Surprise motherfuckers!
чтобы железо вас не отвлекало поразмыслите так - воздушный шарик с воздухом (полостью. внутри) и без полости - заполненный тем же материалом, из которого сделан.
Зачем так усложнять
Одинаковые по размеру шарики,один из свинца,другой из алюминия и все
Да ладно.. и сильно тормозится?
А я то думал, он бьётся о молекулы воздуха, взаимодействуя с ними кинетически, весом.
А какой высоты должна быть гиря, чтобы она взлетела из за разности давлений, будучи расположена вертикально?)
Давление будет выше на железный, ибо он падает быстрее (с большей скоростью набегает воздух). А падает быстрее потому что ниже воздействие давления из-за массы (более высокое давление тормозит железный меньше, чем более низкое - шар из фольги).
В задаче у шаров одинаковый диаметр, значит одинаковая площадь сопротивления воздуха, площадь сопротивления воздуха пропорциональна силе сопротивления воздуха, значит сила сопротивления одинаковой будет
Обычный воздушный шарик и воздушный шарик, заполненный той же резиной, из которой сделан
Реально оба одновременно упадут?
Вы чего ?
поэтому, да, вы правы
но когда мы говорим о железном шаре, то эти силы много меньше, чем сила тяжести, поэтому ими можно пренебречь
Получаем в первом случае
Fтяж+Fсоп+Fарх=m*a
Во втором
Fтяж+оченьмало=m*a
т.к. Fтяж = m*g
Т.е. m*g+мало=m*a или m*g=m*a, a=g
Получаем, что для объектов, для которых можно пренебречь теми силами, ускорение, с которым он будет падать не зависит от массы
1) Нам не известны параметры шара с полостью - может там такая полость, что остается металлическая стенка менее 1 мм.
2) Вопрос был про одновременное приземление, а тут пренебрегать малыми величинами нельзя. Эти все малые величины и дадут в итоге разницу в долях секунды.
и плотность воздуха не везде одинаковая и вот это все
Физика _всегда_ работает с приближением, так что вопрос только, с какой погрешностью тебе нужен ответ
так что вопрос только, с какой погрешностью тебе нужен ответ
С минимальной возможной )
Чем больше погрешность и допущение, тем менее продуктивно сравнение характеристик двух тел.
В процессе вообще получим зависимость, с которой размер полости внутри шара будет влиять на скорость его свободного падения.
Но шар из фольги будет падать медленнее, из за сопротивления воздуха, которое оказывает большее влияние ввиду меньшего веса шара
Сопротивление одинаковое, а сила тяжести, расходуемая на преодоление сопротивления воздуха - разная.
шары одинакового диаметра и сопротивление воздуха у них одинаковое, в посте выше написано
Плотность тут не причем. В задаче у шаров одинаковый диаметр, значит одинаковая площадь сопротивления воздуха, площадь сопротивления воздуха пропорциональна силе сопротивления воздуха, значит сила сопротивления одинаковой будет
Плотность действительно не при чем, также как притяжение. Сила сопротивления воздуху, также как как выталкивающая сила для предметов одной формы будут одинаковой. Но, если верить второму закону Ньютона, ускорение, вызванное этой силой равно силе делённой на массу. Соответственно, более тяжелый предмет под действием этих сил всегда будет тормозиться медленнее лёгкого. На величину разницы масс делённую на массу Земли. Но это такая мисипусечная величина, что даже не серьёзно.
А притяжение это так, мелочь.
По сути - одновременно, но если присмотреться, то на наносекнду разница.
Предметы притягиваются с ускорением. Более тяжелый предмет сложнее разогнать чем легкий, и это компенсируется разницей в массе(в силе притяжения). Поэтому предметы с разной массой падают с одинаковой скоростью(в вакууме).
Речь идёт о том, что сила притяжения - штука взаимная. И более тяжёлый шар притягивает землю немного сильнее.
Пруфы? В классической механике в вакууме (или на Земле пренебрегая всем кроме g) любые тела с одной высоты будут снижаться синхронно
ключевое слово "в вакууме". Очевидно наш илончик не об этом говорил, когда блажил про шары одинакового диаметра. Это абсолютно ненужное условие для вакуума. Илончик считает что они упадут одновременно именно в атмосфере, даже имея разную массу. Sad, but true.
Однако, если сопротивление воздуха зависит только от площади предмета (его формы) для двух абсолютно одинаковых шаров по форме её можно сократить. Предполагаю, что в отсутствии ветра, в нашей атмосфере, два одинаковых шара по форме, но разных по массе таки упадут одновременно
в плане "сократить"? Это два разных шара, они друг на друга не влияют, в какую формулу ты их одновременно собрался вписать чтобы там что-то сократить?
И да, ты делаешь больно моему мозгу, за что ты со мной так. Сопротивление воздуха может быть сколько угодно одинаковым, возьми шарик из фольги и шарик из чугуна того же размера. Всерьез предполагаешь что они таки упадут одновременно?
Я уверен, что они упадут одновременно. На оба тела будут действовать полностью одинаковые силы. Скорость от массы не зависит
Пожалуйста, можно аргументированно?
mgh = mv^2 / 2
v =sqrt (2gh)
rgv одинаково
Сопротивление ~S одинаково
Это мои аргументы
Ваши, пожалуйста?
Твои аргументы? Ты приравнял между собой энергии, гений. Приравняй еще к ним йогурт питьевой с его килокалориями, ггг. Тоже же энергия.
Ты лучше нарисуй хотя бы у себя в голове картинку. Вот шарик. Из него вертикально вниз тянется стрелочка. Это называется вектор. Это, чувак, сила тяжести. Которая, как известно, напрямую зависит от массы. Ибо mg. Из этого же шарика вверх торчит такой же вектор. Это сила сопротивления воздуха. Формулу ее ты можешь легко нагуглить и заметить что масса там не участвует, зато участвует скорость. Теперь вот тебе еще информация для размышления - термин "аэродинамическое равновесие". Это ситуация при которой скорость падения настолько велика, что сопротивление воздуха равно силе тяжести. При этом тело будет падать с постоянной скоростью. И поскольку масса одного шара больше для него скорость аэродинамического равновесия будет выше.
Я в формулке распишу: mg-S=ma, отсюда a=g-S/m, где S-сила сопротивления воздуха, зависящая от скорости и площади сопротивления, но в ее формуле массы нет шара нет, поэтому таки масса не сократится и будет влиять
Конечно, я приравнял между собой энергии
mgh1 + mv1^2 / 2 = mgh2 + mv2^2 / 2
В верхней точке траектории кинетическая = 0 (v1=0), в нижней потенциальная = 0 (h2=0)
mgh1 = mv2^2 / 2
И поехали
Скорости одинаковые
Скорость не зависит от массы
Да, в какой то момент падения ускорение станет равно нулю, ладно
Все написанное выше никак не противоречит мне
Может эксперимент попробуете провернуть: возьмите 2 шарика: 1 шарик надуйте кубическим дециметром воздуха, а второй - литром воды и скиньте их с метровой высоты. Судя по Вашим формулам они должны будут коснуться земли одновременно, но даже дошкольник вам скажет, что шарик наполненный воздухом упадет позже чем шарик наполненный водой. Ваши формулы применимы только для вакуума, и совершенно не учитывают сопротивления воздуха. Опять же, почему Вы приравниваете энергии двух тел с разной массой, где m1 и m2?
Тут ошибка, в том что: mgh=mv2/2 + Q, где Q потери энергии при трении об воздух - здесь и кроется ошибка. Если в динамике без сохранения энергии расписать: mg-S=ma, отсюда a=g-S/m, где S-сила сопротивления воздуха, зависящая от скорости и площади сопротивления, но в ее формуле массы нет шара нет, поэтому таки масса не сократится и будет влиять
Еще как противоречит. Ты не учитываешь затраты энергии на преодоление сопротивления воздуха.
Инерция разная
Сила сопротивления направлена против скорости движения, её величина пропорциональна характерной площади S, плотности среды ρ и квадрату скорости V
S в моем примере одинаково
Плотность среды - очевидно
V уже посчитали, будет одиново
Да. Как бы не парадоксально
Сразу предвкушая минуса, мои формулы где-то в ветке, опровергайте формулами
В общем я собрал все формулы из своих комментов своих, вот точная формула ускорения шара, падающего на Землю:
a=g-S/m-pgV/m+GM/((R+h)*(R+h))
где S - сила сопротивления воздуха, m -масса шара, р - плотность воздуха, V -объем шара, M - масса земли R -радиус Земли, h - высота шара над Землей, G- гравитационная постоянная. Итог - масса шара все-таки немного будет влиять на время падения
Если сопротивление воздуха пренебрежительно мало относительно силы притяжения, то можно его (сопротивление) исключить. ЕСЛИ!
ты говоришь про исключение влияния сопротивления воздуха в треде, начинающемся с #comment_151254307 ?))
Конечно есть. Но при эксперименте с падением в атмосфере достаточно плотных шаров одинакового размера, но разной массы ее влияние будет ничтожным. Собственно говоря, оно будет постоянным и равным весу воздуха содержащегося в том же объеме что и шары эти. Большого влияния оно не окажет, в отличие от сопротивления воздуха которое адски растет со скоростью.
Бля, мужик, речь шла про одновременность. Если на шары действует разная сила то одновременности уже не будет.
Я вообще изначально другого человека спрашивал. Тебя я не спрашивал. Хуле ты хотел то? Сверебит от желания потоксить?
rgv, а значит, одинакова
сопротивление воздуха для совершенно одинаковых предметов по форме одинаково
сопротивление воздуха также не зависит от массы, ~S
два одинаковых шара по форме, но разных по массе таки упадут одновременноЕсли речь за массой, уроните кирпич и пенопласт такой же формы. Разница будет БОЛЬШАЯ.
Сопротивление воздуха в этом случае должно быть сильнее у более тяжелого шара, чтобы компенсировать его вес.
Одна и та же по величине сила (сопротивления воздуха) придаёт разным телам разные ускорения, если у них разная масса. Лёгкие тела падают медленнее.
Что значит эта загадочная надпись? V не равна at, потому что a изменяется во времени. Про какую a речь?
По формуле всемирного тяготения на силу гравитационного притяжения и, соответственно, скорость сближения тел будет влиять сумма масс объектов. Так что тело массой 10 кг будет сближаться с Землей с массой 5.97×10²⁴ быстрее, чем тело массой 1 кг, так как сумма масс будет больше. Вот только разница будет ничтожно мала и ей пренебрегают.
А ты сократи обе части на массу шара m1. F=m1g, останется g=G*m2/(Rквадрат), и получается что масса шара не влияет на ускорение свободного падения
Ну конечно, сила разная. Учитывая, что GM(планеты)/R^2 это g, формула превращается во всем знакомое F=mg
Но на скорость оно не влияет
Сохранение энергии
mgh = mv^2 / 2
v = sqrt (2gh)
Можно предположить что: Ускорение шарика от притяжения Земли составит g=Gm2/(Rквадрат). Ускорение земли от притяжения шарика составит a=Gm1/(Rквадрат), то есть Земля то по идее движется ускоренно из-за влияния шарика на нее - система отсчета инерциальная, и во втором законе ньютона - сумма сил равна ma нужно добавить силу инерции, только я уже не знаю как правильно ее посичтать. Зато можно сложить ускорения относительно стороннего неподвижно наблюдателя и истинное ускорение сближения Земли и тяжелого шарика будет g+a = G*(m1 + m2)/(Rквадрат). Или я заблуждаюсь? m1 у меня шарик, m2 - Земля
Разумеется, в реальности разница будет ничтожна, т.к. массы шаров и масса Земли несопоставимы в обоих случаях: даже если один шар весит 5 грамм, а второй - 5 тонн.
Но вот если один шар будет по массе сопоставим с Землей, то разница выйдет еще какая заметная...
Ускорение свободного падения не зависит от массы. Голову включайте. Ускорение прямо пропорционально силе и ОБРАТНО пропорционально массе! Ну и если бы зависело, то F=m*g не давали бы в школах.
Спасибо, с головой все в порядке.
А вот вы после шестого класса школы не пробовали задуматься над проблемой?
Ускорение свободного падения шара не зависит от массы шара. Оно зависит от массы планеты. Это вы совершенно верно заметили.
Поэтому на Земле одно ускорение свободного падения, на Луне - другое, а на Юпитере - третье.
Так вот, "Земля" и "железный шар" - это просто слова. С точки зрения ньютоновской физики это просто два тела с массой m1 и m2. С какой силой Земля притягивает шар, с такой силой и шар притягивает Землю. И ускорение свободного падения Земли на шар зависит от массы шара. И падают Земля и шар друг на друга одновременно.
Если вы сядите и выведите полную формулу ускорения шара, свободно падающего на Землю, относительно Земли, то получится a = G*(m1 + m2)/(r^2).
Здесь G - это гравитационная константа, m1 - это масса Земли, m2 - масса тела, а r - расстояние между центрами масс Земли и тела.
В обычной жизни m1 >> m2, а r примерно равно 6371 км. Поэтому для простоты можно считать, что ускорение свободного падения - это константа. Но не надо забывать, что это только упрощение. Даже в рамках ньютоновской механики, разница в ускорении на уровне моря и на верхушке Эвереста уже будет около 0.12%. Это легко измерить практически бытовыми приборами (thunderf00t, кажется, измерял в самолёте килограмовую гирьку на точных весах).
Вот влияние массы тела, конечно, гораздо меньше и ее измерить невозможно. Но она не нулевая. Скажем, разница в ускорении свободного падения теля массой 1 кг и 1 тонна будет где-то в двадцать первом знаке после запятой. Но она будет.
И это все в самом абстрактном приближении материальных точек. В реальности, конечно же, g зависит не только от высоты над уровнем моря, но и от неоднородностей плотности земной коры, и на этом, например, основан метод гравитационной геологической разведки. Но это отдельный разговор.
m1 - масса шара, m2 - масса Земли
F = G * (m1 * m2) / (r^2) - тут умножение
a = F / m1 =>
a = G * (m1 * m2) / (r^2) / m1 = G * (m1 * m2)/ (r^2 * m1) = G * m2 / (r^2)
то есть масса шара не влияет на ускорение, а значит и на скорость
А вот сопротивление воздуха, да, влияет, если его размер НЕ пренебрежимо мал
А вы не забыли, что у вас два тела, которые двигаются навстречу друг другу? И что их скорости складываются? То есть теперь еще и ускорение Земли, падающей на шар, подсчитайте*.
*подсказка: то ускорение, которое вы привели - это относительно общего центра масс, а не относительно Земли.
Сопротивление воздуха - это само собой, его не обсуждаем.
Наоборот, это вы почему-то хотите уполовинить гравитацию и отменить третий закон Ньютона.
С какой силой Земля притягивает к себе шар, с точно такой же силой и шар притягивает к себе Землю. И никак иначе. Когда из-под шара убирается опора, то оба тела приходят в движение, т.к. оба получают ускорение.
Другое дело, что Земля настолько массивная, что полученное ей ускорение смехотворно мало (и главное - пренебрежимо мало).
Хотя это зависит от того, какая масса у нашего шара. Если шар весит 1 кг, или 1 тонну, или даже тысячу тонн - оно все еще смехотворно мало. Но, скажем, если этот шар - Луна, то оно уже не так и смехотворно мало. А уж если этот шар - Солнце, то напротив, ускорение, которое придает Земле Солнце, очень даже велико.
F=m*a => a=F/m
Чем больше масса, тем больше сила, да, но при этом соотношение массы и силы остаётся равным )))
но сопротивление воздуха будет одинаковым для обоих объектов, так же влияя на ускорение, ломая пропорцию по массе
об этом и коммент, а по вашей формуле шары из любого материала будут падать одинаково
Таким образом, масса самого тела, НЕ ВЛИЯЕТ на ускорение, с которым именно это тело движется к другому (к Земле).
Я прав тоже. Земля будет двигаться с большим ускорением навстречу к тому телу, у которого большая масса.
Не сюрприз, не верно. Шары кидают одновременно, более тяжелый шар будет притягивать Землю к себе, но помимо того что он к себе притягивает, он и ко второму шару будет притягивать Землю. К тому-же в задаче учитывается сопротивление воздуха, а силы притяжения Земли к тяжелому шару не хватит чтобы преодолеть сопротивление воздуха, воздействующее на Землю
судя по таким комментам, грешки в школьной физике и правда есть)
rusuy все вполне четко расписал