6

Разрешение парадокса

Сегодня утром наткнулся на пост об одном интересном парадоксе: http://pikabu.ru/story/a_ili_b_3939135.


Для себя я сразу подумал: "ну конечно же ответ В, как иначе". Но, когда зашёл в комменты, понял что большинство людей не принимают это мнение ни в какую. Поэтому было решено написать одно из возможных решений данной физической задачи (на мой взгляд самое простое и очевидное).


Итак, вот условие:

Портал движется с постоянной скоростью на куб, находящийся на неподвижной платформе. Вопрос: что произойдет с кубом, кода синий портал настигнет его.


Хочу заметить, что в задаче использована тематика серии игр Portal, определения и свойства порталов будут браться оттуда.


Решение:

1. Исходя из принципа относительности ( согласно которому все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково, независимо от того, неподвижна ли система или она находится в состоянии равномерного и прямолинейного движения) и того, что портал движется с постоянной скоростью (т.е. система отсчёта связанная с ним инерциальна) выбираем систему отсчёта, связанную с синим порталом.

В этой системе портал будет стоять на месте, а ящик двигаться в него со скоростью V. Следовательно ящик имеет ненулевую кинетическую энергию (m*V^2)/2, где m - масса куба.


2. "Между порталами продолжает действовать закон сохранения энергии. Говоря языком дилетанта — что быстро влетает, то быстро и вылетает." - цитата из игры. Следовательно, когда ящик перейдёт во второй портал, он будет иметь энергию (m*V^2)/2, что значит, что он полетит далеко.

Если кто-то не согласен с моим решением, я открыт к дискуссиям, но прошу привести полноценные доводы, со ссылками на законы физики! А не всякие там рамки и поезда...


Всем спасибо за внимание.

P.S. Баянометр жаловался на какие-то документы, думаю ко мне это не относится.

Вы смотрите срез комментариев. Показать все
0
Автор поста оценил этот комментарий
Итак. Ой вариант решения.
Предполагаем, что дело происходит на Земле. А потому система отсчёта связана с ней.
Предполагаем, что рыжая часть портала и синяя находятся в соседних комнатах, а потому условия в этиз комнатах одинаковые.
В целом, считаем центр масс куба Материальной Точкой.

Итак, что же на моей наспех сварганенной картинке?
Левый столбец - внешний вид нашей системы "со стороны"
Средний столбец - внешний вид системы "как она работает"
Правый столбец - изображение куба с действующими на него силами, в каждый из двух рассмотренных моментов времени.
Первая строка - начало работы системы.
Вторая строка - куб прошёл портал наполовину, и находится центром тяжести точно в портале.
Третья строчка, которой еа картинке нет - куб полностью прошёл портал. Отличается от второй отстутствием на ней сил F1 и N1, так как они больше не воздействуют на куб.

Краткие пояснения.
Такое представление процесса основано на проведёном в игре опыте(хе-хе). Если в вертикальной стене поставить одну сторону портал над другой. После чего медленно и равномерно двигать куб в нижний, не удерживаея его, куб упадёт из "верхней" стороны портала, когда центр тяжести пройдёт плоскость стены(портала)

На счёт энергии и примера с обручем. Кинетической энергией обладает только платформа с рыжей стороной портала. Она не взаимодействует с кубом, а значит не передаёт ему кинетическую энергию. Куб, покоясь на платформе имеет потенциальную энергию и кинетическую равные нулю(нулевой высотой будем считать положение куба по оси ОУ в начале работы системы, Пол в обоих комнатах так же расположен на одной высоте). Чудеса начинаются в момент, когда куб попадает во вторую комнату. Он получает потенциальную энергию(так как внезапно обнаруживает себя на некоторой высоте). И как мы видим по приведённым в самом низу формулам, онбеспрепятственно начинает преобразовывать неожиданно обретённую потенциальную энергию в кинетическую, или попросту начинать движение по наклонной плоскости объекта А с ускорением а, направленным вдоль этой плоскости вниз. По модулю это ускорение равно ускорению свободного падения.

Вывод. Будет блядский "плюх" или вариант А из оригинального поста.

http://imgur.com/aSgNuky
раскрыть ветку (6)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Справа у куба должна быть скорость. Либо скорость у куба, либо скорость у портала (а также у всей комнаты), направленная в другую сторону. Иначе вы нарушаете закон сохранения импульса.

раскрыть ветку (5)
Автор поста оценил этот комментарий
Импульс куба в начале работы p0=m*V0 V0=0 так как куб неподвижен.
Комнаты расположены рядом. Относительно друг друга неподвижны.
Движется потолок с рыжей стороной портала. Его импульс p1.
Портал накрывает куб. Потолок не касается куба. Импульс не сообщается. Импульс куба p3=p0.
Порталов не 2, а один. У него две стороны. Портал меняет только координаты объекта в пространстве. Он никак более не взаимодействует ни с объектом перемещения, ни с (тем более)пространством вокруг него. И уж точно он не придаёт скорости движения соседней комнате.
Автор поста оценил этот комментарий
Вдогонку, не успел отредактировать.
Коротко о принципе работы портала.
Слева - координатная плоскость. Для наглядности, на ней заботливо отмечены точки А и Б. Она обычная и скучная.
Справа - координатная плоскость с порталом, открытым в точках А и Б. Так вот. Принцип работы портала коротко записывается так: А=Б в любой ситуации, пока портал открыт. Всё. Больше никакого взаимодействия.

Вариант работы портала автора этого поста правилен в случае, если комнаты находятся в разных условиях(как пример, олна из них движеся в некотором направлении с некоторым ускорением, относительно другой). В этом случае, у куба действительно будет наблюдаться кинетическая энергия относительно движущейся комнаты, и её нужно будет учитывать.

http://m.imgur.com/swNIF9N
раскрыть ветку (3)
1
Автор поста оценил этот комментарий

http://pikabu.ru/story/eshche_dobavka_o_portalakh_3941330 - вот моя добавка к этому решению. Попробуйте объяснить почему у куба в данном случае импульс = 0.

раскрыть ветку (2)
1
Автор поста оценил этот комментарий

Вы зарисовали не всю картину. К рыжей части портала приближаются не только куб с подставкой, но и пол с нами. С той же скоростью. Потому что наши комнаты находятся в одной системе. Когда потолок приближается к полу в комнате с кубом, он с той же скоростью приближается и к полу с наклонной плоскостью. Таким образом, объект со скоростью V попадает в комнату, движующуюся с такой же скоростью V.
Для простоты, представьте что это одна комната. Так как условия в них одинаковые, это ни на что не повлияет с точки зрения физики процесса, но упростит восприятие. Теперь мы имеем одну комнату, в которой платформа с рыжей частью портала опускается вниз со скоростью V. Наблюдая через синюю часть, мы видим как к нам со скоросью V приближается куб, комната, и наша голова, если портал удачно расположен. Так вот, куб со скоростью V влетает в наше помещение, имеющее абсолютно ту же скорость и относительно него(куба) неподвижное. Так же это работает и с соседней комнате. То что мы визуально не наблюдаем приближения соседней комнаты(откуда ведём наблюдение) не значит, что этого приближения не происходит.

Я уже писал и повторю, что ваш вариант правилен в случае, когда части портала находятся в независимых системах. В этом случае на движении куба после прохода через портал окажет влияние движение комнат относительно друг друга.

раскрыть ветку (1)
0
Автор поста оценил этот комментарий

Я уже писал там, что для того чтобы порталы могли двигаться друг относительно друга, то должно искривляться пространство (одна часть двигаться относительно другой), иначе и возникает парадокс с энергией. Я просто везде априори думал, что пространство искривляется (т.к. портал это и есть искривление).

Вы смотрите срез комментариев. Чтобы написать комментарий, перейдите к общему списку

Темы

Политика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

18+

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Игры

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юмор

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Отношения

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Здоровье

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Путешествия

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Спорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Хобби

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Сервис

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Природа

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Бизнес

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Транспорт

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Общение

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Юриспруденция

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Наука

Теги

Популярные авторы

Сообщества

IT

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Животные

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кино и сериалы

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Экономика

Теги

Популярные авторы

Сообщества

Кулинария

Теги

Популярные авторы

Сообщества

История

Теги

Популярные авторы

Сообщества