Дискуссионный математический форумМатематический форум
Математический форум Math Help Planet

Обсуждение и решение задач по математике, физике, химии, экономике

Теоретический раздел
Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]
новый онлайн-сервис
число, сумма и дата прописью

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 17 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 14:41 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
15 мар 2016, 15:08
Сообщений: 9390
Cпасибо сказано: 122
Спасибо получено:
1726 раз в 1634 сообщениях
Очков репутации: 235

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Допустим едет вагон со скоростью [math]v[/math]. Внутри вагона к его крыше на свободном шарнире подвешен жёсткий стержень массы [math]m[/math] и длины [math]l[/math]. Допустим вагон мгновенно останавливается. Стержень начинает вращаться вокруг точки подвеса. Момент импульса стержня относительно точки подвеса до удара: [math]M_1=\frac{mvl}{2}[/math] . Момент импульса после удара: [math]M_2=I \omega = \frac{ml^2\ \omega }{3}[/math] , где [math]\omega[/math] - угловая скорость стержня, [math]I[/math] - момент инерции стержня. Отсюда кинетическая энергия стержня после удара стала [math]E_2=\frac{I \omega ^2}{2}=\frac{3mv^2}{8}[/math]. Но кинетическая энергия стержня до удара была [math]E_1=\frac{mv^2}{2}[/math]. Куда ушла часть первоначальной кинетической энергии стержня? Превратилась в тепло как при неупругом ударе? Или передалась системе вагон+Земля? У нас расчёты были в неподвижной относительно Земли системе отсчёта. А энергия неподвижному очень массивному телу при ударе практически не передаётся. Если энергия перешла в тепло, а у нас стержень жёсткий, значит по нему должны пойти колебания, которые со временем должны затухнуть. Так ли?


Последний раз редактировалось searcher 04 апр 2018, 14:50, всего редактировалось 1 раз.
Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 14:45 
Не в сети
Последняя инстанция
Зарегистрирован:
08 апр 2015, 12:21
Сообщений: 7567
Cпасибо сказано: 229
Спасибо получено:
2751 раз в 2539 сообщениях
Очков репутации: 473

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
А у Вас учтено, что при ударе стержня о потолок вагона, последний должен был подпрыгнуть?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 14:48 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
15 мар 2016, 15:08
Сообщений: 9390
Cпасибо сказано: 122
Спасибо получено:
1726 раз в 1634 сообщениях
Очков репутации: 235

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
michel писал(а):
А у Вас учтено, что при ударе стержня о потолок вагона, последний должен был подпрыгнуть?

Это нет. Считал, что все тела жёсткие. Наверное при ударе жёстких тел часть энергии может превращаться в тепло за счёт возникновения колебаний.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 14:49 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
15 мар 2016, 15:08
Сообщений: 9390
Cпасибо сказано: 122
Спасибо получено:
1726 раз в 1634 сообщениях
Очков репутации: 235

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
michel писал(а):
А у Вас учтено, что при ударе стержня о потолок вагона, последний должен был подпрыгнуть?

А почему именно подпрыгнуть? Вертикальных движений у нас нет.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 15:03 
Не в сети
Последняя инстанция
Зарегистрирован:
08 апр 2015, 12:21
Сообщений: 7567
Cпасибо сказано: 229
Спасибо получено:
2751 раз в 2539 сообщениях
Очков репутации: 473

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
searcher писал(а):
michel писал(а):
А у Вас учтено, что при ударе стержня о потолок вагона, последний должен был подпрыгнуть?

А почему именно подпрыгнуть? Вертикальных движений у нас нет.

А куда должен стержень ударить тогда?

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 15:10 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
15 мар 2016, 15:08
Сообщений: 9390
Cпасибо сказано: 122
Спасибо получено:
1726 раз в 1634 сообщениях
Очков репутации: 235

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
michel писал(а):
А куда должен стержень ударить тогда?

В крышу. Но не вертикально, а горизонтально. По крыше наверное пойдут горизонтальные упругие волны, которые возьмут часть энергии на себя и со временем перейдут в тепло.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 19:53 
Не в сети
Beautiful Mind
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
10 дек 2014, 20:21
Сообщений: 1204
Cпасибо сказано: 288
Спасибо получено:
679 раз в 545 сообщениях
Очков репутации: 148

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Наверное часть массы стержня вблизи от точки подвеса не может мгновенно сбросить скорость.
По теории возникает бесконечно большая силы реакции - собственно ударное воздействие на стержень со стороны вагона, а сам стержень будет изгибаться выпуклостью по направлению движения.
На это дело и уйдет недостающая энергия.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 20:06 
Не в сети
Beautiful Mind
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
24 ноя 2016, 21:32
Сообщений: 1066
Откуда: Махачкала
Cпасибо сказано: 68
Спасибо получено:
190 раз в 177 сообщениях
Очков репутации: 34

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Li6-D
Точно. Все точки на стержне не смогут вращаться с линейной скоростью [math]v[/math].
Однако правомерно ли тут ТС использовал закон сохранения момента импульса.

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 20:26 
Не в сети
Последняя инстанция
Зарегистрирован:
08 апр 2015, 12:21
Сообщений: 7567
Cпасибо сказано: 229
Спасибо получено:
2751 раз в 2539 сообщениях
Очков репутации: 473

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
Тут вообще много вопросов, откуда взялся начальный момент импульса стержня, если он по идее должен был покоиться относительно точки подвеса!

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
 Заголовок сообщения: Re: Куда ушла энергия?
СообщениеДобавлено: 04 апр 2018, 20:41 
Не в сети
Последняя инстанция
Аватара пользователя
Зарегистрирован:
15 мар 2016, 15:08
Сообщений: 9390
Cпасибо сказано: 122
Спасибо получено:
1726 раз в 1634 сообщениях
Очков репутации: 235

Добавить очки репутацииУменьшить очки репутации
michel писал(а):
Тут вообще много вопросов, откуда взялся начальный момент импульса стержня, если он по идее должен был покоиться относительно точки подвеса!

Как я понимаю, момент импульса - это не обязательно про вращение. До удара этот момент импульса равен импульсу стержня [math]mv[/math], умноженного на среднее плечо импульса [math]l/2[/math] .

Вернуться к началу
 Профиль  
Cпасибо сказано 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему    На страницу 1, 2  След.  Страница 1 из 2 [ Сообщений: 17 ]

 Похожие темы   Автор   Ответы   Просмотры   Последнее сообщение 
Человек в метро, куда девается энергия?

в форуме Школьная физика

Alexander Mashtakov

4

553

19 янв 2020, 13:55

Куда теряется энергия, не преобразованная в тепло?

в форуме Электричество и Магнетизм

viboxjuwin

92

1467

22 дек 2021, 17:08

Куда мы пришли?

в форуме Размышления по поводу и без

Anatole

13

598

27 фев 2018, 18:22

Куда поступать?

в форуме Размышления по поводу и без

Do_you_watch_co

0

139

01 июл 2019, 21:37

От куда взялось -4+1

в форуме Интегральное исчисление

Hooperson

2

338

09 май 2015, 10:31

Не пойму от куда 2t/1+t^2 и 1-t^2/1+t^2

в форуме Интегральное исчисление

Hooperson

2

245

10 май 2015, 20:49

Куда попадет шарик?

в форуме Теория вероятностей

chekrygin

15

304

02 ноя 2022, 08:44

Куда исчезает вода?

в форуме Палата №6

O Micron

37

1106

14 июл 2021, 07:49

Куда устроиться работать?

в форуме Размышления по поводу и без

Tosha13

8

422

21 сен 2018, 08:33

Куда делся минус?

в форуме Алгебра

Eles

1

328

05 июл 2018, 11:13


Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: pirog и гости: 7


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Яндекс.Метрика

Copyright © 2010-2023 MathHelpPlanet.com. All rights reserved