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:

Разрешение парадокса Portal, Парадокс, Физика, Решение, Длиннопост

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.

Разрешение парадокса Portal, Парадокс, Физика, Решение, Длиннопост

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.

Разрешение парадокса Portal, Парадокс, Физика, Решение, Длиннопост

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