Умная задачка для физиков2
Сам об этом сразу подумал. Что момент инерции никто не отменял. Также что при одинаковой скорости затормозить замороженную будет труднее.
раскрыть ветку (1)
Только вот остановленная бутылка с жидкой водой, если её отпустить -- покатится дальше. Так как какое-то время движущаяся внутри вода будет сохранять момент.
Забыли про внутреннее трение жидкости. Оно будет съедать порядочно энергии превращая её в тепло, т.е. не вернет в движение и поэтому будет медленнее.
ещё комментарии
ещё комментарий
Меня больше интересует деформация у замороженной бутылки. Пусть бутылка не деформируется от льда, но сама температура бутылок различается и одно это влияет на их диаметр. Что сыграет существенную роль если горка достаточно велика
раскрыть ветку (8)
Деформация от температуры не должна быть значительной. А вот из-за льда должна. Если наполнять полностью, то вода будет двигаться стабильно, но лёд сильно деформирует бутылку. Если неполностю, то вода из-за плесканий пойдёт рывками. А лёд будет постабильнее, но смешанный центр тяжести должен вносить свои изменения. И в зависимости от степени заполнения результаты сильно будут различаться.
Плюс, если в частично заполненной льдом бутылке лёд оцепится от стенок бутылки, то это тоже будет оказывать своё влияние на движение
Плюс, если в частично заполненной льдом бутылке лёд оцепится от стенок бутылки, то это тоже будет оказывать своё влияние на движение
раскрыть ветку (7)
Мне кажется это не имеет прямого отношения к задаче и при изменении началтных условий от этого можно отказаться. Достаточно жётско приделать к бутылке ролик. Чтобы поверхности касался ролик, а не сама бутылка. Но замечание интересное.
Вроде да, все верно.
Бутылка с водой пойдет быстрее, поскольку энергия в этом случае будет переходить в кинетическую энергию движения воды постепенно, по мере закручивания воды, а в бутылке со льдом - сразу. Внутреннее трение воды здесь мало.
На финише, бутылка со льдом будет обладать запасом энергии (mv²)/2, а вот для бутылки с водой скорость будет выше, но массу нужно брать в расчет не всю, поскольку внутренние слои воды будут иметь меньшую скорость.
Бутылка с водой пойдет быстрее, поскольку энергия в этом случае будет переходить в кинетическую энергию движения воды постепенно, по мере закручивания воды, а в бутылке со льдом - сразу. Внутреннее трение воды здесь мало.
На финише, бутылка со льдом будет обладать запасом энергии (mv²)/2, а вот для бутылки с водой скорость будет выше, но массу нужно брать в расчет не всю, поскольку внутренние слои воды будут иметь меньшую скорость.
раскрыть ветку (55)
Да, тут я. У меня морозилка не всемогущая, только сейчас замерзло все. Но если буду катать сейчас, то соседи охуеют и вызовут полицию (или психушку, узнав чем именно я шумлю), так что подождите до утра)
раскрыть ветку (54)
Дождёшься вас... У меня нормальная морозилка. И даже бутылки нашлись одинаковые. Итого с водой скатилась быстрее. 3 раза. Угол примерно 55%. Только она неравномерно скатывалась, а рывками и с ускорением. Со льдом плавно и как пошла на старте так к финишу и пришла. Но разница на финише не очень большая. Пойду попробую изменить угол наклона:))
Блин, чем я занимаюсь утром в субботу...
раскрыть ветку (10)
раскрыть ветку (3)
Ага, на кнопочный блин телефон:)) Но я потом повторю обязательно! Залипуха ещё та оказалась.
Пошла обратно на мусорку дверцу от шкафа относить:))
раскрыть ветку (2)
Я думаю, все верно, вода должна быть быстрее. Оставил тут где-то комментарий, не пойму как с телефона на него ссылку дать.
раскрыть ветку (1)
Насколько вы заполнили бутылки? Явно не полностью, раз вода двигалась рывками, а лёд не деформировал бутылку.
раскрыть ветку (5)
Под завязку. Обе. Я умею замораживать воду в бутылках. Летом на рыбалке очень актуально. Но воде и не надо булькать для того. чтобы так себя вести. Можно попробовать просто покатать бутылку с водой. Будет понятнее.
раскрыть ветку (4)
раскрыть ветку (3)
Нет. Вода под завязку - это просто. Но и лёд тоже, т.е. воды было налито меньше и когда она замёрзла бутылка стала полной. Если налить сразу полную, то её конкретно разопрёт.
раскрыть ветку (2)
Просто в предыдущем комменте вы написали, что обе под завязку, потому и говорю, что бутылке конец
раскрыть ветку (1)
раскрыть ветку (5)
👍☝️О, точно! Ведь яйца так и проверяют - раскручивают вокруг собственной оси, и если сырое, оно не крутится почти, а вареное крутится! Интересно, сохраняется это при скатывании?
раскрыть ветку (1)
раскрыть ветку (20)
раскрыть ветку (19)
раскрыть ветку (16)
раскрыть ветку (14)
раскрыть ветку (11)
раскрыть ветку (10)
раскрыть ветку (9)
Даже не пытайтесь! Так меня могут называть только 2 человека - мой муж и мой корректор. Остальных загрызу!
А потому что задолбалась придумывать логин, который я не забуду, а всё было занято. Ещё и буквы перепутала:)) B и G рядом же.
раскрыть ветку (8)
раскрыть ветку (7)
раскрыть ветку (6)
раскрыть ветку (5)
раскрыть ветку (4)
раскрыть ветку (3)
Дурак и за деньги работать не будет. Пробовали! У меня постеры работали группами. Менеджер и 5 постеров. Объём какой хочешь кому - менеджер распределяет, в пределах 50000 на всех. Ну так.. 2-3 часа в неделю. Так одна бригада на всех за месяц заработала 125 рублей! Так что всё не так однозначно, увы:)
раскрыть ветку (2)
Я думаю, что наоборот. При старте вода будет стараться оставаться неподвижной, и через трение тормозить бутылку, постепенно разогнавшись скорость воды приблизится к скорости бутылки.
раскрыть ветку (1)
Я думаю, такая логика применима, если сравнивать бутылки с небольшим количеством вещества. Бутылку с водой и бутылку с мёдом. Чтобы центр тяжести был сильно смещен вниз. У воды меньше вязкость, и её центр тяжести легко перемещается при вращении. А у бутылки с мёдом скорость скатывания будет меньше, потому что её будет тормозить медленно перемещающийся центр тяжести. ХЗ, доходчиво ли объяснил, я не физик, просто на уровне интуиции мне так кажется.
Основное условие, как мне кажется, количество воды и в каком положении она заморожена , для бутылки с жидкой водой +- условия будут одинаковые конечно относительно бутылки с замороженной водой , а так задача поставлена не корректно..
раскрыть ветку (23)
раскрыть ветку (9)
раскрыть ветку (3)
Так то да, но я имел ввиду другое, в общепринятой декартовой системе координат на плоскости, угол 90% будет совпадать с вертикальной осью Y. Бутылки упадут.
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
Ну, например, написать "град.". Это, конечно, на целых 4 знака длиннее, но уж всяко гармоничнее, нежели углы в процентах
раскрыть ветку (1)
Мне кажется что если бутылка полна под завязку, то особой разницы нет, а вот если там есть свободное место, то скорее всего первая скатится замороженная. Просто вода будет внутри бутылки перекатываться. Аналогия с сырым и варёным яйцом, когда их раскручивают.
раскрыть ветку (11)
Вопрос в другом. Как наполнить под завязку бутылку со льдом, чтоб она не лопнула при заморозке)
раскрыть ветку (6)
Можно попробовать немного сжать бутылку при наполнении, а затем закрутить тогда по-идее при замерзании она станет того объема который нужен
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
Нет, но дистиллят замерзает медленнее и создаёт более плавное нарастание равномерного давления на бутылку изнутри
раскрыть ветку (1)
Вращать по оси качения охлажденную до *меньше нуля* бутылку и впрыскивать в неё воду. Лёд будет намерзать плавно и расширяется внутрь бутылки.
Вот это перекатывание воды и расходует энергию на внутреннее трение. Поэтому с жидкостью медленнее т.к. энергия расходуется не туда
раскрыть ветку (2)
У воды оно не такое уж и большое. В условиях данной задачи внутренним трением воды можно пренебречь.
раскрыть ветку (1)
ещё комментарий
Эксперимент опроверг это утверждение. Я почему то думал что энергия затрачиваемая на раскручивание воды будет больше чем льда. Оказалось нет.
раскрыть ветку (17)
раскрыть ветку (7)
А она, внезапно, не движется. Она переходит в практически замкнутую систему координат машины. Все силы действующие на машину в равной степени действуют и на муху.
Вот вопрос - на стенде разбиваем машину при лобовом ударе в бетонное ограждение. Что будет с мухой, летящей внутри машины? Разобьется ли она тоже?
раскрыть ветку (5)
Если разбиваем сильно, то муху контузит изменением давления в салоне. А дальше зависит от скорости и размеров салона. Если кузов купе, то до 50 - муха частично компенсирует ускорение и останется целой, если больше - разобъëтся. В автобусе надо считать, но чтобы она разбилась, автобус должен ехать с очень впечатляющей скоростью. Ну и вектор движения мухи и еë скорость тоже играют значительную роль.
раскрыть ветку (3)
Можно, но надо точно рассчитать время прыжка и придать себе скорость равную скорости падающего лифта, иначе размажет о потолок кабины.
В падающем лифте невозможно во всю силу оттолкнуться от пола, так как невозможно присесть, а если сидел в момент начала падения - можно будет толкнуть лифт ногами, получится прыжок относительно лифта, но он слабо изменит скорость относительно Земли, ещё и движение ограничено потолком, в общем в начале об пол приложит, потом потолком добьëт.
Вот смотри. Когда я снял покрышку с диска своего мота тотрешил дунуть компрессором внутрь что бы выдуть всяку грязь, которая туда попала.
И заметил вот что: дунешь, а воздух еще какое-то время крутится внутри.
Но потом останавливается.
А почему останавливается?
А потому что трение тормозит.
Но если тормозит, значит и ускорять может.
Ведь относительно крутяшегося колеса как раз таки неподвижный воздух движется, а значит тормозя его относительно же себя, колесо ускоряет его относительно наблюдателя вне системы колесо- воздух внутри, и для наблюдателя воздух будет вращаться вместе с колесом.
Вот так, дуя компрессором в покрышку, я провел почти полчаса. Очень увлекательно.
раскрыть ветку (1)
Ну разве в условиях задачи было что-то сказано о том, что бутылки неполные?
А то так можно сказать: допустим, что бутылки неполные, причем полностью. Тогда они скатятся одинаково быстро.
Про инерцию забыли, а она тут главная. Для разгона бутылки со льдом, необходимо, чтобы лёд получил момент вращения. В бутылке с водой, его получит только сама бутылка, а содержимое вращаться не будет. Момент с внутренним трением будет отбирать малую часть энергии, необходимой для разгона, ну и вода собственно при этом будет разгоняться.
Так что в бутылка со льдом отстанет на старте, но начнёт постепенно доганять бутылку с водой. При этом расстояние между бутылками будет постоянно сокращаться, но никогда не достигнет 0.
Вопрос в задаче скорее всего связан с моментом инерции, потенциальная энергия на горке у бутылок одинаковая, кинетическая энергия внизу, без учёта потерь на трение, тоже должна быть одинаковая, у бутылки с водой вся энергия перейдет в скорость, у бутылки со льдом часть из этой энергии перейдет ещё и во вращение и скорость будет на выходе ниже. Чем ближе угол горки к вертикали, тем меньше энергии перейдёт во вращение, тем меньше эта разница.
но тут весь юмор в том, что плотность льда и воды разная, если бутылки одинаковые и заполнены полностью, то у них разная масса, если масса одинаковая и бутылки тоже, то та, что с водой заполнена не полностью и при вращении бутылки трение воды о внутренние стенки будет раскручивать воду, что из-за неполного наполнения бутылки будет создавать внутри бутылки волны, из-за чего та будет то замедлятся, то устроятся. Более правильно было бы в задаче спросить, какая из бутылок скатится первой: полностью наполненная водой или твердым веществом аналогичной плотности.
но тут весь юмор в том, что плотность льда и воды разная, если бутылки одинаковые и заполнены полностью, то у них разная масса, если масса одинаковая и бутылки тоже, то та, что с водой заполнена не полностью и при вращении бутылки трение воды о внутренние стенки будет раскручивать воду, что из-за неполного наполнения бутылки будет создавать внутри бутылки волны, из-за чего та будет то замедлятся, то устроятся. Более правильно было бы в задаче спросить, какая из бутылок скатится первой: полностью наполненная водой или твердым веществом аналогичной плотности.
вот только не понятно количество воды одинаково по массе или объему? лед имеет больший объем при той же массе, если их наполнили доверху, а потом заморозили, будет деформация.
Если по объему равны, то ускорение разное, масса не равна.
Ну а если отмести эти факты, и предположить что вещество равномерно распределено в бутылках, то замороженная должна опередить, т.к. ее система более плотная и передача инерции не замедляется.
Если по объему равны, то ускорение разное, масса не равна.
Ну а если отмести эти факты, и предположить что вещество равномерно распределено в бутылках, то замороженная должна опередить, т.к. ее система более плотная и передача инерции не замедляется.
Когда распределится по внутренней поверхности, там трения внутри воды не будет?
А вот куда в вашем объяснении уходит энергия при "неравномерном качении" замороженной бутылки?
раскрыть ветку (4)
Плотность меньше, а масса то почему. В условиях написано что с одинаковым количеством воды, может и по весу.
раскрыть ветку (3)
раскрыть ветку (2)
Кто сказал, что они полные? Налили одинаково по весу, потом одну заморозили. И что значит?
раскрыть ветку (1)
> На короткой быстрее замороженная, в ней нет трения.
Конечно, вы знаете как сложно чистый Трений получить? кто же его будет в бутылку совать?
Конечно, вы знаете как сложно чистый Трений получить? кто же его будет в бутылку совать?
Посмотрев видео признаю, что был не прав! Если бутылки полные замороженная оказалась медленнее!
Замороженная всегда быстрее при прочих равных. Жидкость тратит энергию на внутреннее трение.
Я не физик, подскажите, а неполная бутылка замороженная стоймя не скатится вбок с этой горки?
раскрыть ветку (1)
С фига ли в замороженной нет трения? Бутылки одинаковые, т е. коэф-т трения качения одинаковый. Объем воды одинаковый. Первый вариант: примем, что вода занимает только часть бутылки. Тогда все зависит от того, как именно была заморожена вода в другой бутылке. Второй вариант: вода занимает полный объем бутылок. Но при условии ее заморозки мы получаем чуть больший диаметр бутылки с замороженной водой. Соответственно, при достаточной длины горки эта бутылка скатится быстрее. Это как диаметр колеса на велосипеде - чем больше, тем больше скорость, но сложнее разгон при одинаковом каденсе.
раскрыть ветку (1)
И тоже забыли про внутреннее трение жидкости которое превратит часть кинетической энергии в тепловую.
Нет никаких дополнительных условий. С таким же успехом можно придумать, что сейчас на них упадёт метеорит, поэтому ни одна из них не скатится быстрее.
раскрыть ветку (2)
Любой расчёт строится на построении адекватной модели. Любой расчётчик, любая сапр, кто угодно вам даст результат "пальцем в небо", если нет вменяемых условий в ТЗ. Если человек начинает уточнять условия или даёт вам прогноз с учётом важных неуказанных вами данных - это хороший расчётчик.
Если приплетаются неважные для нашей модели параметры навроде метеорита - расчётчик некудышный.
Ладно, хотя бы в каком положении и сколько замороженной воды в бутылке. От этого зависит покатится она или нет.
ещё комментарии
В теории у замороженной бутылки, при условии, что в них одинаковое количество воды, должен быть , немного, больше радиус, т.к. при заморозке вода расширяется!?!?!?
Вариант с обеими полными невозможен, тк если представить, что обе залиты прям так, что нет места пузырю газа, то бутылка при заморозке лопнет от расширения льда, соответственно остаётся вариант, при котором как минимум в замороженной бутылке есть полость.
раскрыть ветку (4)
Лига Физиков
470 постов2.5K подписчика
Правила сообщества
Запрещено:
- Оскорблять участников сообщества, а так же пользователей Пикабу.
- Публиковать посты, которые не относятся к физике
- Рекламировать кого-либо, чего-либо
- Нарушать правила Пикабу.