Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.astronomy.ru/forum/index.php/topic,18980.180.html
Дата изменения: Sun Apr 10 07:21:17 2016
Дата индексирования: Sun Apr 10 07:21:17 2016
Кодировка: Windows-1251

Поисковые слова: воздушные массы
Лифт Эйнштейна и случай, когда инерционность отсутствует! - стр. 10 - Горизонты науки о Вселенной

A A A A Автор Тема: Лифт Эйнштейна и случай, когда инерционность отсутствует!  (Прочитано 17086 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 966
  • Рейтинг: +71/-15
gardenman
Цитировать
Удобно было бы за АСО принять центр масс Вселенной. Однако сомневаюсь что когда-либо его реально обнаружат.
А если и обнаружат, то не будут знать как сориентировать оси.Smiley) поэтому разговоры об АСО бессмыссленны.
1.Существует ли такое место и 2.можно ли его обнаружить и использовать - это две большие разницы.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Цитировать
Можно ли двигать парусную лодку, направляя на паруса поток воздуха из мощного вентилятора, установленного на лодке?


               После броска  камня парусник приобретает импульс равный  P1 = mV. В результате чего он начинает двигаться  со скоростью W = Vm/M, где  V-  скорость камня,  m  - масса камня,  M - масса парусника. Здесь нет проблем.

       Вся "штука" заключается  в том, что  при упругом отскоке от движущийся стенки ( паруса), к скорости  камня  уже надо прибавлять  удвоенную скорость движения самого парусника!  Смотрите,  скорость камня относительно паруса равна  V+W ( камень летит навстречу парусу). При упругом отскоке скорость камня будет  также равна V+W. Следовательно, относительно неподвижного наблюдателя скорость камня от паруса составит   уже:  V+W + W= V+ 2W. 
         Поэтому импульс камня, который передается    паруснику  при упругом отскоке камня от паруса, равен:           

                               P2=  mV- (- )(mV+2Wm) =  2m(V+W).
       
       Из этого импульса надо вычесть импульс, который был получен парусником сразу же после бросания камня, то есть

                    P= P2 - P1 = 2m(V+W) - mV = m(V + 2W) = m( V+ 2 Vm/M)= mV ( 1+ 2m/M).


         Скорость парусника после бросания ОДНОГО камня составит соответственно:

                              Wp = (Vm/M)( 1+ 2 m/M).

       
         Сделаны следующие допущения, время между бросанием камня, его полетом  и отскоком от паруса весьма и весьма мало. Допущение оправдано, так как рассматривается вместо камня воздушный поток от вентилятора.    Масса парусника гораздо больше массы камня. 
               Эфир и прочая чепуха здесь не причем.

                               Шимпанзе





Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 329
  • Рейтинг: +33/-2
  • Мне нравится этот форум!
     Уважаемый Шимпанзе, знаете, в чем Ваша проблема? Законы сохранения, которыми пользуетесь Вы, говоря о "передаче" импульса, в ньютоновой механике верны только в инерциальных системах отсчета. Вы же постоянно переходите из одной ИСО в другую: то Вы считаете импульсы в системе неподвижного наблюдателя (ИСО-0), то в системе парусника, движущегося навстречу камню (ИСО-1), то в системе парусника, движущегося от камня (ИСО-2).
     Каждый раз, переходя от одной ИСО к другой, Вы обязаны персчитать импульсы ВСЕХ тел задачи. Вы этого нигде не делаете. К тому же, что означает следующая Ваша фраза: "Следовательно, относительно неподвижного наблюдателя скорость камня от паруса составит   уже:  V+W + W= V+ 2W."?
     "Скорость камня от паруса" - это скорость камня ОТНОСИТЕЛЬНО паруса. Причем здесь тогда "относительно неподвижного наблюдателя"? Непонятно вообще откуда Вы это взяли. Задача решается очень просто: выберите одну ИСО (например, ИСО неподвижного наблюдателя), не меняйте эту ИСО на протяжении всей задачи, записывайте законы сохранения энергии и импульса - получите правильный ответ.

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 966
  • Рейтинг: +71/-15
Наблюдается ситуация: задачу на уровне средней школы не решить! Нет единодушия, в разных школах переучились. Как же можно рассуждать о высоких материях при столь разном толковании школьных истин?
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Наблюдается ситуация: задачу на уровне средней школы не решить! Нет единодушия, в разных школах переучились. Как же можно рассуждать о высоких материях при столь разном толковании школьных истин?

Уважаемы Тать, наличие среди интересующихся физикой тех, кто не может решить задачу, не порочит физику. Достаточно одного хотя бы, который умеет решать задачи :)

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Уважаемый Шимпанзе, знаете, в чем Ваша проблема? Законы сохранения, которыми пользуетесь Вы, говоря о "передаче" импульса, в ньютоновой механике верны только в инерциальных системах отсчета. Вы же постоянно переходите из одной ИСО в другую: то Вы считаете импульсы в системе неподвижного наблюдателя (ИСО-0), то в системе парусника, движущегося навстречу камню (ИСО-1), то в системе парусника, движущегося от камня (ИСО-2).
     Каждый раз, переходя от одной ИСО к другой, Вы обязаны персчитать импульсы ВСЕХ тел задачи. Вы этого нигде не делаете. К тому же, что означает следующая Ваша фраза: "Следовательно, относительно неподвижного наблюдателя скорость камня от паруса составит   уже:  V+W + W= V+ 2W."?
     "Скорость камня от паруса" - это скорость камня ОТНОСИТЕЛЬНО паруса. Причем здесь тогда "относительно неподвижного наблюдателя"? Непонятно вообще откуда Вы это взяли. Задача решается очень просто: выберите одну ИСО (например, ИСО неподвижного наблюдателя), не меняйте эту ИСО на протяжении всей задачи, записывайте законы сохранения энергии и импульса - получите правильный ответ.


        Пока ошибки не вижу. А насчет того, что  скорость отскакиваемого
тела от движущейся навстречу   стенки увеличивается в два раза - это ж классика (!), посмотрите в  справочниках. Есть разный вывод этого результата, я привел простейший - для тех, кто не знает.   


Шимпанзе

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
А может лучше начать  с элементарной задачки, что б уловить исходные точки.
        Летит шарик массой -m со скоростью  V, ударяется о неподвижную стенку, упруго отскакивает. Вопрос, какой величины импульс  передается стенке?


               Шимпанзе

Оффлайн Тать

  • *****
  • Сообщений: 9 966
  • Рейтинг: +71/-15
Само бросание в парус камня ничего в системе не меняет.
Результирующий импульс =-vstone*mstone и все, поскольку он из системы улетает(если), это чисто формально. В реальности учитывая трение воды и малость массы камня в сравнении с массой лодки ничего никуда заметно не двинется.
В.Высоцкий: " Ловко пользуется Тать тем, что может он летать"

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Наблюдается ситуация: задачу на уровне средней школы не решить! Нет единодушия, в разных школах переучились. Как же можно рассуждать о высоких материях при столь разном толковании школьных истин?


                 Описывают такой случай, не знаю, правда это или нет. В Германии во времена первой мировой войны объявили конкурс на создание лучшего самолета. Эйнштейн тоже принял в этом конкурсе участие. Самолет Эйнштейна даже не взлетел.
 

        Шимпанзе

Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
А может лучше начать  с элементарной задачки, что б уловить исходные точки.
        Летит шарик массой -m со скоростью  V, ударяется о неподвижную стенку, упруго отскакивает. Вопрос, какой величины импульс  передается стенке?


               Шимпанзе

Импульс почти 2mV.
А насколько почти - можно сосчитать в системе центра масс системы "мяч - стенка". Поскольку соударение упруго, то стенка будет лететь в обратную сторону с тем же модулем скорости, что и до соударения.
« Последнее редактирование: 31.08.2006 [22:52:45] от george telezhko »

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 329
  • Рейтинг: +33/-2
  • Мне нравится этот форум!
  Цитата Шимпанзе: "А насчет того, что  скорость отскакиваемого тела от движущейся навстречу   стенки увеличивается в два раза - это ж классика (!), посмотрите в  справочниках. Есть разный вывод этого результата, я привел простейший - для тех, кто не знает."

  Уважаемый Шимпанзе, когда Вы рассматриваете какую-либо задачу, то четко записывайте условия, потому что применять результаты ее решения можно лишь в тех же самых условиях, при каких получен ее ответ. Не знаю, о каких справочниках Вы говорите (тем более, что задачи простые), но, видимо, это задача со стенкой бесконечно большой массы. Именно при этом условии стенка до соударения и после него движется с одной и той же скоростью W (относительно некоторого неподвижного наблюдателя)), поэтому ее можно принять за ИСО. Тогда, если шарик движется навстречу со скоростью V (в системе неподвижного наблюдателя), то, перейдя в ИСО стенки, получаем, что к неподвижной стенке подлетает шарик со скоростью V+W, который, естественно (при условии бесконечной массы стенки), отскочит со скоростью V+W. Опять возвращаемся в ИСО неподвижного наблюдателя и получаем скорость шарика V+W+W = V+2W. Видимо, Вы это имели в виду.
     Однако еще раз подчеркну, что данный вывод имеет смысл лишь в тех случаях, когда стенка имеет бесконечно большую массу или ее масса значительно больше массы шарика. В любом случае, ответ касается лишь самого шарика - стенка здесь вообще не меняет свою скорость.

     Цитата Шимпанзе: "А может лучше начать  с элементарной задачки, что б уловить исходные точки. Летит шарик массой -m со скоростью  V, ударяется о неподвижную стенку, упруго отскакивает. Вопрос, какой величины импульс  передается стенке?
"

     Масса стенки M, скорость шарика после соударения V1, скорость стенки после соударения W. Закон сохранения импульса mV = mV1 + MW, закон сохранения энергии (при абсолютно упругом соударении) mV2/2 = mV12/2 + MW2/2, откуда W = 2V/(1+M/m), переданный импульс равен dP = 2mV*M/(m+M).
     В частном случае M >> m получаем dP = 2mV, как правильно уже написал Георгий. Не понимаю, что Вы из этого хотите получить?
« Последнее редактирование: 31.08.2006 [22:52:38] от Хартиков Сергей »

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Цитировать
Однако еще раз подчеркну, что данный вывод имеет смысл лишь в тех случаях, когда стенка имеет бесконечно большую массу или ее масса значительно больше массы шарика. В любом случае, ответ касается лишь самого шарика - стенка здесь вообще не меняет свою скорость.

       А разве у нас что то другое? Я же отметил, что масса  парусника  значительно больше массы камня. Со скоростью  вроде разобрались. Теперь осталось определить тот импульс,который получает парусник от отскока камня. См. в моем ответе.


                  Шимпанзе

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 329
  • Рейтинг: +33/-2
  • Мне нравится этот форум!
     Уважаемый Шимпанзе, Вы уж определитесь: либо Вы считаете массу парусника бесконечной, либо конечной. Для первого случая верен вывод V+2W и 2mV. Но в этом же случае скорость парусника вообще НЕ МЕНЯЕТСЯ. Если Вы рассматриваете второй случай, то оба первых вывода НЕ ВЕРНЫ.

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Цитата Шимпанзе: "А насчет того, что  скорость отскакиваемого тела от движущейся навстречу   стенки увеличивается в два раза - это ж классика (!), посмотрите в  справочниках. Есть разный вывод этого результата, я привел простейший - для тех, кто не знает."

  Уважаемый Шимпанзе, когда Вы рассматриваете какую-либо задачу, то четко записывайте условия, потому что применять результаты ее решения можно лишь в тех же самых условиях, при каких получен ее ответ. Не знаю, о каких справочниках Вы говорите (тем более, что задачи простые), но, видимо, это задача со стенкой бесконечно большой массы. Именно при этом условии стенка до соударения и после него движется с одной и той же скоростью W (относительно некоторого неподвижного наблюдателя)), поэтому ее можно принять за ИСО. Тогда, если шарик движется навстречу со скоростью V (в системе неподвижного наблюдателя), то, перейдя в ИСО стенки, получаем, что к неподвижной стенке подлетает шарик со скоростью V+W, который, естественно (при условии бесконечной массы стенки), отскочит со скоростью V+W. Опять возвращаемся в ИСО неподвижного наблюдателя и получаем скорость шарика V+W+W = V+2W. Видимо, Вы это имели в виду.
     Однако еще раз подчеркну, что данный вывод имеет смысл лишь в тех случаях, когда стенка имеет бесконечно большую массу или ее масса значительно больше массы шарика. В любом случае, ответ касается лишь самого шарика - стенка здесь вообще не меняет свою скорость.

     Цитата Шимпанзе: "А может лучше начать  с элементарной задачки, что б уловить исходные точки. Летит шарик массой -m со скоростью  V, ударяется о неподвижную стенку, упруго отскакивает. Вопрос, какой величины импульс  передается стенке?
"

     Масса стенки M, скорость шарика после соударения V1, скорость стенки после соударения W. Закон сохранения импульса mV = mV1 + MW, закон сохранения энергии (при абсолютно упругом соударении) mV2/2 = mV12/2 + MW2/2, откуда W = 2V/(1+M/m), переданный импульс равен dP = 2mV*M/(m+M).
     В частном случае M >> m получаем dP = 2mV, как правильно уже написал Георгий. Не понимаю, что Вы из этого хотите получить?

         В физике это рассчитывается гораздо проще. Из самого определения упругого удара следует, что в случае массивной стенки скорость отскока  равна первоначальной скорости, следовательно,  импульсы туда и обратно равны, но противоположны по знаку. Отсюда изменение импульса будет равно   2mV.
Ну, да ладно...
   
     Шимпанзе


Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Уважаемый Шимпанзе, вот решение в общем виде - без учета сопротивления среды, естественно. Скажем, некто в космосе бросает камень с массой m в щит на своем космическом корабле с массой M и не ловит этот камень после его отскока от щита.
Рассматриваем в ИСО центра масс этой системы.


1. Камень вылетает из руки со скоростью V (напоминаю, в системе центра масс). Он приобрел импульс mV. Корабль, соотвественно, приобрел импульс -mV при скорости -mV/M.
2. Камень встречается со щитом и упруго отскакивает. Импульс камня становится -mV, импульс корабля, соответственно, +mV, при скорости +mV/M. Камень улетает в минус бесконечность, а корабль движется по инерции к плюс бесконечности. Хотя в начале опыта стоял вместе с камнем, как вкопанный. Центр масс системы, кстати, там и остается, в точке начала опыта :)

Оффлайн cereraАвтор темы

  • ****
  • Сообщений: 324
  • Рейтинг: +1/-0
  • спайдер-эффект
    • Ритмодинамика Природы
Наблюдается ситуация: задачу на уровне средней школы не решить! Нет единодушия, в разных школах переучились. Как же можно рассуждать о высоких материях при столь разном толковании школьных истин?

Сегодня уже первое сентября. Предлагаю от имени форума, участников обсуждения задачки и НТЦ "МИРИТ" сделать подарок всем школьникам РФ и зарубежа грамотно и понятно для ребенка сформулировав условие и дав может упрощенное, но логически понятное точное решение задачи для ситуации с потоком воздуха, забираемого вентилятором из окружающей среды.

В качестве понятного любому школьнику условия предлагается принять воду и воздух покоящимися друг относительно друга и все расчеты вести относительно этой неподвижной системы.

Как я понимаю, решение должно состоять из двух этапов. Первый - поток находится в промежутке между вентилятором и парусом, второй - процесс установился и стал непрерывным. Предлагаю сопротивление паруса, противодействующее увеличению скорости и трение корпуса о воду, при решении не учитывать, но ввести в виде коэффициентов, которые при желании можно будет раскрыть.

Хоть одно полезное дело осуществим совместно. Несомненно, эта задачка и ее решение войдут во все задачники по физике.
« Последнее редактирование: 31.08.2006 [23:55:07] от cerera »
С уважением
cerera  www.mirit.ru  [RHYTHMODYNAMICS of NATURE]
--------------------------------------------------------------------

В земной науке распространилась глупость!

Оффлайн george telezhko

  • *****
  • Сообщений: 5 359
  • Рейтинг: +27/-6
  • Мне нравится этот форум!
    • George Telezhko. Gravitation and Perception
Схема решения будет та же, что и в задаче с камнем :)

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Уважаемый Шимпанзе, Вы уж определитесь: либо Вы считаете массу парусника бесконечной, либо конечной. Для первого случая верен вывод V+2W и 2mV. Но в этом же случае скорость парусника вообще НЕ МЕНЯЕТСЯ. Если Вы рассматриваете второй случай, то оба первых вывода НЕ ВЕРНЫ.


  Определился я давно. Воздух заменили ОДНИМ камнем. Массу корабля приняли не бесконечной, а большой, чтоб получить приблизительный ответ. Если же Вы хотите получить более точный ответ, то надо рассматривать пулеметную очередь из камней по парусу. 


                 Шимпанзе 

     

Оффлайн Хартиков Сергей

  • *****
  • Сообщений: 7 329
  • Рейтинг: +33/-2
  • Мне нравится этот форум!
  Цитата Шимпанзе: "В физике это рассчитывается гораздо проще. Из самого определения упругого удара следует, что в случае массивной стенки скорость отскока  равна первоначальной скорости, следовательно,  импульсы туда и обратно равны, но противоположны по знаку. Отсюда изменение импульса будет равно   2mV.
Ну, да ладно...
"

     Все верно, и я так же всегда делал для массивной стенки. Только никогда не забывал, что ответ касается ТОЛЬКО шарика, но не стенки. Здесь же я специально решал задачу в общем виде. Красота частных случаев не должна создавать иллюзий. Причина Вашего неправильного ответа заключается именно в этом.

     Цитата Шимпанзе: "Определился я давно. Воздух заменили ОДНИМ камнем. Массу корабля приняли не бесконечной, а большой, чтоб получить приблизительный ответ. Если же Вы хотите получить более точный ответ, то надо рассматривать пулеметную очередь из камней по парусу."

     Только Ваш приблизительный ответ касался ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО скорости шарика, но не парусника. Скорость парусника Вы даже приблизительно вычислили неверно.

Оффлайн Шимпанзе

  • ****
  • Сообщений: 285
  • Рейтинг: +1/-0
Цитата Шимпанзе: "В физике это рассчитывается гораздо проще. Из самого определения упругого удара следует, что в случае массивной стенки скорость отскока  равна первоначальной скорости, следовательно,  импульсы туда и обратно равны, но противоположны по знаку. Отсюда изменение импульса будет равно   2mV.
Ну, да ладно...
"

     Все верно, и я так же всегда делал для массивной стенки. Только никогда не забывал, что ответ касается ТОЛЬКО шарика, но не стенки. Здесь же я специально решал задачу в общем виде. Красота частных случаев не должна создавать иллюзий. Причина Вашего неправильного ответа заключается именно в этом.

     Цитата Шимпанзе: "Определился я давно. Воздух заменили ОДНИМ камнем. Массу корабля приняли не бесконечной, а большой, чтоб получить приблизительный ответ. Если же Вы хотите получить более точный ответ, то надо рассматривать пулеметную очередь из камней по парусу."

     Только Ваш приблизительный ответ касался ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО скорости шарика, но не парусника. Скорость парусника Вы даже приблизительно вычислили неверно.

       Мне бы самому хотелось найти ошибку в моих расчетах. Покажите. Рад был бы увидеть. Задача  до сего времени  никем не была решена....

             Шимпанзе