnikov вообще-то разнообразные маятники отличный модельный инструмент для задач автоматического регулирования и управления.
Но вопросы ТАУ и ТАР, я так понимаю, не ваше направление?
В смысле физики, я бы предложил поразвлекаться с аналогиями.
Вот Капице нужна была плазма, а не палка на вибраторе, но где и почему в ней возникают медленные и быстрые колебания, как неустойчивая зона становится устойчивой?
А можно такой же маятник сделать на электричестве? На жидкостях?
А на химических реакциях? :)