Найти в Дзене
anj68

Про упругое и неупругое вождение санок.

Дж Орир приводит такую фотографию. И даже формулка есть. Но мы немножко изменим условия пинания шариков пружиной для большей наглядности. А именно, пусть две одинаковые пружины закреплены на стене, одинаково их сжимаем, но шарики к ним прислоняем разные по массе. Пусть первый шар будет массой 10кг и получит скорость 3м/с, а второй 2кг. Тогда согласно формуле, его скорость окажется 15м/с. И получим полное безобразие, поскольку импульс у шариков будет одинаковый, а энергия как-то не сохранится. Ну, не получится она одинаковой при одинаковых затратах. Вот и вся фундаментальность. Нет, конечно можно волевым усилием подравнять это под сохранение энергии, но тогда импульс не сохранится. А здесь ведь пружина работает. Она, в отличие от первого шарика (при упругом соударении), не может как-то по-другому распрямится в угоду закону сохранения. В принципе, можем даже учесть сопротивление массы шариков. Ну, и для полной картинки, возьмем шарик массой 12кг, тогда его скорость окажется 2,5 м/с. И пу

Дж Орир приводит такую фотографию.

Дж.Орир, "Физика", "МИР", 1981г.
Дж.Орир, "Физика", "МИР", 1981г.

И даже формулка есть.

Дж.Орир, "Физика", "МИР", 1981г.
Дж.Орир, "Физика", "МИР", 1981г.

Но мы немножко изменим условия пинания шариков пружиной для большей наглядности. А именно, пусть две одинаковые пружины закреплены на стене, одинаково их сжимаем, но шарики к ним прислоняем разные по массе. Пусть первый шар будет массой 10кг и получит скорость 3м/с, а второй 2кг. Тогда согласно формуле, его скорость окажется 15м/с.

-4

И получим полное безобразие, поскольку импульс у шариков будет одинаковый, а энергия как-то не сохранится. Ну, не получится она одинаковой при одинаковых затратах. Вот и вся фундаментальность.

Нет, конечно можно волевым усилием подравнять это под сохранение энергии, но тогда импульс не сохранится. А здесь ведь пружина работает. Она, в отличие от первого шарика (при упругом соударении), не может как-то по-другому распрямится в угоду закону сохранения.

В принципе, можем даже учесть сопротивление массы шариков.

-5

Ну, и для полной картинки, возьмем шарик массой 12кг, тогда его скорость окажется 2,5 м/с. И пусть шарик был из замороженного пластилина. Теперь погреем его и разделим на два шарика 10кг и 2кг. И вместе их пнем пружиной точно так же.

-6

Скорость шариков и после разделения окажется 2.5 м/с. Пружине все равно в каком виде пинать 12кг.

Теперь про санки. (Ирония)

Если санки не тащить за собой, а пинать, то это энергетически выгоднее.

Например, у нас есть 60кг пинальщика санок, который прет со скоростью 2м/с и импульсом 120кг*м/с. Санки с содержимым имеют массу 30кг. После классического пинка, при котором сохраняется импульс и энергия, санки получат скорость

-7

У пинальшика, она, конечно, несколько уменьшится, но система не закрытая – догонит.

В классическом варианте вождения санок, при таких же 120кг*м/с скорость упадет у обоих участников процесса до 1.333м/с, а энергия не сохранится, как при неупругом столкновении.

-8

Вероятно, в отличие от упругого столкновения, включится в действие «поле сил трения».

Мы считаем, что фундаментальный закон сохранения энергии надо выполнять, поэтому нужно запретить таскать санки за веревочку, а обязать всех – только толкать. И именно толкать, а не просто двигать, упираясь сзади. Поскольку опять получится неупругая конструкция.