Найти тему
Физика для всех

Физик ли Вы?

У Гаусса была задачка, которая, как он считал, позволяет определить математические способности. Простая как грабли. Есть стакан с чаем (№1) и стакан с молоком (№2), в равных объемах. Немного чая (х) переливают в стакан с молоком. Полученную смесь то ли перемешивают, то ли нет. После чего такой же объем х переливают из №2 обратно в чай (№1). Чего больше: молока в первом стакане или чая во втором?
Я считаю. что вот такая задачка на понимание физики и более того - на мышление физика. Очень простая. Вы можете просто знать ответ, но гораздо круче, если вы его получите физически грамотными рассуждениями.
Можно сформулировать задачу кратко, но 99% граждан ведь сразу пойдет по неверному пути, поэтому я разжую проблему, точнее - подведу за ручку к ужасному противоречию.
Что толкает автомобиль? Правильно - сила трения покоя ("качения") между шинами и дорогой. Точно так же, как и при простой ходьбе.
А что тормозит? Дорога строго горизонтальная. Автомобиль едет равномерно и прямолинейно. Первый закон Ньютона никто не отменял, значит - равнодействующая должна быть равна нулю.
Давайте пренебрежем сопротивлением воздуха. Некоторые почувствуют подвох и скажут, что никогда нельзя пренебречь до конца. Хорошо, мы устроим СТРАШНОЕ трение в осях - подшипники совсем сдохли. Все свою мощь двигатель тратит на диссипацию энергии в осях. Тогда сопротивлением воздуха уж точно можно пренебречь. Но вот какая штука - это страшное трение в осях ну никак не может тормозить автомобиль, хоть убейся.
Еще сделаю упрощение: автомобиль полноприводный, чтобы на каждое колесо приходилась одинаковая тяга. ВСЕ колеса толкают автомобиль вперед. Иначе, умники могли бы сказать, что ведущие колеса толкают, а остальные - тормозят. Ну да, если лошадь тянет телегу, то трение (покоя, "качения") колес тормозит телегу. Но у нас не лошадь. у нас полный привод внутри самого автомобиля.
Повторяю страшный вопрос: что тормозит автомобиль? Оси могут хоть гореть - трение в осях может сжирать всю энергию двигателя, но оно НЕ МОЖЕТ тормозить машину. Теорема о движении цента масс - внутренние силы в системе не могут изменять полный импульс силы.
Стало страшно? Мне стало, когда я задумался. Повторю - ответ можно просто знать, но гораздо круче, если вы его заранее не знаете, но получите рассуждениями. Тогда вы настоящий физик - теоретик.
ЗЫ: автомобиль, на всякий случай - это то что С КОЛЕСАМИ. а то некоторые выдумывают себе какой-то "автомобиль" без колес, и начинают демагогию, что колеса тормозят автомобиль. Колеса - часть автомобиля. Вопрос в том, что тормозит ВЕСЬ автомобиль.

Ответ простой и, в общем-то, очевидный. Тормозить автомобиль может (если сопротивлением ветра пренебрегаем) только трение колес (покоя = "качения") о дорогу. Трение покоя толкает вперед, оно и же и тормозит. Точно так же, кстати, как это происходит и при обычной ходьбе ногами.
Просто понаблюдайте за собой, когда идете пешком: когда вы выносите ногу вперед и ставите ее на пятку, это фаза торможения. Потом вы переносите вес на всю ступню, потом отталкиваетесь.
То же самое происходит с шиной автомобиля. Шина деформируется при езде ("проминается"). Участки колеса, "наезжающие" на дорогу - тормозят. Точно так же, как упирающаяся пяткой в землю нога, вынесенная вперед. Аналогично, участки колеса, отрывающиеся от дороги, производят "отталкивание".

ПАРТНЕР КАНАЛА - ОТ ДЕДАЛА ДО PAYPAL'A (История, экономика, технологии)