3:32 Сделать и на строго горизонтальной плоскости, и с минимальным трением тележку можно, разместив её на поплавок из, скажем, пеноплэкса, и пустив его плавать в какую-нибудь лужу, хоть прямо на столе. 🙂
Сразу на ум пришла задача о цистерне... (3:27) "Обеспечить такие условия" вполне реально посредством воздушной подушки. Нужно сделать стол с массой мелких отверстий, сквозь которые подаётся воздух. Так, кстати, устроены рабочие столы для раскроя больших листов стекла (когда лист занимает нужное положение, поддув выключают). Помнится, в институте была похожая и очень эффектная "одномерная" установка: вместо плоского стола использовалась труба квадратного сечения, поставленная на ребро, и по ней свободно плавали аккуратно сделанные отрезки уголкового пофиля. (На их концах были Ω-образные "буферы" из пружинной ленты, и всё это моделировало одномерный газ.) Другой способ "убрать трение" - применить вибрацию. Или "уменьшить" его, перенаправив силу трения скольжения в другую сторону; мы это делаем каждый раз, когда, чтобы вытащить туго сидящую пробку, вращаем её (трение, направленное тангенциально легко преодолевается рычагом-тряпкой, а осевая компонента будет тем меньше, чем меньше осевая скорость по сравнению с тангенциальной).
Это верно, но делать такой стол (дорожку) ради задачи, в которой ответ известен заранее, и в котоором мы нисколько не сомневаемся, было бы слишком непродуктивным расходом времени. Хотя было бы интересно посмотреть на такой опыт? конечно.
@@РоманНавий-ы1ч Да, близка: как первая степень. И в этом случае лучше бы было - чтобы как вторая, что верно для больших скоростей (чисел Рейнольдса). А вообще я сейчас вспомнил, что есть такая забава (применяется в пабах и т.п.) - "настольный хоккей"(?) - в которой играющие гоняют по столу шайбу. Размер стола что-то около ~1.5х1м, он с поддувом, и потому шайба плавает без трения. Такая игрушка наверняка была бы полезной для здешних демонстраций.
А что если: Наклонную сделать неподвижной, и подлиннее, взять диск побольше, а вал потоньше, валом поставить на наклонную и пустить диск по наклонной в низ, при разгоне в низу наклонной у диска будет большой крутящий момент, далее представим что диск никуда не упирается, а зависает на вертикальной нитке, при вращении диска нитка начинает наматываться на тонкий вал, тем самым диск будет работать как маховик и будет сам себя поднимать в верх. Вопрос: На какую высоту диск сможет поднять сам себя? если к примеру высота наклонной 1 метр, а длинна 10 метров.
Лучше наверно всё-таки уточнить, что речь идёт о сохранении горизонтальной составляющей импульса. Ведь вертикальная очевидно в ходе эксперимента меняется, так как у нас система всё-таки не замкнутая и есть внешняя сила в виде тяготения Земли. Ну если мы конечно смещение самой Земли не собираемся учитывать. Но судя по модели всё-таки для простоты это не учитывается.
Ну, в процессе-то тележка может и будет кататься, но в итоге должна оказаться на том же месте с нулевой скоростью, это-то понятно и очевидно. А вот как будет кататься, уже интересный вопрос. Кажется, что сначала должна поехать в сторону груза с бОльшим моментом инерции
Остановил на 7-й минуте, попытаюсь порассуждать. В горизонтальном нправлении на систему из тележки и двух катков никакие силы не действуют, поэтому центр тяжести этой системы будет неподвижен. Но каток с бОльшим моментом инерции удаляется от центра медленнее. Плэтому тележка сначала будет катиться, разгоняясь, в ту же стороу, в которую скатывается каток с бОльшим моментом инерции. А когда быстрее скатывающийся ролик достигнет упора, тележка в момент удара изменит направление движения, разгонится в противоположном напрявлении ещё больше, к моменту удара второго катка возвратится на место и от удара остановится. Все прочие силы (вес тележки и катклов) направлены вертикально, и, при наличии опоры компенсируются изменением реакций опоры. А тепнрь дослушаю ролик, исравню мой результат, полученный путём рассуждеий, с правильным. Мои рассуждения правильны, но есть неточность. Центр тяжечсти будет опускаться , неизменна будет только горизонтальная координата центра тяжеси.
конечно только горизонтальная, поэтому в ходе эксперимента меняется импульс по вертикали. Но если учитывать ещё и Землю, тогда будет сохранение общего центра масс системы и общего импульса системы уже по всех координатам.
@@mrgoodpeople Интересно, а если водители всех ватомобилей, едущих с запада на восток, одновременно резко нажмут педаль тормоза, а водители всех, едущих с востока на запад вдавят педаль газа в пол, содрогнётся ли Земля?
@@AlexeySivokhin а вы хороший вопрос поставили. На этом канале раньше была рубрика из серии "даём оценку". То есть можно ваш пример попытаться оценить количественно, хотя бы очень-очень грубо. Формально эффект конечно будет, но массы несоизмеримы, поэтому по факту ничего не произойдёт. Но тут есть сложности. По-хорошему нам нужно учитывать не всю массу Земли, а массу какого-то поверхностного слоя (а может даже конкретной литосферной плиты), ведь они скользят (пусть и с трением) по находящимся ниже слоям. Земля всё-таки не является полностью твёрдым объектом. Скорее таким загустевшим шариком =).
6:34_ Поставте видео на паузу. Внимательно считаем количество клеточек которое прошли центры вращения каждого диска от вертикальной оси -- точки отсчета, до соодарения правого диска с упором тележки. Оно разве равно?
@@aleksandr_berdnikov От расстояния зависит положение центра масс -- если в этой математической симуляции не учитывать массу самой тележки, то на видео мы видим изменение положения центра масс замкнутой системы. Кстати, у меня появилась новая задача, видео : Задача №3. Поступательное и вращательное движения тела.
@@Mykhaylo37 Не зная массы тележки мы можем только ожидать что диски скатятся на расстояния (пока один не остановится), которые в одинаковой пропорции находятся, а не равны. Учтёте массу тележки - будет сохранение центра масс.
Хорошо.тогда вопрос. Профиль горки - симметричный, с минимум в центре. Поверхность горки - зубчатая рейка, а у маховика с большой инерцией - оси (цапфы) - из шестеренки. Отпускаем с верхней точки маховик, и он начинает скатываться вниз, раскручиваясь и разгоняясь. В нижней точке маховик соскакивает с наклонной гребенки, и попадает своим ободом на направляющую идущую вверх. Вопрос: хватит-ли угловой инерции маховика, чтобы достичь вершины, и перевалить через неё? ;-)
Зря вы обошли вниманием момент вращения дисков. В первом видео из живой физики есть пара кадров, что диск продолжает вращаться в нижней точке, а во втором - почему-то нет. Могу предположить, что просто видео рано остановили, т.к. без трения диски должны продолжать вращение. Вот только, как он получает вращение без трения оси диска по наклонной. Видимо, там предполагается трение качения без проскальзывания. А ещё, интересно было бы рассмотреть графики скорости вращения дисков. В момент удара первого диска там будет забавная картина - второй диск может начать забираться обратно в горку.
конечно трение есть, иначе диски будут просто соскальзывать без вращения. Можете даже представить себе не диски, а шестерёнки, которые движутся не по гладкой поверхности, а по гребёнке. А вращаться в конце диск может, это не важно. Главное, чтобы трение было на наклонной части тележки, а трения о стенку может и не быть, и тогда диск полностью сохранит своё вращение после остановки движения.
Если диски раскручиваются, то на них действует сила терения, а обратная ей сила действует на горку, т.е. на горку действуют не только проекции сил тяжести дисков :)
@@СергейБарсуков-н8у На колесо действует две силы трения 1) трения качения - она препятствует перекатыванию диска по платформе. Как правило пренебрежимо мала. 2) сила трения-покоя в точке касания обода колеса с поверхностью платформы (то есть на мгновенной оси вращения) - она направлена в сторону движения диска (и ответственна за раскручивание, иначе бы диск скользил). Однако её роль играет проекция силы тяжести на поверхность платформы - то есть она уже учтена! (сила тяжести по 3-му зак. Ньютона даёт силу действующую со стороны диска на платформу - вес, а его проекция на горизонталь и толкает платформу в сторону). Например в автомобиле сила трения-покоя колеса в точке его касания к дороге есть сила тяги двигателя. Конечно, для этого должен быть достаточно большой коефициент трения-покоя иначе будет боксование.
С подобной задачей я столкнулся в собственном исследовании импульса. Но условие задачи было другое. . На подвижной тележке от одного борта пружина разгоняет шар, который потом по инерции двигается к противоположному борту. Противоположный борт не останавливает, шар, резко , а по дуге разворачивает движение шара в противоположное направление. По идее тележка должна остановиться. Но какое моё было удивление когда расчёт показал не остановку тележки , а изменение движения этой тележки в противоположном направлении. Потом я смоделировал это в программе но не в Живой физике. Результат был такой-же как и в расчёте.
Не может такого быть. Это 100%. Либо вы что-то неправильно подсчитали и смоделировали, либо физические законы в той области пространства-времени, где вы живёте, отличаются от общепринятых =).
А на повороте по дуге это какой удар упругий или нет? Если удар упругий то результат будет такой как я описал, если же не упругий то да, движения не будет.
@@БорисТополев а какая разница упругий или нет? у нас закон сохранения импульса от этого никак не зависит, он выполняется всегда (в нашем случае для горизонтальной составляющей), в отличие от сохранения механической энергии.
@@mrgoodpeople Упругий удар это передача энергии, а не упругий удар это поглощение энергии. В обоих случаях нарушения закона сохранения импульса и энергии нет.
@@БорисТополев речь шла про механическую энергию, она при неупругом ударе теряется. И если масса одного тела много больше массы другого, то теряется максимально возможное количество механической энергии, лишь бы не нарушился закон сохранения импульса. Эта энергия переходит в тепло и т.п. формы. Но речь шла про механическую энергию, то есть энергию движения и/или положения в силовом поле, всё то, что позволяет совершать механическую работу.
Я бы поаккуратнее рисовал парные силы взаимодействия тележки и диска, они не обязательно будут перпендикулярны плоскости, т.к. есть сила трения И ещё в реальности при остановке быстого диска медленный диск будет подскакивать над поверхностью. Хотя если не перескочит бортик, то результат будет такой же
имелась в виду составляющая веса и сила реакции опоры. А трение конечно может быть, но уже при движении. Но это третья сила, зачем из-за неё менять перпендикулярность данных двух сил?
@@mrgoodpeople В том-то и дело, что трение -- это часть реакции опоры (вторая часть -- это привычная нормальная реакция опоры, которая как раз перпендикулярна) Ну и трение, конечно, есть и при отсутсвии движения -- сила трения покоя. Причём, только она и есть, потому что предполагается, что ось диска не проскальзывает. И правильнее бы сказать третья и четвёртая сила, потому что там так же две разнонаправленные силы трения, действующие на разные объекты.
@@Terrain239 да, всё верно, там тоже пара сил. Про трение покоя тоже верно, я плохо выразился. Имелось в виду, что трения нет, пока нет приложенной к телу силы. В нашем случае она конечно есть, это составляющая веса вдоль наклонной плоскости. И поэтому возможно и наличие трения покоя. Но лучше всё-таки обозначать это всё как две пары сил, а не изменять направление. Ведь само разделение силы тяжести на две составляющие - это уже "мухлёж" в каком-то виде =). Нам просто так удобнее считать, разделяя силы на две перпендикулярные части. Спасибо такому замечательному их свойству как суперпозиция.
@@mrgoodpeople, да, против разложения ничего против не имею. Просто в ролике говорится про силы, с которыми диск и плоскость действуют друг на друга, а нарисована только часть из них. И силы трения будут уменьшать эти горизонтальные составляющие, поэтому, наврное, про них и не сказали. Я всё начал только потому, что всё-таки сила трения здесь важна, без неё бы диски не раскручивались. Результат, конечно, даже с их учётом не изменится.
Не понятно: у тележки масса какая? Почему в конце удара нет отскока? Почему нет остаточного проворота диска, чем он мгновенно тормозится? Какое трение оси по горке?
Принципиально масса тележки не важна, трение оси по горке не важно. Итоговый результат от этого не изменится, тележка остановится. Почему нет отскока? Потому что для материала задана нулевая упругость. Если бы там была "резина" или "пружинка", то был бы отскок, возможно даже очень сильный. Чем диск тормозится? Вероятно трением, значит для стенок задано трение. Возможно нужно было в ролике уточнить характеристики материалов, которые были заданы в симуляции.
На задачу можно посмотреть совсем просто, даже для общего случая когда не только моменты инерции, но и массы дисков различны (обычно у кого масса больше у того и момент инерции больше, но не факт). Имеем систему: тележка массы М, диск массы m1, диск массы m2 (в общем случае m1 не равно m2). Тогда импульс системы это P=(M+m1+m2)V, где V - скорость центра масс (ЦМ) системы. Координата центра масс X=(x0M+x1m1+x2m2)/(M+m1+m2), вертикальная координата Y для нас не важна, x0 - координата центра тележки. Поскольку система замкнута, то есть на тележку не действуют никакие внешние силы, то импульс P постоянен. Тоесть если он вначале был P=0, то и в конце будет P=0. Следовательно, как бы не двигались диски и тележка, ЦМ системы будет оставаться строго на месте. Для удобства поместим начало координат в ЦМ, тогда x0M+x1m1+x2m2=0 и направим ось Ox вправо. Когда диски скатятся, расстояние между ними равно длине тележки x2-x1=L, а расстояние между каждым диском и центром тележки x0-x1=L/2, x2-x0=L/2. Тогда находим координату центра тележки x0=(L/2)*(m1-m2)/(M+m1+m2). Если m1=m2, то тележка в конечном итоге останется на месте x0=0 (как и показано в ролике). Если тяжёлый диск слева m1>m2, x0>0 - тележка сместится вправо, А когда m2>m1, x0
у вас всё правильно, но всё-таки надо быть аккуратным, когда мы заменяем импульсы на числа. Всё-таки импульсы это векторы и сохраняться должна именно векторная сумма. И лишь в некоторых ситуациях (наша в том числе) можно рассматривать отдельно импульсы по разным осям как скалярные величины.
@@KonstantinGrigorishin-t4f вы пишите "координата Y нас не интересуют", вот эта фраза важна. Это справедливо только в определённых ситуациях (включая нашу). Например, если у нас будет наклонная поверхность, а не горизонтальная, то очевидно это уже работать не будет. Придётся учитывать именно векторы, не будет независимости проекций по осям друг от друга.
просто если записывать всё через числа, то можно забыть про общую суть и даже подумать, что V в формуле всегда >=0. А нам нужно не забыть ввести условие, что движение, например, вправо будет означать положительные значения скоростей/импульсов, а движения в обратную сторону - отрицательные. Вот почему лучше хотя бы значок чёрточки над V указывать.
@@mrgoodpeople Безусловно, надо сначала всё записывать в векторном виде. Однако я ж не в математическом редакторе набираю, где можно чёрточки ставить или жирным выделять. Пользуюсь тем, что позволяет данный текстовый редактор. Но я оговариваю "Для удобства поместим начало координат в ЦМ ... и направим ось Ox вправо" тогда это даст соответствующие координаты положений тел на оси и знаки проекций векторов.
Называется Interactive Physics (в русской версии "Живая физика"), но вроде бы она платная. Разработчик некая компания Design Simulation Technologies. Думаю на рутрекере нужно искать бесплатную версию =).
О программе вот здесь www.int-edu.ru/content/zhivaya-fizika-43-virtualnaya-fizicheskaya-laboratoriya но её уже очень давно никто не поддерживает, ищите на рутрекере
Позвольте чуток позанудствовать. положение центра масс и сохранение проекции импульса в горизонтальном направлении. А с вертикальным мне не ясно: если гравитация -- это искривление пространства-времени и аналог неинерциальной системы отсчета -- то откуда берется импульс? переносчиков нет, а скатывающиеся диски приобретают вертикальный импульс -- откуда он?
Нет строгого доказательства того, пространство искривляется гравитацией, и судя по всему невозможно это как-то доказать. Искривление пространства - это всего лишь модель, которая может не соответствовать действительности. Я, например, не верю в искривление пространства. В современной физике уже давно под "доказательством" понимается лишь соответствие наблюдаемой реальности с предсказаниями модели. Уже редко говорят о "доказательствах" в абсолютном смысле.
@@hunter-speexz искривление происходит НЕ из-за гравитации, а из-за неоднородности распределения энергии в пространстве-времени. То, что мы называем гравитацией -- это следствие искривления пространства-времени. В защиту ОТО скажу, что она не заменяет собой описание Ньютона, а включает его. если вы верите, что есть другое объяснение -- то оно также должно не заменять ОТО, а включть его в себя как частный случай. Я к тому, что пространство-время искривлено даже если вы в это не хотите верить -- это наблюдаемый экспериментальный факт!
Оттуда же, откуда и в любой другой неинерциальной СО - из её неинерциальности. Инерциальные именно сохранением импульса и выделяются (тела по инерции движутся равномерно), а в неинерциальных импульс сохраняться не обязан.
диск будет отскакивать, потом возвращаться обратно, тележка будет двигаться то туда, то сюда. Если есть трение, то рано или поздно процесс остановится.
Это всё хорошо, когда вновь и вновь повторяются древние опыты, подтверждающие древние каноны. Но этого мало для развития творческого мышление подрастающего поколения. Например, про цистерну... Задача - как вдвое ускорить слив жидкости из ж/д цистерны (молоко, керосин, вода), не наддувая цистерну сжатым воздухом и не увеличивая стандартный проходной диаметр сливного патрубка ? Замечу, что эта актуальная задача была успешно решена советскими изобретателями.
самый оптимальный способ слива - это создать вихрь. То есть нужно раскрутить жидкость, чтобы появилась воронка. Лучшей скорости слива не сделаешь, это даже можно показать математически. И это точно придумали пораньше, ещё какие-нибудь древние греки. Правда цистерн с керосином у них не было =).
В вихревой струе возрастает орбитальная скорость, но осевая скорость при этом снижается. Поэтому вихревой слив не приводит к увеличению расхода сливаемой жидкости. А вот диффузор, установленный на выходе из сливного отверстия, формирует зону разрежения, искусственно увеличивая перепад давления. К напору жидкостного столба добавляется перепад давления между атмосферой и зоной разрежения. При оптимальных параметрах диффузора (соотношение длины и угла раскрытия) "диффузорная добавка" может в 4 раза превышать располагаемый напор столба жидкости. Самое удивительное, что конкретные примеры столь удивительных расходящихся сопел (Вентури) приведены в советских инженерных справочниках, например, в Справочнике Машиностроителя 1956 г. том 2,, стр 481, табл. 21.
Привожу пример одного конкретного сопла Вентури из Справочника Машиностроителя. Угол конусности диффузора 7,5 градусов, отношение длины диффузора к диаметру горла сопла 14,7. Скорость водяной струи на выходе из данного сопла составляет 0,29 от скорости идеального слива (по формуле Торричелли). Казалось бы, полное фиаско. Но площадь поперечного сечения в горле данного сопла в 8,57 раза меньше сечения на выходе сопла. Естественно, во столько же раз скорость струи в горле больше скорости на выходе из сопла. Следовательно, скорость водяной струи в горле сопла Вентури, с приведенными выше параметрами, в 2,48 раза превышает значение скорости, которое определяется законом сохранения энергии, когда потенциальная энергия напора преобразуется в кинетическую энергию струи: V = (2*9,8*H)^0,5. А поскольку кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, то имеем превышение кинетической энергии струи в горле сопла над потенциальной энергией располагаемого напора водяного столба в 6,15 раза.
Очень интересную штуку заметил в симуляции. После остановки тележки, диск набравший угловой момент, продолжает вращаться. Т. Е. Он выполнил работу, по смещению тележки, потом обратную работу, остановив ее. И продолжает вращение.
Ну это происходит из-за наличия силы тяжести. То есть у нас вообще говоря система незамкнутая, поэтому полного сохранения импульса и момента импульса тут не происходит. Поэтому нет ничего удивительного, что объект может получить такое вращение и сохранить его в конце эксперимента. Если бы мы рассматривали и Землю тоже, то суммарный момент импульса бы сохранился. Можно сделать такую симуляцию в программе, где вместо Земли использовать какой-то очень массивный объект, который будет притягивает к себе тележку и диски. В конец эксперимента эта "Земля" начнёт немного вращаться в сторону обратную вращению диска.
@mrgoodpeople логично да, но, тут получается, что падающий диск набрал энергии больше, чем тележка, хотя они отталкивались друг от друга, следовательно, должны были получить одинаковый импульс, и диск ударившись о задний упор, должен был, либо полностью остановиться сам, либо продолжить вращаться, но не остановить тележку до конца.
@@РоманНавий-ы1ч "должен был, либо полностью остановиться сам, либо продолжить вращаться, но не остановить тележку до конца" - нет, не должен. Тут ситуация как и с импульсом, раз система незамкнутая, то и законы сохранения энергии, как и импульса, выполняться не обязаны. Простой пример - падение камня. Сначала потенциальная энергия переходит в кинетическую, то есть высота камня уменьшается, а его скорость увеличивается. И увеличивается импульс. А потом бац... удар... и вся энергия и импульс куда-то делись. Допустим удар был упругим, то есть никакого нагрева, деформации и прочего не происходило. И где же энергия? Камень кстати может иметь некую начальную скорость, то есть импульс в общем случае тоже не сохранится. Был ненулевой, а стал нулевой. Просто пока мы не рассматриваем Землю как полноценное тело, то ничего не получится. На самом деле после удара импульс и энергия передаётся именно Земле.
@@mrgoodpeople пример с камнем некорректен, кинетическая энергия камня никуда не пропадет, поскольку, я вас может удивлю, но при падении камня, земля притягивается к камню, точно с таким же усилием, что и камень к земле, просто за счет разницы масс, мы своими органами чувств, этого никак не заметим, и при столкновении, их импульсы взаимонивеллируются. И какие бы "внешние" воздействия не оказывались на камень, они тоже так или иначе будут взаимодействовать с землей, разве что, они будут исходить из космоса, вот тогда, это действительно будет внешнее воздействие. Тут же, вы утверждаете, что система незамкнутая, мол доп энергия может взяться откуда угодно, но это симуляция, и дополнительным источникам тут взяться не откуда, только если их изначально не запрограммировали. Тогда это должны были пояснить, но поскольку этого не сделано, делаем вывод, что вся энергия берется из взаимодействия диска и тележки. Если провести тот же эксперимент, но вместо диска, взять другую тележку,только меньшего размера, но точно так же с нулевым трением, результат будет точно тот же, с той лишь разницей, что тележка вращаться не будет. От сюда вопрос если вся энергия взялась из взаимодействия тележки и диска, от куда взялась энергия на вращение диска? Если при столкновении оба тела остановили движение в пространстве. Ну и на всякий случай уточню, если вы вдруг меня неправильно поняли, я не говорю ни о какой сверхъеденице. Я говорю, о конкретном баге программы симуляции.
@@mrgoodpeople @mrgoodpeople пример с камнем некорректен, кинетическая энергия камня никуда не пропадет, поскольку, я вас может удивлю, но при падении камня, земля притягивается к камню, точно с таким же усилием, что и камень к земле, просто за счет разницы масс, мы своими органами чувств, этого никак не заметим, и при столкновении, их импульсы взаимонивеллируются. И какие бы "внешние" воздействия не оказывались на камень, они тоже так или иначе будут взаимодействовать с землей, разве что, они будут исходить из космоса, вот тогда, это действительно будет внешнее воздействие. Тут же, вы утверждаете, что система незамкнутая, мол доп энергия может взяться откуда угодно, но это симуляция, и дополнительным источникам тут взяться не откуда, только если их изначально не запрограммировали. Тогда это должны были пояснить, но поскольку этого не сделано, делаем вывод, что вся энергия берется из взаимодействия диска и тележки. Если провести тот же эксперимент, но вместо диска, взять другую тележку,только меньшего размера, но точно так же с нулевым трением, результат будет точно тот же, с той лишь разницей, что малая тележка естественно вращаться не будет. От сюда вопрос если вся энергия взялась из взаимодействия тележки и диска, от куда взялась энергия на вращение диска? Если при столкновении оба тела остановили движение в пространстве. Ну и на всякий случай уточню, если вы вдруг меня неправильно поняли, я не говорю ни о какой сверхъеденице. Я говорю, о конкретном баге программы симуляции.
Это без трения скольжения они не будет вращаться. Сила трения качения - это переход части потенциальной энергии не в движение ролика, а в его (и пола под ним) деформации небольшие, вибрации.
@@aleksandr_berdnikov, вибрации?? Не знаю какие вибрации вы имеете ввиду. Меня больше интересует баланс энергии системы. Ведь маховик с большим моментом инерции должен неплохо так съесть энергии в свое вращение, а исходный запас энергии у обоих маховиков в начальный момент времени одинаков
@@АлексецБудряковс Так именно поэтому он медленнее скатывается: из того же исходного запаса энергии у него на вращение куда больше её уходит, на поступательное движение остаётся меньше процентов, в итоге диск движется медленнее.
@@aleksandr_berdnikov тогда вы противоречите закону сохранения импульса, если у вас один центр масс "медленнее" другого. Поэтому тут не рассуждения нужны, а строго все записать и посчитать.
@@АлексецБудряковс не противоречу, эта вся система (горка и диски на ней) в противоположную сторону едет, в итоге как раз импульс нулевой (на это энергия тоже берётся из потенциальной дисков). Если вам нужно записать и посчитать - ну посчитайте, всего три тела, уравнения простые.
Даже на симуляции видно, что диски после встречи с препятствием продолжают вращение и гасят оставшуюся энергию трением. Соответственно диск с большим моментом инерции потратит больше энергии на трение и тележка остановится правее центральной оси.
Очень полезная задача для качественного понимания законов сохранения
Оставляйте пожалуйста ссылки на упомянутые прошлые видео. Иногда не легко их найти.
3:32 Сделать и на строго горизонтальной плоскости, и с минимальным трением тележку можно, разместив её на поплавок из, скажем, пеноплэкса, и пустив его плавать в какую-нибудь лужу, хоть прямо на столе. 🙂
"Задача №3. Поступательное и вращательное движения тела." -- извините за навязчивость, если что, вот новая задача. Видео у меня на канале в Ютубе.
Сразу на ум пришла задача о цистерне...
(3:27) "Обеспечить такие условия" вполне реально посредством воздушной подушки. Нужно сделать стол с массой мелких отверстий, сквозь которые подаётся воздух. Так, кстати, устроены рабочие столы для раскроя больших листов стекла (когда лист занимает нужное положение, поддув выключают). Помнится, в институте была похожая и очень эффектная "одномерная" установка: вместо плоского стола использовалась труба квадратного сечения, поставленная на ребро, и по ней свободно плавали аккуратно сделанные отрезки уголкового пофиля. (На их концах были Ω-образные "буферы" из пружинной ленты, и всё это моделировало одномерный газ.)
Другой способ "убрать трение" - применить вибрацию.
Или "уменьшить" его, перенаправив силу трения скольжения в другую сторону; мы это делаем каждый раз, когда, чтобы вытащить туго сидящую пробку, вращаем её (трение, направленное тангенциально легко преодолевается рычагом-тряпкой, а осевая компонента будет тем меньше, чем меньше осевая скорость по сравнению с тангенциальной).
Это верно, но делать такой стол (дорожку) ради задачи, в которой ответ известен заранее, и в котоором мы нисколько не сомневаемся, было бы слишком непродуктивным расходом времени. Хотя было бы интересно посмотреть на такой опыт? конечно.
В "Физике" под редакцией Ахматова брусочки из "сухого льда" вместо колёс тоже практически полностью устраняют трение.
@@schetnikov "Типа да"
@@yuriydeynekin4532 проще на лодочке такой эксперимент поставить, там, на столь малых скоростях сила трения близка к нулю.
@@РоманНавий-ы1ч Да, близка: как первая степень. И в этом случае лучше бы было - чтобы как вторая, что верно для больших скоростей (чисел Рейнольдса).
А вообще я сейчас вспомнил, что есть такая забава (применяется в пабах и т.п.) - "настольный хоккей"(?) - в которой играющие гоняют по столу шайбу. Размер стола что-то около ~1.5х1м, он с поддувом, и потому шайба плавает без трения. Такая игрушка наверняка была бы полезной для здешних демонстраций.
Спасибо за проявленный интерес к моей задаче! Скоро будет новая задача (вопрос), касающийся центра масс системы из трех тел (задача трех тел).
С окончательным состоянием системы все просто и понятно, мне казалось, что автор задачи хотел найти движение этих тел. Вот это уже более сложно.
А что если: Наклонную сделать неподвижной, и подлиннее, взять диск побольше, а вал потоньше, валом поставить на наклонную и пустить диск по наклонной в низ, при разгоне в низу наклонной у диска будет большой крутящий момент, далее представим что диск никуда не упирается, а зависает на вертикальной нитке, при вращении диска нитка начинает наматываться на тонкий вал, тем самым диск будет работать как маховик и будет сам себя поднимать в верх.
Вопрос: На какую высоту диск сможет поднять сам себя? если к примеру высота наклонной 1 метр, а длинна 10 метров.
Лучше наверно всё-таки уточнить, что речь идёт о сохранении горизонтальной составляющей импульса. Ведь вертикальная очевидно в ходе эксперимента меняется, так как у нас система всё-таки не замкнутая и есть внешняя сила в виде тяготения Земли. Ну если мы конечно смещение самой Земли не собираемся учитывать. Но судя по модели всё-таки для простоты это не учитывается.
*жирный шрифт*
Ну, в процессе-то тележка может и будет кататься, но в итоге должна оказаться на том же месте с нулевой скоростью, это-то понятно и очевидно. А вот как будет кататься, уже интересный вопрос. Кажется, что сначала должна поехать в сторону груза с бОльшим моментом инерции
Остановил на 7-й минуте, попытаюсь порассуждать. В горизонтальном нправлении на систему из тележки и двух катков никакие силы не действуют, поэтому центр тяжести этой системы будет неподвижен. Но каток с бОльшим моментом инерции удаляется от центра медленнее. Плэтому тележка сначала будет катиться, разгоняясь, в ту же стороу, в которую скатывается каток с бОльшим моментом инерции. А когда быстрее скатывающийся ролик достигнет упора, тележка в момент удара изменит направление движения, разгонится в противоположном напрявлении ещё больше, к моменту удара второго катка возвратится на место и от удара остановится. Все прочие силы (вес тележки и катклов) направлены вертикально, и, при наличии опоры компенсируются изменением реакций опоры. А тепнрь дослушаю ролик, исравню мой результат, полученный путём рассуждеий, с правильным.
Мои рассуждения правильны, но есть неточность. Центр тяжечсти будет опускаться , неизменна будет только горизонтальная координата центра тяжеси.
конечно только горизонтальная, поэтому в ходе эксперимента меняется импульс по вертикали. Но если учитывать ещё и Землю, тогда будет сохранение общего центра масс системы и общего импульса системы уже по всех координатам.
@@mrgoodpeople Интересно, а если водители всех ватомобилей, едущих с запада на восток, одновременно резко нажмут педаль тормоза, а водители всех, едущих с востока на запад вдавят педаль газа в пол, содрогнётся ли Земля?
@@AlexeySivokhin а вы хороший вопрос поставили. На этом канале раньше была рубрика из серии "даём оценку". То есть можно ваш пример попытаться оценить количественно, хотя бы очень-очень грубо. Формально эффект конечно будет, но массы несоизмеримы, поэтому по факту ничего не произойдёт. Но тут есть сложности. По-хорошему нам нужно учитывать не всю массу Земли, а массу какого-то поверхностного слоя (а может даже конкретной литосферной плиты), ведь они скользят (пусть и с трением) по находящимся ниже слоям. Земля всё-таки не является полностью твёрдым объектом. Скорее таким загустевшим шариком =).
6:34_ Поставте видео на паузу. Внимательно считаем количество клеточек которое прошли центры вращения каждого диска от вертикальной оси -- точки отсчета, до соодарения правого диска с упором тележки. Оно разве равно?
Разве кто-то говорил, что оно будет равно?
@@aleksandr_berdnikov От расстояния зависит положение центра масс -- если в этой математической симуляции не учитывать массу самой тележки, то на видео мы видим изменение положения центра масс замкнутой системы. Кстати, у меня появилась новая задача, видео : Задача №3. Поступательное и вращательное движения тела.
@@Mykhaylo37 Не зная массы тележки мы можем только ожидать что диски скатятся на расстояния (пока один не остановится), которые в одинаковой пропорции находятся, а не равны. Учтёте массу тележки - будет сохранение центра масс.
Спасибо за видео!!! Класс!!! 👍👍👍
Хорошо.тогда вопрос. Профиль горки - симметричный, с минимум в центре. Поверхность горки - зубчатая рейка, а у маховика с большой инерцией - оси (цапфы) - из шестеренки. Отпускаем с верхней точки маховик, и он начинает скатываться вниз, раскручиваясь и разгоняясь. В нижней точке маховик соскакивает с наклонной гребенки, и попадает своим ободом на направляющую идущую вверх. Вопрос: хватит-ли угловой инерции маховика, чтобы достичь вершины, и перевалить через неё? ;-)
Зря вы обошли вниманием момент вращения дисков. В первом видео из живой физики есть пара кадров, что диск продолжает вращаться в нижней точке, а во втором - почему-то нет. Могу предположить, что просто видео рано остановили, т.к. без трения диски должны продолжать вращение. Вот только, как он получает вращение без трения оси диска по наклонной. Видимо, там предполагается трение качения без проскальзывания. А ещё, интересно было бы рассмотреть графики скорости вращения дисков. В момент удара первого диска там будет забавная картина - второй диск может начать забираться обратно в горку.
В живой физике отключили трение на полу, на горке трение есть и обязано быть. Иначе диски не завращаются. Изза этого же трения они остановились.
конечно трение есть, иначе диски будут просто соскальзывать без вращения. Можете даже представить себе не диски, а шестерёнки, которые движутся не по гладкой поверхности, а по гребёнке. А вращаться в конце диск может, это не важно. Главное, чтобы трение было на наклонной части тележки, а трения о стенку может и не быть, и тогда диск полностью сохранит своё вращение после остановки движения.
Если диски раскручиваются, то на них действует сила терения, а обратная ей сила действует на горку, т.е. на горку действуют не только проекции сил тяжести дисков :)
Сила трения качения очень мала, много меньше веса дисков. Так что ею можно пренебречь.
@@KonstantinGrigorishin-t4f её достаточно для раскручивания дисков, так что не очень то и можно принебречь
@@СергейБарсуков-н8у На колесо действует две силы трения 1) трения качения - она препятствует перекатыванию диска по платформе. Как правило пренебрежимо мала. 2) сила трения-покоя в точке касания обода колеса с поверхностью платформы (то есть на мгновенной оси вращения) - она направлена в сторону движения диска (и ответственна за раскручивание, иначе бы диск скользил). Однако её роль играет проекция силы тяжести на поверхность платформы - то есть она уже учтена! (сила тяжести по 3-му зак. Ньютона даёт силу действующую со стороны диска на платформу - вес, а его проекция на горизонталь и толкает платформу в сторону).
Например в автомобиле сила трения-покоя колеса в точке его касания к дороге есть сила тяги двигателя. Конечно, для этого должен быть достаточно большой коефициент трения-покоя иначе будет боксование.
С подобной задачей я столкнулся в собственном исследовании импульса. Но условие задачи было другое.
. На подвижной тележке от одного борта пружина разгоняет шар, который потом по инерции двигается к противоположному борту. Противоположный борт не останавливает, шар, резко , а по дуге разворачивает движение шара в противоположное направление. По идее тележка должна остановиться. Но какое моё было удивление когда расчёт показал не остановку тележки , а изменение движения этой тележки в противоположном направлении. Потом я смоделировал это в программе но не в Живой физике. Результат был такой-же как и в расчёте.
Не может такого быть. Это 100%. Либо вы что-то неправильно подсчитали и смоделировали, либо физические законы в той области пространства-времени, где вы живёте, отличаются от общепринятых =).
А на повороте по дуге это какой удар упругий или нет? Если удар упругий то результат будет такой как я описал, если же не упругий то да, движения не будет.
@@БорисТополев а какая разница упругий или нет? у нас закон сохранения импульса от этого никак не зависит, он выполняется всегда (в нашем случае для горизонтальной составляющей), в отличие от сохранения механической энергии.
@@mrgoodpeople Упругий удар это передача энергии, а не упругий удар это поглощение энергии. В обоих случаях нарушения закона сохранения импульса и энергии нет.
@@БорисТополев речь шла про механическую энергию, она при неупругом ударе теряется. И если масса одного тела много больше массы другого, то теряется максимально возможное количество механической энергии, лишь бы не нарушился закон сохранения импульса. Эта энергия переходит в тепло и т.п. формы. Но речь шла про механическую энергию, то есть энергию движения и/или положения в силовом поле, всё то, что позволяет совершать механическую работу.
Я бы поаккуратнее рисовал парные силы взаимодействия тележки и диска, они не обязательно будут перпендикулярны плоскости, т.к. есть сила трения
И ещё в реальности при остановке быстого диска медленный диск будет подскакивать над поверхностью. Хотя если не перескочит бортик, то результат будет такой же
имелась в виду составляющая веса и сила реакции опоры. А трение конечно может быть, но уже при движении. Но это третья сила, зачем из-за неё менять перпендикулярность данных двух сил?
@@mrgoodpeople В том-то и дело, что трение -- это часть реакции опоры (вторая часть -- это привычная нормальная реакция опоры, которая как раз перпендикулярна)
Ну и трение, конечно, есть и при отсутсвии движения -- сила трения покоя. Причём, только она и есть, потому что предполагается, что ось диска не проскальзывает.
И правильнее бы сказать третья и четвёртая сила, потому что там так же две разнонаправленные силы трения, действующие на разные объекты.
@@Terrain239 да, всё верно, там тоже пара сил. Про трение покоя тоже верно, я плохо выразился. Имелось в виду, что трения нет, пока нет приложенной к телу силы. В нашем случае она конечно есть, это составляющая веса вдоль наклонной плоскости. И поэтому возможно и наличие трения покоя. Но лучше всё-таки обозначать это всё как две пары сил, а не изменять направление. Ведь само разделение силы тяжести на две составляющие - это уже "мухлёж" в каком-то виде =). Нам просто так удобнее считать, разделяя силы на две перпендикулярные части. Спасибо такому замечательному их свойству как суперпозиция.
@@mrgoodpeople, да, против разложения ничего против не имею. Просто в ролике говорится про силы, с которыми диск и плоскость действуют друг на друга, а нарисована только часть из них. И силы трения будут уменьшать эти горизонтальные составляющие, поэтому, наврное, про них и не сказали.
Я всё начал только потому, что всё-таки сила трения здесь важна, без неё бы диски не раскручивались. Результат, конечно, даже с их учётом не изменится.
Тележка на воздушной подушке идеально подойдёт, как в аерохоккее
спасибо
На качественное понимание это не повлияет, но есть же еще силы трения между горкой и скатывающейся осью дисков
прикольно! хотелось бы сказать "ожидаемо", но, НЕТ. я не сразу понял, что систему замыкается на себе!
Не понятно: у тележки масса какая?
Почему в конце удара нет отскока?
Почему нет остаточного проворота диска, чем он мгновенно тормозится?
Какое трение оси по горке?
Принципиально масса тележки не важна, трение оси по горке не важно. Итоговый результат от этого не изменится, тележка остановится. Почему нет отскока? Потому что для материала задана нулевая упругость. Если бы там была "резина" или "пружинка", то был бы отскок, возможно даже очень сильный. Чем диск тормозится? Вероятно трением, значит для стенок задано трение. Возможно нужно было в ролике уточнить характеристики материалов, которые были заданы в симуляции.
Thanks!
На задачу можно посмотреть совсем просто, даже для общего случая когда не только моменты инерции, но и массы дисков различны (обычно у кого масса больше у того и момент инерции больше, но не факт). Имеем систему: тележка массы М, диск массы m1, диск массы m2 (в общем случае m1 не равно m2). Тогда импульс системы это P=(M+m1+m2)V, где V - скорость центра масс (ЦМ) системы. Координата центра масс X=(x0M+x1m1+x2m2)/(M+m1+m2), вертикальная координата Y для нас не важна, x0 - координата центра тележки. Поскольку система замкнута, то есть на тележку не действуют никакие внешние силы, то импульс P постоянен. Тоесть если он вначале был P=0, то и в конце будет P=0. Следовательно, как бы не двигались диски и тележка, ЦМ системы будет оставаться строго на месте. Для удобства поместим начало координат в ЦМ, тогда x0M+x1m1+x2m2=0 и направим ось Ox вправо. Когда диски скатятся, расстояние между ними равно длине тележки x2-x1=L, а расстояние между каждым диском и центром тележки x0-x1=L/2, x2-x0=L/2. Тогда находим координату центра тележки x0=(L/2)*(m1-m2)/(M+m1+m2). Если m1=m2, то тележка в конечном итоге останется на месте x0=0 (как и показано в ролике). Если тяжёлый диск слева m1>m2, x0>0 - тележка сместится вправо, А когда m2>m1, x0
у вас всё правильно, но всё-таки надо быть аккуратным, когда мы заменяем импульсы на числа. Всё-таки импульсы это векторы и сохраняться должна именно векторная сумма. И лишь в некоторых ситуациях (наша в том числе) можно рассматривать отдельно импульсы по разным осям как скалярные величины.
@@mrgoodpeople У нас система одномерна и потому вектора не очень то нужны. Можно писать сразу проекции.
@@KonstantinGrigorishin-t4f вы пишите "координата Y нас не интересуют", вот эта фраза важна. Это справедливо только в определённых ситуациях (включая нашу). Например, если у нас будет наклонная поверхность, а не горизонтальная, то очевидно это уже работать не будет. Придётся учитывать именно векторы, не будет независимости проекций по осям друг от друга.
просто если записывать всё через числа, то можно забыть про общую суть и даже подумать, что V в формуле всегда >=0. А нам нужно не забыть ввести условие, что движение, например, вправо будет означать положительные значения скоростей/импульсов, а движения в обратную сторону - отрицательные. Вот почему лучше хотя бы значок чёрточки над V указывать.
@@mrgoodpeople Безусловно, надо сначала всё записывать в векторном виде. Однако я ж не в математическом редакторе набираю, где можно чёрточки ставить или жирным выделять. Пользуюсь тем, что позволяет данный текстовый редактор. Но я оговариваю "Для удобства поместим начало координат в ЦМ ... и направим ось Ox вправо" тогда это даст соответствующие координаты положений тел на оси и знаки проекций векторов.
Соображения - сначала поедет вправо, а после удара - влево
А что за программа, не разу про нее не слышал? Ее можно скачать?
Называется Interactive Physics (в русской версии "Живая физика"), но вроде бы она платная. Разработчик некая компания Design Simulation Technologies. Думаю на рутрекере нужно искать бесплатную версию =).
О программе вот здесь
www.int-edu.ru/content/zhivaya-fizika-43-virtualnaya-fizicheskaya-laboratoriya
но её уже очень давно никто не поддерживает, ищите на рутрекере
Позвольте чуток позанудствовать. положение центра масс и сохранение проекции импульса в горизонтальном направлении. А с вертикальным мне не ясно: если гравитация -- это искривление пространства-времени и аналог неинерциальной системы отсчета -- то откуда берется импульс? переносчиков нет, а скатывающиеся диски приобретают вертикальный импульс -- откуда он?
Диски притягиваются Землёй, Земля притягивается дисками.
Нет строгого доказательства того, пространство искривляется гравитацией, и судя по всему невозможно это как-то доказать. Искривление пространства - это всего лишь модель, которая может не соответствовать действительности. Я, например, не верю в искривление пространства. В современной физике уже давно под "доказательством" понимается лишь соответствие наблюдаемой реальности с предсказаниями модели. Уже редко говорят о "доказательствах" в абсолютном смысле.
@@hunter-speexz искривление происходит НЕ из-за гравитации, а из-за неоднородности распределения энергии в пространстве-времени. То, что мы называем гравитацией -- это следствие искривления пространства-времени. В защиту ОТО скажу, что она не заменяет собой описание Ньютона, а включает его. если вы верите, что есть другое объяснение -- то оно также должно не заменять ОТО, а включть его в себя как частный случай. Я к тому, что пространство-время искривлено даже если вы в это не хотите верить -- это наблюдаемый экспериментальный факт!
@@MaksimGorokhov то, что мы видим - это фотоны, а не сам мир
Оттуда же, откуда и в любой другой неинерциальной СО - из её неинерциальности. Инерциальные именно сохранением импульса и выделяются (тела по инерции движутся равномерно), а в неинерциальных импульс сохраняться не обязан.
В воде надо вместо колечиков
Лучше НА воде.
Это плохая идея.
А если упор будет подпружиненный?
диск будет отскакивать, потом возвращаться обратно, тележка будет двигаться то туда, то сюда. Если есть трение, то рано или поздно процесс остановится.
Это всё хорошо, когда вновь и вновь повторяются древние опыты, подтверждающие древние каноны.
Но этого мало для развития творческого мышление подрастающего поколения.
Например, про цистерну...
Задача - как вдвое ускорить слив жидкости из ж/д цистерны (молоко, керосин, вода), не наддувая цистерну сжатым воздухом и не увеличивая стандартный проходной диаметр сливного патрубка ?
Замечу, что эта актуальная задача была успешно решена советскими изобретателями.
Как решили?
самый оптимальный способ слива - это создать вихрь. То есть нужно раскрутить жидкость, чтобы появилась воронка. Лучшей скорости слива не сделаешь, это даже можно показать математически. И это точно придумали пораньше, ещё какие-нибудь древние греки. Правда цистерн с керосином у них не было =).
В вихревой струе возрастает орбитальная скорость, но осевая скорость при этом снижается. Поэтому вихревой слив не приводит к увеличению расхода сливаемой жидкости.
А вот диффузор, установленный на выходе из сливного отверстия, формирует зону разрежения, искусственно увеличивая перепад давления. К напору жидкостного столба добавляется перепад давления между атмосферой и зоной разрежения.
При оптимальных параметрах диффузора (соотношение длины и угла раскрытия) "диффузорная добавка" может в 4 раза превышать располагаемый напор столба жидкости.
Самое удивительное, что конкретные примеры столь удивительных расходящихся сопел (Вентури) приведены в советских инженерных справочниках, например, в Справочнике Машиностроителя 1956 г. том 2,, стр 481, табл. 21.
Привожу пример одного конкретного сопла Вентури из Справочника Машиностроителя.
Угол конусности диффузора 7,5 градусов, отношение длины диффузора к диаметру горла сопла 14,7.
Скорость водяной струи на выходе из данного сопла составляет 0,29 от скорости идеального слива (по формуле Торричелли). Казалось бы, полное фиаско.
Но площадь поперечного сечения в горле данного сопла в 8,57 раза меньше сечения на выходе сопла.
Естественно, во столько же раз скорость струи в горле больше скорости на выходе из сопла.
Следовательно, скорость водяной струи в горле сопла Вентури, с приведенными выше параметрами, в 2,48 раза превышает значение скорости, которое определяется законом сохранения энергии, когда потенциальная энергия напора преобразуется в кинетическую энергию струи: V = (2*9,8*H)^0,5.
А поскольку кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости, то имеем превышение кинетической энергии струи в горле сопла над потенциальной энергией располагаемого напора водяного столба в 6,15 раза.
Реальный эксперимент Игоря Белецкого с ускоренным сливом воды с помощью диффузорной насадки.
ооооо ruclips.net/video/C3qBtn3sBSE/видео.html ооооо
Как и с той пружиной, которую отпустили в воздухе.
Очень интересную штуку заметил в симуляции.
После остановки тележки, диск набравший угловой момент, продолжает вращаться.
Т. Е. Он выполнил работу, по смещению тележки, потом обратную работу, остановив ее.
И продолжает вращение.
Ну это происходит из-за наличия силы тяжести. То есть у нас вообще говоря система незамкнутая, поэтому полного сохранения импульса и момента импульса тут не происходит. Поэтому нет ничего удивительного, что объект может получить такое вращение и сохранить его в конце эксперимента. Если бы мы рассматривали и Землю тоже, то суммарный момент импульса бы сохранился. Можно сделать такую симуляцию в программе, где вместо Земли использовать какой-то очень массивный объект, который будет притягивает к себе тележку и диски. В конец эксперимента эта "Земля" начнёт немного вращаться в сторону обратную вращению диска.
@mrgoodpeople логично да, но, тут получается, что падающий диск набрал энергии больше, чем тележка, хотя они отталкивались друг от друга, следовательно, должны были получить одинаковый импульс, и диск ударившись о задний упор, должен был, либо полностью остановиться сам, либо продолжить вращаться, но не остановить тележку до конца.
@@РоманНавий-ы1ч "должен был, либо полностью остановиться сам, либо продолжить вращаться, но не остановить тележку до конца" - нет, не должен. Тут ситуация как и с импульсом, раз система незамкнутая, то и законы сохранения энергии, как и импульса, выполняться не обязаны. Простой пример - падение камня. Сначала потенциальная энергия переходит в кинетическую, то есть высота камня уменьшается, а его скорость увеличивается. И увеличивается импульс. А потом бац... удар... и вся энергия и импульс куда-то делись. Допустим удар был упругим, то есть никакого нагрева, деформации и прочего не происходило. И где же энергия? Камень кстати может иметь некую начальную скорость, то есть импульс в общем случае тоже не сохранится. Был ненулевой, а стал нулевой. Просто пока мы не рассматриваем Землю как полноценное тело, то ничего не получится. На самом деле после удара импульс и энергия передаётся именно Земле.
@@mrgoodpeople пример с камнем некорректен, кинетическая энергия камня никуда не пропадет, поскольку, я вас может удивлю, но при падении камня, земля притягивается к камню, точно с таким же усилием, что и камень к земле, просто за счет разницы масс, мы своими органами чувств, этого никак не заметим, и при столкновении, их импульсы взаимонивеллируются.
И какие бы "внешние" воздействия не оказывались на камень, они тоже так или иначе будут взаимодействовать с землей, разве что, они будут исходить из космоса, вот тогда, это действительно будет внешнее воздействие.
Тут же, вы утверждаете, что система незамкнутая, мол доп энергия может взяться откуда угодно, но это симуляция, и дополнительным источникам тут взяться не откуда, только если их изначально не запрограммировали. Тогда это должны были пояснить, но поскольку этого не сделано, делаем вывод, что вся энергия берется из взаимодействия диска и тележки.
Если провести тот же эксперимент, но вместо диска, взять другую тележку,только меньшего размера, но точно так же с нулевым трением, результат будет точно тот же, с той лишь разницей, что тележка вращаться не будет.
От сюда вопрос если вся энергия взялась из взаимодействия тележки и диска, от куда взялась энергия на вращение диска? Если при столкновении оба тела остановили движение в пространстве.
Ну и на всякий случай уточню, если вы вдруг меня неправильно поняли, я не говорю ни о какой сверхъеденице.
Я говорю, о конкретном баге программы симуляции.
@@mrgoodpeople @mrgoodpeople пример с камнем некорректен, кинетическая энергия камня никуда не пропадет, поскольку, я вас может удивлю, но при падении камня, земля притягивается к камню, точно с таким же усилием, что и камень к земле, просто за счет разницы масс, мы своими органами чувств, этого никак не заметим, и при столкновении, их импульсы взаимонивеллируются.
И какие бы "внешние" воздействия не оказывались на камень, они тоже так или иначе будут взаимодействовать с землей, разве что, они будут исходить из космоса, вот тогда, это действительно будет внешнее воздействие.
Тут же, вы утверждаете, что система незамкнутая, мол доп энергия может взяться откуда угодно, но это симуляция, и дополнительным источникам тут взяться не откуда, только если их изначально не запрограммировали. Тогда это должны были пояснить, но поскольку этого не сделано, делаем вывод, что вся энергия берется из взаимодействия диска и тележки.
Если провести тот же эксперимент, но вместо диска, взять другую тележку,только меньшего размера, но точно так же с нулевым трением, результат будет точно тот же, с той лишь разницей, что малая тележка естественно вращаться не будет.
От сюда вопрос если вся энергия взялась из взаимодействия тележки и диска, от куда взялась энергия на вращение диска? Если при столкновении оба тела остановили движение в пространстве.
Ну и на всякий случай уточню, если вы вдруг меня неправильно поняли, я не говорю ни о какой сверхъеденице.
Я говорю, о конкретном баге программы симуляции.
Можно было без колесиков на воде сделать
трение о воду не лучше, чем трение колёс о стол, если подшипники хорошие.
Надо бы силу трения качения учесть, а то без неё диски могут только скользить по наклонной плоскости без вращения)
Это без трения скольжения они не будет вращаться. Сила трения качения - это переход части потенциальной энергии не в движение ролика, а в его (и пола под ним) деформации небольшие, вибрации.
@@aleksandr_berdnikov, вибрации?? Не знаю какие вибрации вы имеете ввиду. Меня больше интересует баланс энергии системы. Ведь маховик с большим моментом инерции должен неплохо так съесть энергии в свое вращение, а исходный запас энергии у обоих маховиков в начальный момент времени одинаков
@@АлексецБудряковс Так именно поэтому он медленнее скатывается: из того же исходного запаса энергии у него на вращение куда больше её уходит, на поступательное движение остаётся меньше процентов, в итоге диск движется медленнее.
@@aleksandr_berdnikov тогда вы противоречите закону сохранения импульса, если у вас один центр масс "медленнее" другого. Поэтому тут не рассуждения нужны, а строго все записать и посчитать.
@@АлексецБудряковс не противоречу, эта вся система (горка и диски на ней) в противоположную сторону едет, в итоге как раз импульс нулевой (на это энергия тоже берётся из потенциальной дисков). Если вам нужно записать и посчитать - ну посчитайте, всего три тела, уравнения простые.
Даже на симуляции видно, что диски после встречи с препятствием продолжают вращение и гасят оставшуюся энергию трением. Соответственно диск с большим моментом инерции потратит больше энергии на трение и тележка остановится правее центральной оси.