ВНИМАНИЕ!!! С 25.01.2019 форум доступен в режиме только для чтения! Спасибо всем за то что все эти годы были с нами! Было весело! Предложения и мысли присылайте на rovilin@mail.ru Спортцех - ремонт велосипедов, горных лыж, сноубордов

X-ride

X-Ride.ru - Форум
http://x-ride.ru/phpbb/

Занимательная физика
http://x-ride.ru/phpbb/viewtopic.php?f=7&t=1179		 Страница 5 из 11
Автор:  Freestaler [ 03 04 2005, 21:29 ]
Заголовок сообщения: 
Сидел тут короче думал, несколько раз писал в форум свои размышления, но всетаки решил все удалить!
Короче когда мне GhostII скажет от чего зависит сила сопротивления воздуха тогда может быть и можно с ним согласится. А сейчас буду до конца отстаивать свою точку зрения!
За неимением источников из которых можно найти от чего зависит сила сопротивления воздуха (в инете неохота искать) спрашиваю у вас.
Но я однозначно убужден что если тела одинаковой формы то на них действюет одна и таже сила сопротивления воздуха которую можно не учитывать.
Автор:  GhostII [ 04 04 2005, 01:01 ]
Заголовок сообщения: 
Freestaler писал(а):
Короче когда мне GhostII скажет от чего зависит сила сопротивления воздуха тогда может быть и можно с ним согласится. А сейчас буду до конца отстаивать свою точку зрения!

Скажу:
Px=Cx*F*v^2
Px - сила сопротивления воздуха;
F - площадь проекции объекта на плоскость, перпендикулярную линии его движения, или площадь наибольшего поперечного сечения объекта, т. е. лобовая площадь (м2);
v - скорость объекта (м/сек);
Cx - коэффициент сопротивления воздуха (коэффициент обтекаемости).
То есть сила сопротивления воздуха зависит только от лобовой площади и скорости (ее квадрата). То есть от массы не зависит. :-)

Freestaler писал(а):
Но я однозначно убужден что если тела одинаковой формы то на них действюет одна и таже сила сопротивления воздуха,

В этом ты прав! И я тебе уже не раз писал об этом. И не пойму, почему ты до сих пор не понял. ;-)

Freestaler писал(а):
которую можно не учитывать.

А вот в этом не прав - как раз в ней вся соль, пусть даже она одинакова для обоих объектов (точнее, как раз потому, что она одинакова для обоих объектов). ;-)
Автор:  КП [ 04 04 2005, 15:46 ]
Заголовок сообщения: 
Ну хватит уже теории, а? Давайте-таки обратимся к практике.
1. Бросаем два шара одинакового размера, но разных материалов (алюминий и чугуний) с высоты в 100 м. Они приземлятся одновреммено, или почти одновременно, но глазом мы это не различим.
2. Теперь скатываем их же с горки, высотой в 100 м. Оба-на, чугуниевый шар вырывается вперёд на первых же метрах и финиширует в два раза быстрее.

Ещё практика - хЫх на спуске с горы обгоняет всех, хотя площадь его поверхности больше любого из нас и сопротивление воздуха, соответственно, тоже.
Не далее как вчера неоднократно наблюдал, как я с непринуждённой лёгкостью обгонял всех на спуске, так как был самым толстым из всех присутствующих. Но однажды на длинном спуске за мной пристроилась Анка и ехала на колесе. Мы оба не крутили педали, а у Анки ещё и тормоза не работали, но тем не менее двигались синхронно. Почему? Да потому что она сидела в воздушном мешке и сопротивление воздуха у неё было меньше моего.
Автор:  SinglE [ 04 04 2005, 16:40 ]
Заголовок сообщения: 
КП писал(а):
обратимся к практике.
1. Бросаем два шара одинакового размера, но разных материалов (алюминий и чугуний) с высоты в 100 м. Они приземлятся одновреммено, или почти одновременно, но глазом мы это не различим.

Костя, давай бросим чугунный и пенопластовый шары (окрашенный для красоты в аллюминий :)) одного радиуса (и одного объема :)) с высоты 1000 метров, уж коль для рельефности эксперимента. Глазом различим разницу?
Автор:  GhostII [ 04 04 2005, 16:54 ]
Заголовок сообщения: 
КП писал(а):
Ещё практика - хЫх на спуске с горы обгоняет всех, хотя площадь его поверхности больше любого из нас и сопротивление воздуха, соответственно, тоже.

Элементарно, Ватсон! ;-) Для простоты будем считать, что хЫх - круглый (:P). Тогда площадь его сечения (а не поверхности, кстати) пропорциональна квадрату радиуса, а объем (то есть и масса тоже) - кубу. То есть увеличившееся сопротивление воздуха с лихвой перекрывается увеличившимся весом. ;-)
Автор:  КП [ 04 04 2005, 17:00 ]
Заголовок сообщения: 
SinglE писал(а):
Костя, давай бросим чугунный и пенопластовый шары (окрашенный для красоты в аллюминий :)) одного радиуса (и одного объема :)) с высоты 1000 метров, уж коль для рельефности эксперимента. Глазом различим разницу?

А вот тут ты в корне неправ!!! Может лучше возьмём два воздушных шара, один наполним водой, а второй гелием. Какой быстрее долетит до земли? А почему второй вообще вверх полетит?
Не надо забывать о силе Архимеда!!! В случае алюминия и чугуния её можно считать равной, чего не скажешь о пенопласте!
Автор:  GhostII [ 04 04 2005, 17:06 ]
Заголовок сообщения: 
КП писал(а):
А вот тут ты в корне неправ!!! Может лучше возьмём два воздушных шара, один наполним водой, а второй гелием. Какой быстрее долетит до земли? А почему второй вообще вверх полетит?
Не надо забывать о силе Архимеда!!! В случае алюминия и чугуния её можно считать равной, чего не скажешь о пенопласте!

ГООООООН!!!!!!!!!!! Чистой воды ГОН!!! :smile:
Архимедова сила зависит только от объема! В случае воздушного шара он летит вверх потому, что масса вытесненного им воздуха больше его собственной массы (еще бы, ведь мы наполнили его гелием - существенно меньше воздуха по массе ;-)
Так что, как в случае алюминия и чугуния одинакового объема, так и в случае пенопласта (такого же объема) силы Архимеда будут одинаковы! :D
Автор:  КП [ 04 04 2005, 17:10 ]
Заголовок сообщения: 
У-у-у, как всё запущено-то!!! Теперь попробуй засунуть чугунный и пенопластовый шары в воду ;)
Сила Архимеда зависит от плотности вещества!!!!
Автор:  Subito [ 04 04 2005, 17:21 ]
Заголовок сообщения: 
Помоему вы спутали "закон Архимеда" и "сила Архимеда". Предполагаю - не утверждаю.
Автор:  GhostII [ 04 04 2005, 17:25 ]
Заголовок сообщения: 
КП писал(а):
У-у-у, как всё запущено-то!!! Теперь попробуй засунуть чугунный и пенопластовый шары в воду ;)
Сила Архимеда зависит от плотности вещества!!!!

Плотность какого вещества ты имел в виду? Если чугуния или пенопласта - то ты тут в корне не прав. А вот если воды - то тогда верно. Сила Архимеда равна весу вытесненной жидкости (воздуха). А вес вытесненной жидкости равен произведению объема объекта, помещенного в жидкость, на плотность этой самой жидкости и на g (которая есть константа).
Просто в случае пенопласта сила Архимеда будет существенно больше силы тяжести, действующей на пенопласт - поэтому он и не утонет. А вот у чугуния сила тяжести будет больше силы Архимеда - поэтому он утонет.
Ну как? ;-)
Автор:  КП [ 04 04 2005, 17:25 ]
Заголовок сообщения: 
Subito писал(а):
Помоему вы спутали "закон Архимеда" и "сила Архимеда". Предполагаю - не утверждаю.

А какая разница? Закон Архимеда описывает выталкивающую (Архимедову) силу.
Автор:  КП [ 04 04 2005, 17:30 ]
Заголовок сообщения: 
Короче, давайте уже оперировать формулами, а? Я нифига не помню, но с формулами всё будет проще и понятнее!
Автор:  SinglE [ 04 04 2005, 18:23 ]
Заголовок сообщения: 
Костя, зачем в данном случае формулы? Ну есть же здравый смысл!!!
Или ты прикалываешься? Тады поехали дальше по теме :)
Автор:  КП [ 04 04 2005, 18:37 ]
Заголовок сообщения: 
Здравый смысл иногда подводит в некоторых случаях.
Хорошо, вот лично ты как считаешь, почему более массивный байкер едет быстрее?

И ещё раз хочу напомнить всем, что просто-таки необходимо учитывать, что тела катятся (а не скользят). Ведь часть энергии уходит на то, чтобы тело начало вращаться!!! Эта запасённая энергия позже вернётся сторицей.
Автор:  Massudi [ 04 04 2005, 20:43 ]
Заголовок сообщения: 
Предварительные замечания:
1. Прогиб резины это и есть трение качения. Точнее, трение качения определяется моментом силы нормальной реакции поверхности возникающем при прогибе колеса. Если прогиб маленький (стальное колесо и рельс) то трения маленькое, если большой - то большое. Малая деформация хорошо накаченной резины линейна по усилию, поэтому прямо пропорциональна массе. Это главное.
2. Энергия вращения - это 0.5*J*w^2. w - круговая частота, J - момент инерции колеса, который зависит от геометрии колеса, а не от массы байкера.

Рассматриваем движение по наклонной плоскости, угол у основания равен a. Ось x пускаем вдоль наклонной плоскости. На тело действуют силы:
тяжести - m*g*sin a
трения - mu*m*g
сопротивления воздуха - nu*v (можно n*v^2, но выкладки будут сложнее, к тому же я сомневаюсь, что вокруг байкера будет существенно турбулентное течение)

Уравнение движения (из закона Ньютона):
m * d2x/dt2 = m*g*sina - mu*m*g - nu * dx/dt
Далее, для простоты обозначим m*g*sina - mu*m*g через m*g*FM, где FM будет включать коэффициенты действия массовых сил
Тогда
m * d2x/dt2 = m*g*FM- nu * dx/dt, интегрируем:
x[t] = m/nu*g*FM*t -C1*m/nu*exp[-nu/m*t]+C2
Выбираем следующие начальные условия: x[0] = 0, v[0] = v0, подставляем, находим константы, окончательно получаем:
x[t] = m/nu*(v0-m/nu*g*FM)+g*m/nu*FM*t - (v0 - m/nu*g*FM)*m/nu*exp[-nu/m*t], при этом скорость (dx/dt):
v[t] = m/nu*g*FM + (v0-m/nu*g*FM)*exp[-nu/m*t]

Первый факт, противоречащий интуиции многих форумчан состоит в том, что разогнаться до бесконечности нельзя. v[t] имеет предел при t стремящемся к бесконечности равный m/nu*g*FM. Видно, что предельная скорость зависит от отношения m/nu. Если начальная скорость меньше этого предела байкер будет ускоряться. Если начальная скорость больше этого предела, то байкер сразу начнёт замедляться.
Так как за FM мы обозначали sina - mu, то эта предельная скорость возрастает при возрастании угла до пи/2, и убывает при возрастании коэффициента трения

Второй факт, который выясняется сравнением формул для скорости для двух разных масс, заключается в том, что скорость тяжелого байкера будет всегда больше скорости лёгкого байкера (расписывать не буду).

Итого, при прочих равных условиях, скорость спуска будет определятся отношением массы байкера к его аэродинамическому сопротивлению.
Страница 5 из 11 Часовой пояс: UTC + 8 часов
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
http://www.phpbb.com/