-2

Почему задача о самолете на транспортере (взлетит/не взлетит) вызвала так много споров?

Печально известная задача, обсуждение которой растянулось на многие километры страниц.

Напомню условие:

"Самолёт (реактивный или винтовой) стоит на взлётной полосе с подвижным покрытием (типа транспортёра). Покрытие может двигаться против направления взлета самолёта. Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колёс самолёта была равна скорости движения полотна. Вопрос: сможет ли самолёт взлететь в таких условиях?"


Итак, почему же так много споров? Представим, что дана задачка "Камень сбросили с отвесной скалы высотой 100 метров. Через какое время он достигнет ее подножья?". А теперь начнем вычислять шероховатость камня, плотность воздуха по барометрической формуле, сопротивление воздуха, поправку на вращение Земли и т.д. Чувствуете, как задача обрастает шелухой? А ведь надо просто нарисовать точку, направить вниз вектор скорости и применить простую формулу из школьной физики.


Точно так же обрастает шелухой задача про самолет. Например, двое спорят о том, что на больших скоростях колеса самолета износятся, их заклинит, и самолет не взлетит. Или обсуждают зависимость силы трения качения от скорости. Чувствуете, как нарастает шелуха? Обсуждается суть задачи А плюс дополнительное условие Б и В. Тут нужно поступить так: отбросить Б и В и оставить голый скелет задачи. (А)+Б+В. Упростить задачу до такой степени, чтобы оппонент был вынужден согласиться с вами. Приведу пример:


"Самолет с идеальными (трение качения = 0) невесомыми колесами стоит на бесконечном плоском транспортере. Трение вообще ноль, то есть как бы быстро ни двигался транспортер, сдвинуть самолет он не сможет. Соответственно, если самолету задать некую начальную скорость 5 м/с, он так и будет бесконечно катиться с этой скоростью. Образование потока воздуха от движения ленты не учитываем. Теперь, даже если на самолет поставить крошечный двигатель, тяга которого несколько миллиньютонов, он рано или поздно разгонит самолет до желаемой скорости. Двигатель работает по принципу выбрасывания продуктов сгорания. Скорость ленты никак не влияет на развиваемую им тягу."


Думаю, с такой голой формулировкой согласится каждый.

И уже после этого, решив упрощенную версию задачи, начните добавлять дополнительные сложности Б, В и Г.


Если вы принадлежите к лагерю "Не взлетит", вы тоже можете отбросить ненужные, на ваш взгляд, элементы. У вас может получиться что-то типа "Самолет с сильно заржавевшими колесами и очень слабым двигателем...".

И я буду вынужден согласиться, что да, не взлетит. (А)

А потом можно будет попробовать добавить, например, (Б) - двигатель очень сильный, и посмотреть, что из этого получится.


И таким образом, аккуратно добавляя дополнительные условия и наблюдая, как они влияют на ситуацию, можно прийти к взаимопониманию.

Задача, наконец-таки, становится решаемой.

Дубликаты не найдены

+9

Так взлетит или нет?

Я, конечно не физик, да и школьная и универская физика по большей части прошла мимо меня...

Но как мне кажется, думать нужно как-то так:

Зачем самолет набирает скорость? Чтобы создать достаточно сильный поток воздуха. А поток воздуха создается для того, чтобы с помощью него и формы крыльев с поднятыми закрылками оторваться от земли. Поток воздуха создается за счет движения самолета в пространстве.

В условии задачи сказано, что как бы ни старался двигатель самолета, движущаяся лента будет компенсировать все его старания. Соответственно движения самолета в пространстве не происходит, потока воздуха нет, крылья не работают, не полетит.

Повторюсь, я не физик и могу ошибаться, но такая версия кажется вполне правдоподобной.

раскрыть ветку 27
+2

там же вся загвоздка в трении колес. Если оно нулевое, то при включенной ленте и выключенном двигателе, самолет должен будет оставаться на месте. Включаем двигатель и самолет начнет двигаться вперед с нудной скоростью.

раскрыть ветку 1
0
На нудной скорости далеко не улетишь. После гдето 24-000 оборотов подшипники колес разогреются и заклинят. Но можно взять огромный пропеллер, что бы он толкал воздух на крылья. Тогда будет подъемная сила. Какая то
+1
Если лента движется настолько быстро, что способна трением компенсировать работу мотора, то она также за счет трения будет создавать самолету неслабый встречный поток.


А вообще, у этой задачи читерская формулировка. Если ставить условие, что дорожка заведомо компенсирует скорость самолета - это одно. Если говорить, что просто скорость движения дорожки равна скорости самолета - это совсем другое.

раскрыть ветку 1
+3

Тут именно в безграмотной формулировке и проблема. ЕЕ можно трактовать по разному. Была бы корректная - проблем бы не было.

0

представь себе вертолёт. вертолёт взлетит. у самолёта винт не горизонтально направлен, значит и он теоретически может взлететь

раскрыть ветку 1
-2

А кто сказал, что самолет винтовой?

-4

Попробуйте взять двигатель ракеты (развивает скорости до 9км/с) и присобачить ее к этому самолету. Что вам говорит здравый смысл?

раскрыть ветку 20
+7

Что, если отбросить износ самолета и допустить, что лента может без малейших задержек развить достаточную скорость, чтобы компенсировать любое движение самолета... вполне возможно он так и останется стоять на месте

раскрыть ветку 13
0

Здравый смысл говорит, что подъёмная сила зависит от встречного потока, при чём тут колёса?

раскрыть ветку 1
0

Давай возьмём кирпич и кинем! Вуаля, никаких крыльев и ракетной тяги не нужно!

раскрыть ветку 2
-1
Здравый смысл говорит, что лента не успеет развивать достаточную скорость. Колеса будут крутиться чуть быстрее.
+2
Самолет взлетает за счет подъемной силы. Подъемная сила появляется за счет того, что самолет движется относительно окружающего его воздуха. Откинув несущественные поправки можно считать, что воздух и земля находятся в одной системе отсчета. В итоге, если самолет не двигается относительно земли, он не взлетит. Если честно, тут даже думать не о чем.
+1

ТС сам запутывает, предлагая полурешение, упуская суть.


трение качения в подшипнике колес самолета равно нулю, им можно пренебречь, то при движении ленты, скорость которой может меняться и будет равной по модулю скорости движения самолета относительно воздуха V, скорость колес будет равна 2V, т.к. скорости от движения ленты и самолёта складываются. т.к. самолёт движется за счет отбрасывания потоков воздуха (для винтового) или продуктов сгорания (для реактивного), то скорость самолёта относительно воздуха достигнет скорости отрыва.


если скорость ленты может меняться и будет подстраиваться под скорость колес, то скорость самолета относительно воздуха не изменится, т.к. он осуществляет движение за счет отбрасывания потоков воздуха или продуктов сгорания.


колеса для самолёта лишь опора, потому в любом случае скорость ленты не влияет на движение самолёта и он взлетит.

раскрыть ветку 3
-1

Может ли самолет набрать скорость относительно земли? При условии, что транспортер никак не может повлиять на самолет?

раскрыть ветку 2
0

да.

раскрыть ветку 1
+1

скелет-то голый, но ты отбросил важное условие изначальное, что скорость транспортера равна скорости движения самолёта. т.е. как бы не ускорялся самолет, он будет стоять на месте.

а вот если скорость транспортера постоянна, то стоит самолёту превысить её, чтобы сдвинуться относительно начальной точки, то образуется подъемная сила и самолет взлетит.

раскрыть ветку 48
+1

С чего вы взяли, что самолет будет стоять на месте? Ведь самолет набирает скорость за счет вращения винтов, а у колес самолета отсутствует двигатель, они не отвечают за разгон самолета. Вы представляете себе самолет как автомобиль с крыльями, который действительно при данных условиях задачи ни за что бы не взлетел, но самолеты так не работают!

0

Если это изначальное условие сформулировать именно так, то самолет взлетит. Если сказать, что скорость дорожки "достаточна, чтобы скомпенсировать скорость самолета" - то нет.

раскрыть ветку 11
0

почему? поясните.

раскрыть ветку 10
-3
Трение вообще ноль, то есть как бы быстро ни двигался транспортер, сдвинуть самолет он не сможет

Я добавил условие, что самолету вообще наплевать на транспортер. Транспортер может разогнаться хоть до околосветовых скоростей, но снизить скорость самолета или помешать разогнаться он никак не сможет.

раскрыть ветку 34
+3

Так Вы как раз самое важное условие выкинули. Что самолёт за счёт того, что транспортёр компенсирует его движение, не будет двигаться относительно наблюдателя, который стоит рядом с транспортёром.

раскрыть ветку 33
0

ОПЯТЬ?!

0

https://www.youtube.com/watch?v=tiQ1M6B8Dnw вот вам видео. самолёт висит винтов вверх. какую подъёмную силу создают крылья????

раскрыть ветку 5
0

В момент висения на винте - никакую, в этот момент они скорее нужны для стабилизации при выполнении фигуры высшего пилотаж. Винт, в основном используется для получения тяги, а не подъёмной силы. Вы хотите сказать, что самолёту крылья не нужны? Или я не понимаю суть вопроса?!

раскрыть ветку 4
0

я хочу сказать, что эта задача теоретическая. у нас нет ограничений на мощность двигателя, вес самолёта и прочее.


твоя фраза

Винт, в основном используется для получения тяги, а не подъёмной силы.

говорит о том, что подъёмную силу винт всё же создаёт. значит если мы увиличим мощность двигателя настолько, что создаваемая подъёмная сила двигателя будет больше веса, то самолёт взлетит

раскрыть ветку 3
0

Дак взлетит?

раскрыть ветку 1
-2

Зависит от состояния самолета. Если это старенький разваливающийся кукурузник со ржавыми колесами, то не взлетит.

0
Ебать ты рассусолил
Самолет толкается винтом, а не колесами, поэтому хоть со скоростью звука пусть лента под ним движется
ещё комментарии
0
Самолёт вертикального взлёта. 100% взлетит
раскрыть ветку 1
-1

Согласен.

0
Дак взлетит или нет? Транспортер то движется :D
ещё комментарии
0
Иллюстрация к комментарию
0
Была серия разрушителей легенд
раскрыть ветку 1
+1

Одна из самых не удачных серий, на исходные условия задачи практически полностью забили

-1

Учитывая принцип, по которому летает самолёт, т.е. подъёмная сила получается за счёт разного давления воздуха над и под крылом, то какой мощности двигатель мы не поставим - самолёт не взлетит, т.к. нет движения крыла в воздушном потоке, а значит и разности давления.

P.S.: Самолёт с системой вертикального взлёта, таки да, взлетит.

раскрыть ветку 2
0
раскрыть ветку 1
-1

Иии?

0

хуйня. вектор силы двигателя направлен не горизонтально, а под углом. при очень мощном двигателе вертикальная проекция силы будет больше веса самолёта и он взлетит.

раскрыть ветку 3
0
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
-1

вообще забавно. я один нарисовал хоть какую-то схему задачи. остальные просто пиздаболят

-3

Согласен.

0

В общем, не взлетит!

-2
Сюда нужна гифка на которой лента вращается гробами физиков...
-1
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 26
0

нахуя вы вообще силу трения учитываете? горизонтальная скорость самолёта равна нулю.и всё

раскрыть ветку 4
+1
горизонтальная скорость самолёта равна нулю
С чего бы вдруг? Только не говори, что это задается в условии.
раскрыть ветку 2
0
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
-1

Моя ключевая мысль в том, что при вращении колес не происходит потери энергии.

Пожалуй, утверждение "трения нет ни в оси колеса, ни в месте контакта колеса с полотном" подойдет.

раскрыть ветку 20
0
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 19
-2

зачем вообще об этом думать?

Похожие посты
58

Lockheed L-1049G Super Constellation дает жару

Lockheed L-1049G Super Constellation, переносит нас в 40-е года, выплевывая языки пламени из своих выхлопных коллекторов, совершает взлет.


Особенностью данного самолета является сигарообразная форма фюзеляжа, высокие шасси и трех-килевое хвостовое оперение. За всё время производства с 1943 по 1958 годы было выпущено 856 авиалайнеров разной модификации, которые эксплуатировались 14-ю авиакомпаниями мира. Самолет вмещал нормально - от 62 до 95 пассажиров, максимально - до 109.


На 2020 год в различных авариях и катастрофах было потеряно 111 самолётов Lockheed L-1049 Super Constellation различных модификаций. Самолёт пытались угнать 2 раза. Всего в этих происшествиях погибли 1074 человека.


В наше время сохранилось несколько действующих экземпляров, которые участвуют в показах на авиашоу.

AviaDrive

Показать полностью
79

Жидкий азот + Coca-Cola = ??

Отсюда - https://redd.it/ishoig


Если что, то товарищ ответственный и бутылку свою он подобрал:

Показать полностью 1
1064

Рекорд короткого взлета и посадки

В городе Валдиз, Аляска, ежегодно проводятся соревнования по короткому взлету и посадке (STOL). В 2019 г. по сумме дистанции взлета и посадки рекордсменом стал этот модифицированный Piper Cub, который взлетел с разбега в 4.4 метра и остановился за 3.2 метра (дистанция остановки сама по себе стала мировым рекордом, но позже была побита другим самолетом на этом же соревновании, который остановился лишь за 2.9 метра).


Факторы успеха включают встречный ветер, особую конструкцию самолета, и эффект экраноплана. Примечательно, что в 2019 г. скорость ветра составляла лишь 6-11 км/ч, тогда как в прошлые годы она достигала 25-30 км/ч.

Показать полностью 1
28

Посадка и взлет с сильным боковым ветром, вид из кабины

Привет! Нам часто поступает вопрос о посадке с сильным боковым ветром. На видео покажем не только посадку, но и взлет и полет по кругу.

Многим кажется, что взлет в условиях сильного ветра - это нечто простое, на самом же деле при ветре на разбеге нас будет стремиться разворачивать. Как быть в этой ситуации, смотрите на видео:

1643

Простая задачка по физике.

Давайте немножко развлечемся и заодно вспомним школьный курс физики.

Проведем небольшую Лабораторную работу.

Реквизиты:

1)Весы второго класса точности с дискретностью 0,1 г;

2)Яблоко;

3)Грузило, отлитое в ложке из аккумуляторного свинца или свинца оболочки телефонного кабеля (не помню точно, но сплав на основе свинца);

4)Стеклянный сосуд с водой (в данном случае мерный лабораторный стакан объемом 1000 мл).


Взвешиваем яблоко. Удивительно - получилось ровно 200,0 г. ;-):

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

А вот масса грузила "некруглая" - 159,4 г.:

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

Теперь стакан с водой ставим на весы и обнуляем нажатием кнопки RE-ZERO (на некоторых моделях "TARE"). Очень удобная функция. Теперь можно проводить измерения, как будто на весах ничего нет:

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

Опускаем в стакан яблоко. Яблоко плавает на поверхности воды. Весы, разумеется, показывают те же 200,0 г.:

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

Вынимаем яблоко, опускаем на дно стакана грузило (Я для этого к нему тонкую ниточку привязал. Тонкую, чтобы влиянием нитки можно было пренебречь. Её масса все равно меньше чувствительности (дискретности) весов. Видим все те же 159,4 г.:

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

А теперь поднимаем рукой грузило за ниточку - подвешиваем грузило на ниточке так, чтобы оно было полностью погружено в воду но не касалось дна стакана:

Простая задачка по физике. Развлечения, Физика, Задача, Лабораторная работа, Длиннопост

Ну, да, я закрыл дисплей весов листом бумаги. Это и есть вопрос, на который нужно ответить:

КАКИЕ ЦИФРЫ НА ДИСПЛЕЕ ВЕСОВ?


Хорошего настроения!

Показать полностью 5
736

Задача про монетки

Задача про монетки Задача, Монета, Головоломка

Это одна из тех задачек, что абсолютно взрывают мозг своей кажущейся невозможностью решения и в то же время, простотой и гениальностью правильного ответа.

Придумал эту задачку по некоторым источникам знаменитый математик и писатель-фантаст, умница Мартин Гарднер.

Итак, задача:

"В тёмной комнате стоит стол, на котором лежат монеты — 5 вверх решкой и 8 орлом. Нужно разделить их на 2 кучки таким образом, чтобы в каждой оказалось одинаковое количество монет решкой вверх. Монетки можно переворачивать. Напоминаю: всё происходит в полной темноте. Решение настолько красивое, что удовольствие, полученное от озарения, практически не с чем сравнить в обычном материальном мире. Рекорд двухлетней давности — 3 минуты — пока не побит."

Лично я решить в свое время так и не смог, максимум решил подбрасывать в темноте монетки и делить поровну на 2 кучки, шансы при таком подходе получить равное число решек в целом неплохие... Мда, все-таки я инженер, а не теоретик...

Правильное решение такое — надо разделить монеты на две кучки — по 8 и по 5 монет, и одну из кучек перевернуть. И все!

Доказательство.

Предположим, что в кучке с 8 монетами осталось х решек. Тогда в другой кучке будет (5 -х) решек, так как всего их по условию 5. А орлов во второй кучке будет [5 - (5 - х)] = х. Теперь переворачиваем пять монет во второй кучке и автоматически получаем число решек, равное х, оно же равное числу решек в первой кучке. Просто? Красиво? Здорово!

http://yarbush.ru/mem/0035-zadacha-pro-monetki.html

1174

Школьный курс против лохотрона от авиации.

Навеяно постом про сибирский самолёт.

https://pikabu.ru/story/samolet_iz_sibiri_6720923


Гражданин предлагает нам самолёт - прада, показывает только картинки, а не фотографии.


Лохотрон ли? Очень сильно на то похоже. А когда похоже, но не точно - надо оценить "обещалки", используя школьный курс.


Итак, что нам обещают.


Самолёт голым весом до 115 килограмм:

Мало того, что он электрический, так еще и влезает в вес до 115 кг, а значит не требует сертификации и лицензии пилота.

Едем дальше. Ёмкость батарей самолёта нам не дана, но указано:


.Одна зарядка самолета по тарифу 4руб/кВт обойдется в 84 рубля.

Таким образом, ёмкость батарей составляет не более 84/4 = 21 киловатт-часа

Примем КПД зарядного устройства равным 100% (оно, конечно, меньше, но для оценки не существенно), и будем считать ёмкость батарей 21 квт*ч, или 21000 ватт*час.


Оценивая обещания производителя про "2-4 часа полёта" на "двух двигателях по 15 лошадиных сил" (а тридцать лошадей - это 22 киловатта), получаем примерно те же данные, полагая, что в полёте двигатели работают на 1/2 - 1/4 своей максимальной мощности.


А теперь взглянем на литиевые элементы питания - одни из самых энергоёмких на единицу веса.


Классический, обычный и привычный элемент 18650 имеет вес 50 грамм, и характеристики: 3,6 вольта 2500 миллиамперчасов, то есть его энергетическая ёмкость 3,6*2,5 = 9 ватт/часов.


Таким образом, вес одних лишь элементов батареи на 21000 ватт/часов составляет:

21000/9*50 = 116666 грамм с хвостиком. То есть - чуть больше 116 килограмм.


А нам нужно в 115 килограмм впихнуть не только батареи, но ещё и планет (фюзеляж с крыльями), два электродвигателя по 15 лошадей, авионику, а также - по заверению разработчика, ещё спасательную систему:

Аварийно-спасательная парашютная система, которая может опустить Вас и самолет на землю без увечий с высоты 30+ метров.

А у нас уже 116 килограмм батарей... как быть? Могут ли движки, крылья и паращют иметь отрицательную массу? Я думаю - нет.


А ввиду всего вышеперечисленного, я прошу у уважаемых пользователей или указать на ошибку в моих вычислениях, или попросить уважаемого модератора присвоить посту https://pikabu.ru/story/samolet_iz_sibiri_6720923 тэг "Фейк".

Показать полностью
248

Нетранзитивность в играх, психологии, биологии, математике и физике

Наткнулся на относительно свежую (9 апреля) статью "От нетранзитивности спермы к нетранзитивным композитам" в "Троицком варианте" и был настолько ею очарован, что решил кратко пересказать своими словами здесь. Кратко - это в том числе преднамеренно без ответов на встречающиеся в ней парадоксальные задачи. Кому будут интересны ответы, а не просто поспорить, для тех ссылка на первоисточник в начале поста.

Парадоксы в статье начинаются прямо с автора - Александра Поддьякова, доктора психологических наук и главного научного сотрудника Института психологии РАН. С подачи Александра Маркова и других популяризаторов мы уже привыкли к постоянным "вторжениям" биологов в область психологии человека, но для некоторых окажется неожиданностью, что и психолог может писать интересные статьи, затрагивающие не только биологию, но и физику, и математику.

Начну с несколько переделанной мной относительно оригинала математической задачи:

Нетранзитивность в играх, психологии, биологии, математике и физике Транзитивность, Нетранзитивность, Задача, Головоломка, Психология, Занимательная математика, Длиннопост

Представьте себе, что я - продвинутый лохотронщик, предлагающий вам сыграть в игру: вы выбираете цвет (допустим, вы выбрали красный) одной из 3 групп по 3 гвоздя каждая, гвозди вставлены в дырки так, что наружу торчат только их шляпки, затем я скрытно от вас перетасовываю вашу (красную) группу гвоздей, а вы, также скрытно от меня, тасуете остальные (синие и зелёные) гвозди. После чего мы делаем одинаковые ставки и тянем жребий: вы вытягиваете гвоздь выбранного вами цвета, а я тяну гвоздь любого другого цвета. У кого длиннее, того и деньги.

Как вариант, позволяющий не допустить подмены во время перетасовок, можно размещать гвозди в 3 вращающихся слотах по 3 дырки каждый и быстро крутить слоты, не отворачиваясь.

Проиграв за десяток-другой ходов некоторую сумму на красных гвоздях, вы подмечаете, что я всегда тянул синий гвоздь и никогда не зелёный. "Ага!" - говорите вы себе. - "Синие гвозди в среднем длиннее". И выбираете синий цвет. И снова постепенно проигрываете, отмечая, что теперь я всегда тяну зелёные гвозди.

Поскольку в том, что красные в среднем короче синих, вы уже убедились в первом туре, вы делаете вывод, что самые длинные гвозди - в зелёном наборе, а мой предыдущий выбор синих был хитрым разводом. Поэтому теперь вы выбираете зелёный цвет, и...

Ответ на вопрос "что будет, если выбрать зелёный цвет?" я предлагаю вам найти самостоятельно либо подсмотреть в исходной статье. Для желающих подумать-посчитать, над гвоздями надписаны их длины в сантиметрах.


Это была математика, а вот вам задачка, "атакующая" один из законов физики, закон сохранения энергии:

Нетранзитивность в играх, психологии, биологии, математике и физике Транзитивность, Нетранзитивность, Задача, Головоломка, Психология, Занимательная математика, Длиннопост

(рисунок автора исходной статьи, но я убрал подсказки, поясняющие, в чём тут дело, хотя и поленился исправлять несогласованность проекций грузиков и шестерёнок)

Как легко заметить, при одинаковом весе грузиков (показаны шариками) в левой части рисунка красный будет, разматываясь с оси красной шестерни, опускаться вниз, поднимая,  в силу разницы передаточных чисел шестерней,  наверх зелёный. Если же отсоединить зелёную шестерню от красной и присоединить к синей (центр рисунка), то зелёный грузик перетянет синий, подняв его вверх. А синий грузик (правая часть рисунка) перетянет красный.

Вечный двигатель? Разумеется, нет. Объяснение, почему нет - опять же, в исходной статье.


Но для понимания предыдущей задачи (про гвозди) важен не "вечный двигатель", а сам факт того, что красный блок "сильнее" зелёного, зелёный "сильнее" синего, а синий "сильнее" красного.  Дочитавшие до этого места уже должны догадаться, что выбрав зелёные гвозди, они также проиграют, поскольку я в этом случае стану тянуть исключительно красные. Которые, казалось бы, "в среднем короче" синих, а те, в свою очередь, "в среднем короче" зелёных. Голландец Оскар ван Девентер даже сконструировал механическую игру, в которой какую бы из трёх шестерёнок вы ни выбрали, оппонент может выбрать после вас одну из двух оставшихся так, чтобы вас победить.


Это парадоксальное свойство специально подобранных групп и правил их сравнения называется нетранзитивностью:

A>B и B>C, но C>A.

Детская игра "камень-ножницы-бумага" отлично его иллюстрирует: камень сильнее ножниц, ножницы сильнее бумаги, бумага сильнее камня (последнее неочевидно и не факт, что верно, но для детишек сойдёт).


А вот игра совершенно на первый взгляд недетская, хотя детишек среди зрителей у неё всегда в достатке. Как, впрочем, и взрослых, включая опытных конструкторов-робототехников. Знакомьтесь: настоящие боевые роботы-гладиаторы в серии игр BattleBots:

Нетранзитивность в играх, психологии, биологии, математике и физике Транзитивность, Нетранзитивность, Задача, Головоломка, Психология, Занимательная математика, Длиннопост

Так получилось, что я сам на отдыхе люблю поглазеть на ютюбе, как мочат друг друга и разносят на куски эти механизмы, сконструированные ради одной-единственной цели - уничтожения себе подобных. И я своими глазами наблюдал, что "косильщики" (сверху) как правило быстренько разбирают на запчасти "давильщиков" (снизу и справа), те чаще всего успешно перекусывают "кидал" (слева), а "кидалы" подбрасывают "косильщиков" так, что те трескаются своими рубящими лопастями об пол и стены, несколько раз подпрыгивают и отдают робогу душу.


Как показывает в своей статье Александр Поддьяков, то же самое наблюдается и в живой природе: иначе, существуй некий универсальный принцип "лучшей приспособленности", довольно быстро выявится некий супер-пупер-победитель, который вытеснит всех остальных, после чего ему останется либо подыхать с голоду, либо фотосинтезировать в гордом одиночестве (отравляя воздух кислородом и в конечном итоге также склеивая ласты или что там у него вместо ласт будет). Этого не произошло исключительно благодаря нетранзитивности приспособленности: виды, выигрывающие в чём-то одном, проигрывают в чём-то другом и универсального критерия их сравнения не существует. Более того, виды, выигрывающие против одних по совокупности, сливают по совокупности же другим, которые, опять-таки по совокупности, проигрывают третьим - как раз тем самым, что всегда побеждаются первыми. Ну, на самом деле, там всё гораздо сложнее, конечно, но принцип именно такой.


И даже в хоккее:

Нетранзитивность в играх, психологии, биологии, математике и физике Транзитивность, Нетранзитивность, Задача, Головоломка, Психология, Занимательная математика, Длиннопост

И вот теперь мы переходим к тому, ради чего, собственно, автор-психолог свою статью и затеял. К отсутствию единых универсальных критериев сравнения во многих случаях.


Когда некий эксперт сравнивает два предложенных ему решения проблемы, назовём их (1) и (2), он может выбрать из них лучший - допустим, это вариант (2). И абсолютно логично обосновать свой выбор - на то он и эксперт. Но довольно часто бывает так, что другой эксперт, ничуть не менее квалифицированный, сравнит вариант (2) с неким вариантом (3) и столь же убедительно докажет, что (3) лучше, а третий будет сравнивать (3) с уже отброшенным нами вариантом (1) и придёт к выводу, что он-то, (1), и является самым лучшим вариантом.


И это - реальная проблема, какие бы эксперты какой бы выбор ни делали. Выборы президента (во избежание срача не буду уточнять, какой именно страны). Выбор спутницы жизни. Выбор своего пути в этой самой жизни. И так далее.

Показать полностью 3
482

Ликбез по физике (видео)

Всем привет. Недавно я начал работу над обучающими видео, в которых разбираются задачи по физике и астрономии средне-школьного уровня. В основном, как мне кажется, это пригодится для взрослых людей, которые хотели бы вспомнить курс физики, а может быть даже восполнить некоторые белые пятна. Также этот материал, думаю, может пригодиться и вашим детям-старшеклассникам, если они проходят соответствующие темы.


Я уже лет 10 решаю подобные задачи на интернет-порталах типа otvet mail ru - просто захожу туда периодически расслабиться и пощёлкать задачи в своё удовольствие. И вот возникла идея подсобрать свой опыт в виде видеороликов, в которых последовательно, шаг за шагом, будет изложен базовый уровень физики. То есть разбор каждой новой задачи будет включать всю необходимую теорию, которая не была разобрана до сих пор, и значит последовательный просмотр этих роликов позволит, по задумке, комфортно продвигаться по материалу.


В частности, мне не очень нравится способ подачи материала в обычных учебниках физики, когда вместо того, чтобы сразу обозначить формулу и обсуждать следствия из неё, авторы предварительно целыми абзацами ходят вокруг да около (хотя, быть может, детям так проще усвоить материал, мне сложно судить). В этом смысле выдавать материал для взрослых тем и хорошо, что вы мельком знаете обо всём. Нужно лишь брать любую тему (из 8 класса или 11, неважно) и кирпич к кирпичу собирать её.


Как это у меня выходит, вы можете оценить по трём первым видео, которые готовы на текущий момент.


1) Ускоренное движение:

Основная задача: Поезд, двигаясь от остановки, прошел в течение 50 сек 200 м и достиг скорости 6 м/с. Увеличивалось или уменьшалось ускорение движения с течением времени?


Содержание: равноускоренное движение, график зависимости скорости от времени, ускорение; пройденный путь - площадь под графиком; уравнение пути при равноускоренном движении S = v0*t+a*t^2/2; путь, пройденный за заданную секунду; торможение - отрицательное ускорение; средняя скорость при равноускоренном движении; арифметическая прогрессия пройденного пути за последовательные секунды; наклон графика - производная - ускорение; оценка переменного ускорения по графику.


2) Высота геостационарной орбиты:

Содержание: суть геостационарной орбиты; 0:39 понятия массы, силы, материальной точки; вектор и скаляр; 2:40 1 закон ньютона - определение инерциальной системы отсчёта; 4:20 3 закон ньютона; 5:25 2 закон ньютона - основной закон классической механики; векторное сложение; 8:25 вывод центростремительного ускорения; 11:05 в чём измеряются углы - градусы и радианы, удобство радиан в случае малых углов; 16:30 угловая скорость; 17:00 задача на центростремительное ускорение; 18:00 килограмм-сила; 19:00 закон всемирного тяготения; 19:45 звёздные сутки; 20:55 высота геостационарной орбиты = 35790 км.


3) Закон Архимеда:

Рассказ о законе Архимеда - о сложной теме для первого года обучения физике (непонятно зачем это сделано в школьной программе). Попутно поднимаются смежные вопросы, поэтому длительность видео перевалила за полчаса.


Содержание с таймкодами: 0:30 основная задача (головоломка про погружение шаров в сосуды с водой); 1:20 гравитация, сила тяжести (без учёта центробежного ускорения) mg, ускорение свободного падения = 9.8 м/с2; 3:35 опять про килограмм-силу, про показания весов (кгс отображают в кг); 4:40 сила противодействия опоры N, понятие "вес"; 6:47 понятие "давление", единица давления Паскаль; 7:50 типичные давления окружающих предметов; 8:44 закон Паскаля (передача давления во все точки газа-жидкости); 9:25 гидравлический пресс; 10:00 жидкость в гравитационном поле; 10:28 понятие "плотность", плотность воды и прочих веществ, пересчёт кг/м3 в кг/литр и г/см3; 14:03 вывод гидростатического давления P = ρgh, не путаем давление и силу давления; 15:20 вывод закона Архимеда F = ρgV для прямоугольного параллелепипеда, обоснование для любой формы вытесненной жидкости; 17:49 формулировка закона Архимеда; 18:21 задача про уменьшение "веса" шарика при погружении в воду, понятие средней плотности; 20:59 про "невесомость" в воде и тренировки космонавтов; 21:43 атмосферное давление, столб воздуха, распределение давлений по высоте, плотность воздуха (средняя и локальная), условие использования формулы гидростатического давления для газа, задача про самолёт-опылитель; 24:30 задача по воздухоплаванию (гелиевый шар); 25:54 атмосферное давление и высота соответствующего водяного (10 м) и ртутного (760 мм) столба, проблемы поверхностных насосов с глубокими водяными скважинами; 27:50 задача на гидростатическое давление и сообщающиеся сосуды; 30:55 решение основной задачи (головоломка про сосуды и весы).


_____________________________________


Пишите комментарии: достаточно ли понятно изложен материал, насколько актуально это очередное изобретение велосипеда (при обилии других обучающих материалов).

Показать полностью 2
557

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

Полет железной птицы кажется настолько невероятным, что завораживает даже ученых. Но им ли, ученым, не знать, что самолет поднимают в воздух два простых физических эффекта? Читайте подписи под картинками, чтобы разобраться.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

1. Чтобы взлететь, самолету нужна скорость. Двигатели Boeing 747 перед взлетом разгоняют его до 270 км/ч.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

2. Если ровно отпилить крыло “Боинга”, на срезе мы увидим профиль крыла. Именно он определяет подъемную силу. Кстати, в авиационной терминологии нет такого понятия, как “крылья”. У самолета есть крыло, а у крыла в свою очередь правая и левая консоли.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

3. Профиль крыла несимметричен: верхняя поверхность крыла имеет большую площадь, чем нижняя, и у них разные формы. Встречный воздух движется вдоль верхней поверхности крыла быстрее, чем вдоль нижней. Чем быстрее течет жидкость или газ, тем меньше давление в ней — этот физический эффект описывается законом Бернулли. Раз сверху давление меньше, чем снизу, значит крыло стремится вверх, противостоя силе тяжести.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

4. Закон Бернулли — лишь один из факторов подъемной силы. У спортивных пилотажных самолетов профиль крыла симметричный, но они все равно летают — благодаря положительному углу атаки. Если выставить ладонь из окна едущего автомобиля и слегка повернуть ее, руку ощутимо потянет вверх. Точно так же и пилот, направив нос самолета вверх, увеличивает давление воздуха под крылом, заставляя самолет набирать высоту — даже огромный “Боинг”.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

5. Чтобы создавалась подъемная сила, потоки воздуха должны неразрывно обтекать крыло сверху и снизу. Это называется ламинарным обтеканием. Стоит переборщить с углом атаки, воздушные “ручьи” сорвутся с крыла и превратятся в турбулентные вихри. Ламинарное обтекание нарушится и подъемная сила мгновенно исчезнет. Срыв потока — одна из самых распространенных причин авиакатастроф.

Как самолет может летать при массе 400 тонн? Простое объяснение в 6-ти картинках. Самолет, Авиация, Наука, Механика, Популярная механика, Техника, Физика, Длиннопост

6. Подъемная сила формируется на всей площади крыла. Чем больше площадь, тем больше подъемная сила. Сравните: маленький Eurostar SL имеет взлетный вес 470 килограмм и размах крыльев 8,15 метра; у Boeing 747-8 взлетный вес 442 тонны, и крыло его простирается на 68,5 метра.

Интерактивную версию схемы смотрите на сайте: in2minutes.ru

Показать полностью 5
2530

Не превышать скорость, или зачем в школе учить физику

Не превышать скорость, или зачем в школе учить физику ПДД, Физика, Задача, Скорость, Numberphile, Длиннопост
Не превышать скорость, или зачем в школе учить физику ПДД, Физика, Задача, Скорость, Numberphile, Длиннопост
Не превышать скорость, или зачем в школе учить физику ПДД, Физика, Задача, Скорость, Numberphile, Длиннопост

Моё тут наполовину. Как то давно увидел такую задачку на numberphile. Решил в качестве пропаганды соблюдения пдд расписать для вас подробно.
Может кто то в школе использует как способ наглядно показать полезность физики. А кто то своим детям расскажет.
В общем, не превышайте

Показать полностью 2
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: