JOURFIXE
https://jou.rfixe.com/forum/

Физика и немного философии.
https://jou.rfixe.com/forum/viewtopic.php?f=12&t=7811		 Page 1 of 18
Author:  Alona [ Tue Jan 24, 2017 12:16 pm ]
Post subject:  Физика и немного философии.
Как вам уже известно, камрады, я сейчас стряхиваю пыль и ржавчину со своих познаний школьной физики, и у меня появляются время от времени вопросы, которые хотелось бы с вами перетереть. Ну то есть, у кого есть время тай натхнення.

Первый вопрос будет такой.

Есть задача лабы по изучению импульса и импульса силы. Тележка съезжает по наклонной под небольшим углом плоскости, ударяется о пружину, та сжимается, распрямляется, толкает тележку обратно. Вся лаба полностью компьютеризирована: перемещение тележки записывается датчиком-сонаром, к пружине подключен датчик силы, всё идет прямиком в комп, причем график перемещения тележки можно там же в компе продифференцировать и получить график скорости. Как мы все понимаем, график скорости представляет собой прямую, которая линейно растет от нуля до максимума в точке встречи с пружиной, потом нелинейно падает примерно до того же модуля скорости, но отрицательного, и дальше снова линейно растет до нуля.

Пружину в эксперименте можно менять - исследовать пружины разной жесткости. Можете подсказать, как можно на пальцах обосновать то, что при большей жесткости весь процесс упругого удара займет меньше времени? Учитывая, что уравнение пружинного маятника в израильской школе не учат. И вообще никаких колебаний не учат. Я четта притормозила, и не соображу, можно ли это вообще.
Author:  Муад'Диб [ Tue Jan 24, 2017 12:36 pm ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Элементарно, законом Хука о пружинах. Кинетическая энергия тележки против сокращения пружины.
Author:  Domnitch [ Tue Jan 24, 2017 1:34 pm ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Муад'Диб wrote:
Элементарно, законом Хука о пружинах. Кинетическая энергия тележки против сокращения пружины.

Это понятно - (k*x^2)/2 = (m*v0^2)/2
Но время сюда еще надо ввести...
Author:  Processor [ Tue Jan 24, 2017 4:21 pm ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
На пальцах - значит надо побольше законов и цифр.
Мягкая пружина сожмется сильней, тележка пройдет больший путь с момента касания пружины.
Пальцы жалко.
Author:  Alona [ Tue Jan 24, 2017 10:26 pm ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Processor wrote:
На пальцах - значит надо побольше законов и цифр.
Мягкая пружина сожмется сильней, тележка пройдет больший путь с момента касания пружины.
Пальцы жалко.
Не, пальцы не жалко, Сан Саныч, даже полезно.

Я про путь думала, конечно - но не катит. Даже более длинный путь можно пройти быстрее, если идти его с бОльшей скоростью. А при мягкой пружине скорость как раз гасится медленнее, примерно по такому графику соотношение.
Attachment:
spring.png
spring.png [ 5.59 KiB | Viewed 8259 times ]


Так что не получается по такому пути.
Author:  хмельник [ Tue Jan 24, 2017 10:59 pm ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Извините, что отвлекаю. Но не шмогла...
И вообще никаких колебаний не учат...
"Колебался вместе с линией партии". Чо то сразу єрєфия на ум пришла, не дай бг приснится.
Author:  Processor [ Wed Jan 25, 2017 1:07 am ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Alona wrote:
Даже более длинный путь можно пройти быстрее, если идти его с бОльшей скоростью. А при мягкой пружине скорость как раз гасится медленнее

Алена, я вот читаю
Quote:
Можете подсказать, как можно на пальцах обосновать то, что при большей жесткости весь процесс упругого удара займет меньше времени?
Если "скорость как раз гасится медленнее", следовательно, процесс занимает больше времени. И наоборот. И разгон при движении в обратном направлении тоже требует большего времени.
Какое еще доказательство "на пальцах" нужно, когда это лежит на поверхности?
Author:  Дед Григорий [ Wed Jan 25, 2017 5:33 am ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Добавим немного философии к физике: "А на фига это все?":-) :hello:
Author:  Domnitch [ Wed Jan 25, 2017 6:22 am ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
На пальцах можно объяснить, что при равной скорости в точке касания и соответственно равной (нулевой) в точке максимального сжатия путь, пройденный тележкой, тем меньше, чем больше жесткость пружины (коэффициент Гука). Соответственно при равных скоростях чем меньше путь, тем меньше время.
Author:  Alona [ Thu Jan 26, 2017 2:47 am ]
Post subject:  Re: Физика и немного философии.
Domnitch wrote:
На пальцах можно объяснить, что при равной скорости в точке касания и соответственно равной (нулевой) в точке максимального сжатия путь, пройденный тележкой, тем меньше, чем больше жесткость пружины (коэффициент Гука). Соответственно при равных скоростях чем меньше путь, тем меньше время.

Processor wrote:
Alona wrote:
Даже более длинный путь можно пройти быстрее, если идти его с бОльшей скоростью. А при мягкой пружине скорость как раз гасится медленнее

Алена, я вот читаю
Quote:
Можете подсказать, как можно на пальцах обосновать то, что при большей жесткости весь процесс упругого удара займет меньше времени?
Если "скорость как раз гасится медленнее", следовательно, процесс занимает больше времени. И наоборот. И разгон при движении в обратном направлении тоже требует большего времени.
Какое еще доказательство "на пальцах" нужно, когда это лежит на поверхности?
Камрады, не все так просто. Скорости-то вначале одинаковы - но потом они падают. И при жесткой пружине скорость падает быстрее! Так что из этих соображений не получается - даже более короткий путь может занять больше времени, если двигаться медленнее. А то, что скорость гасится медленнее при более мягкой пружине - мы знаем только потому, что знаем уравнение движения пружинного маятника.

То есть, в первый короткий отрезок времени, когда скорости были равные, но одну из тележек подействовала бОльшая силь, замедлила ее сильнее. Но в следующий интервал времени dt, та, которая на пружине большей жесткости пройдет меньший путь, и неочевидно, каково соотношение приростов силы Гука: k1*dx1 и k2*dx2.

То, как именно меняется замедляющая тележку сила, конкретнее, то, что у двух синусоид отношение периодов и амплитуд связаны, мы знаем из уравнения пружинного маятника. Графики движения могут соотноситься только так.
Attachment:
spring2.png
spring2.png [ 7.57 KiB | Viewed 8221 times ]


Но никогда не могут соотноситься вот так:
Attachment:
spring2a.png
spring2a.png [ 11.84 KiB | Viewed 8162 times ]


Н-да. Значит, на пальцах не получается.
Page 1 of 18 All times are UTC - 8 hours [ DST ]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/