Ответы на интересные задачки для ума :) Часть 2

http://pikabu.ru/story/eshche_nemnogo_interesnyikh_zadachek_...


Появилось немного времени и решил написать ответы.


И так...


1. Представьте себе, что земля - это идеальный шар с длинной экватора 40.000 км. У нас есть абсолютно не растягивающейся и не рвущейся трос. Мы крайне плотно обматываем этим тросом всю землю по экватору один раз. А теперь мы разрезаем этот трос, вшиваем ровно один метр дополнительно и опять равномерно одеваем это кольцо на экватор, что бы зазор был везде одинаковым. Можно ли теперь под тросом просунуть хотя бы палец ? А кошка под ним пролезть сможет? А слон ? А теперь мы этот трос в одном месте натягиваем пальцем просто вверх, так что бы он везде опять плотно прилегал к земле и только в месте нашего натягивания (не тангенциально к поверхности, а именно непосредственно в том месте где мы тянем пальцем) была арка. Сможет ли в эту арку пройти Эйфелева башня ? А Слон ? А Кошка?

---


Из формулы для длинны окружности U = 2*pi*R и простого вычитания обоих радиусов

R1 - R0 = (U+1m)/2*pi - U/2*pi

где U = 40000km, R1 - радиус с 1м тросом и R0 - радиус земли 


находим, что разность равна 15,9cm, что для кошки вполне хватит.


Если же натянуть весь трос в одном месте пальцем - то будет арка вышиной максимум пол метра, значит опять же только кошка и пролезет.


========================================================

2. На Эквадоре один олимпиец бросил копьё на 100 метров и поставил тем самым мировой рекорд. Спортсмен из Исландии бросил у себя на родине такое же копьё на те же самые 100 метров и требует признать его новым рекордсменом. Прав ли исландец в своём требовании ? Объясните ответ !

--------


Тут многие догадались, что в разных местах земли гравитация действуют по разному и одинаковые усилия приводят к разным результатам. То есть с точки зрения физики исландец побил рекорд !


========================================================

3. У нас есть два абсолютно одинаковых маятника с шарообразным грузиком на конце. Один стоит на столе, а второй стоит в аквариуме с водой. Какой маятник И ПОЧЕМУ будет качаться медленнее, если трением можно пренебречь.

------------


И тут многие правильно ответили, что если трением пренебречь, то остается  только сила Архимеда, которая как бы уменьшает силу тяжести на маятник, за счёт чего он в воде будет качаться медленнее. 


========================================================

4. У нас есть два абсолютно одинаковых по размерам стальных шара. Один цельный, а второй полый герметично наполненный газообразным водородом. Оба шара погружают в одинаковые сосуды, до краев заполненные водой, до полного утопления шаров на одинаковую глубину. Будет ли количество вытекшей воды из сосудов одинаково. Объясните ваш ответ :)

----------


Это был вопрос на внимательность и знание физики :) Для вылившейся воды важен объем, а не вес с массой. Сила, с которой нужно давить на шар ,что бы его погрузить в воду будет разной, но воды выльется одинаково :)


========================================================

5. Допустим вы изобрели машину для быстрого перемещения в пространстве. Что бы переместиться в заданную точку, нужно указать координаты X, Y, Z места назначения относительно вашего актуального местоположения и через 10 секунд вы там окажетесь. Ваша кошка случайно нажала на кнопку "пуск" с координатами 0,0,0. Стоит ли вам переживать за свою кошку?

-----------


Вот тут опять началась дискуссия :) Однако я крайне точно следил за формулировкой, по этому есть только один правильный ответ:

Машина считает конечный пункт назначения относительно актуального положения, то есть на момент нажатия кнопки. Если кошка нажала на кнопку пуск с координатами 0 0 0, то машина через 10 секунд переместит её туда, где сама стояла 10 секунд назад. Но за это время земля "уйдёт из под ног" и бедная кошка окажется в открытом космосе. Причём где именно ответить тяжело, так как не только земля летит по орбите, но ещё и солнечная система крутиться относительно центра млечного пути, а тот в свою очередь тоже летит согласно Хабблу  от некоего виртуального центра вселенной. 


========================================================


Победил тут @IgnisGreen так как быстрее всех ответил правильно на все вопросы :)


Всем добра и знаний :)


П.С.

Если не будет много минусов, что постараюсь сделать и третью часть :)

Наука | Научпоп

7.7K постов78.5K подписчик

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество Пикабу.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
15
Автор поста оценил этот комментарий

На счет 5 задачи:

нужно указать координаты X, Y, Z места назначения относительно вашего актуального местоположения и через 10 секунд вы там окажетесь.

Разве отсюда не следует, что мы рассматриваем систему отсчета связанную с кошкой?

Потому что в таком случае такую систему отсчета можно считать практически инерциальной, самым существенным ускорением будет вращение Земли вокруг своей оси.

Если считать твой ответ правильным, твоя машина нарушает принцип относительности, так как позволяет установить скорость равномерного движения в рамках одной системы отсчета.

Иначе кошка сместится на 4км на запад, а не в космос.

Или я где-то не прав?

раскрыть ветку (21)
5
Автор поста оценил этот комментарий

Вы правы, все координаты и движения тел относительны. Абосолютна лишь скорость света. Результат будет зависеть от того, какую систему отсчета мы выберем. Наиболее странно выбирать систему отсчета, связанную с Солнцем, центром галактики или великим аттрактором. Автору - двойка по физике

раскрыть ветку (9)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Ну вы погорячились, пожалуй :)
Двойку за предположение о существовании абсолютной системы координат ставить слишком сурово, имхо. Такое предположение - достаточно распространенная ошибка. Но да, на самом деле весьма грубая.

Автор поста оценил этот комментарий

Нет, относительно только равномерное движение и покой, движение с ускорением не относительно. Ну и масса. Она тоже инвариантна.

раскрыть ветку (7)
Автор поста оценил этот комментарий

Извините, а что вы понимаете под фразой "движение с ускорением не относительно". Если вы считаете, что если тело, имеющее какое-то ускорение в гипотетической инерциальной СО, не может изменить его при переходе в какую-либо другую, то вы не правы. Например, в собственной СО это тело вообще не будет иметь ускорения.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Есть две ракеты летящие  параллельно в в далеком космосе. Расстояние между ними не меняется, движутся равномерно и прямолинейно. Скорость свою они определить не могут, согласен?

Потом расстояние между ними начало расти (или сокращаться, не важно). Могут ли они определить, это первая ракета ускоряется или вторая замедляется?

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий
конечно могут. Достаточно поставить очень точный маятник. Если он замедлит или ускорит своё колебание, то значит на него действует сила, которая возникает при ускорении или торможении.
1
Автор поста оценил этот комментарий

Насчет ускоренного движения вы правы. А насчет координат не уверен. Да и масса тоже, как следует из СТО относительна

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

Координаты зависят от системы отсчета просто по определению.

А масса, в современном понимании этого термина - инвариант, ни от чего не зависит.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Я так полагаю, вы говорите о массах с разной точки зрения. В собственной СО масса тела, конечно же, постоянна. Однако, масса движущегося (для наблюдателя) тела выражается как масса в покое, домноженная на лоренц-фактор, а потому является функцией скорости в том числе.

раскрыть ветку (1)
1
Автор поста оценил этот комментарий

т.е. простыми словами: какой смысл в выборе данной системы отсчета  координат когда ты даже  не сможешь оказаться в том же месте, где производил запуск машины, так?

раскрыть ветку (5)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Какой смысл вообще в науке? Да никакого, это просто очень интересно.

Ты сможешь оказаться в том же месте, если система отсчета инерциальная и мои выкладки верны, в чем я не до конца уверен.

раскрыть ветку (4)
1
Автор поста оценил этот комментарий

я просто к тому что если при координатах 000 ты окажешь в космосе, то разве при 111 не произойдет тоже самое?

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

Почему ты окажешься в космосе?

Смотря какой шаг координатной сетки и как она сориентирована.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

ну а почему тогда в первом случает влияет движение самой планеты вокруг своей оси, её движение в солнечной системе и вообще движение самой системы в пространстве. А во втором этим мы пренебрегаем?

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий
Да не особо оно влияет, по моим прикидкам.я ошибся на счет расстояния, смещение будет около метра, если я прав, правда хз в какую сторону, думаю вниз.
Автор поста оценил этот комментарий

Вообще решил, что система отсчета это сама машина, а значит она никуда не отправится.

раскрыть ветку (3)
Автор поста оценил этот комментарий

А вот это не принципиально. Важно знать как твоя система движется, то есть является она инерциальной или нет.

раскрыть ветку (2)
Автор поста оценил этот комментарий

Ну как же это не принципиально? Для кошки ещё как принципиально. Если начало системы отсчёта находится где-то далеко, то кошка, телепортировавшись в него, легко может оказаться в условиях несовместимых с жизнью.
Ну и ещё ремарка: если следовать ОТО, инерциальных систем отсчёта не существует.

раскрыть ветку (1)
Автор поста оценил этот комментарий

В задаче явно подразумевается что кошка и так находится в начале координат. Вопрос в том, как учитывается движение и какое.

Ну и ещё ремарка: если следовать ОТО, инерциальных систем отсчёта не существует.

Да, однако в расчетах и быту этим термином пользуются, если ускорение незначительно влияют на результат. Да что там, в быту вообще достаточно Ньютоновской механики.

1
Автор поста оценил этот комментарий
Согласен. Глупая задача. Земля вертится, галактика движется, так еще и вселенная расширяется. Я считаю, что в такой машине невозможно рассчитать место прибытия.
Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку