Клубове Дир.бг
powered by diri.bg
търси в Клубове diri.bg Разширено търсене

Вход
Име
Парола

Клубове
Dir.bg
Взаимопомощ
Горещи теми
Компютри и Интернет
Контакти
Култура и изкуство
Мнения
Наука
Политика, Свят
Спорт
Техника
Градове
Религия и мистика
Фен клубове
Хоби, Развлечения
Общества
Я, архивите са живи
Клубове Дирене Регистрация Кой е тук Въпроси Списък Купувам / Продавам 06:07 20.05.24 
Клубове / Наука / Хуманитарни науки / Логика Пълен преглед*
Информация за клуба
Тема Тест с търкаляне - количествена оценка [re: bst]
Автор Orнeдишaщ (Змей)
Публикувано25.01.02 13:44  



Опитах се да оценя количествено ефекта на кухината върху търкалянето на двете топки по наклонена равнина.
Това, което пиша надолу, не е логика, а физика. Който не се интересува, да скочи на крайния резултат.

Да допуснем, че търкалянето става без триене по наклонена равнина, сключваща ъгъл f с хоризонта (0 < f < 90 градуса). Топките ще се движат равноускорително с линейно ускорение a, което най-лесно може да се пресметне от постоянството на пълната енергия:

	E = Ek+Ep = m*v^2/2 + I*w^2/2 + m*g*h = const

(^ означава степенуване), където
	E е пълната енергия на топката,

Ek е кинетичната енергия на топката,
Ep е потенциалната енергия на топката,
m е масата на топката,
v е линейната скорост на центъра на топката,
I е инерчният момент на топката,
w е ъгловата скорост на въртене на топката,
g е ускорението на земното притегляне,
h е относителната височина на топката спрямо Земята.

Да въведем допълнително величините:
	R е радиусът на топката,

t е изтеклото време от началото на търкалянето,
s е изминатият по равнината път,
d(Au) е относителната плътност на златото (=19.4),
d(Ag) е относителната плътност на среброто (=10.5).

Нека в началото на търкалянето v=w=h=0.
Използвайки връзките
	v = a*t

w = v/R = a*t/R
s = a*t^2/2
h = s*sin(f) = a*t^2*sin(f)/2

от първото уравнение получаваме
	a = g*sin(f)/[1+I/(m*R^2)]

Инерчният момент на плътна хомогенна сфера (т.е., сребърната) е
	I(Ag) = 3/5*m*R^2

За да имат топките равни маси, кухината в златната трябва да има радиус R0
	R0 = R*[1-d(Ag)/d(Au)]^(1/3)

Оттук може да се пресметне инерчният момент на златната топка:
	I(Au) = 3/5*m*R^2*d(Au)/d(Ag)*{1-[1-d(Ag)/d(Au)]^(5/3)}

Използвайки формулите за ускорението и инерчните моменти на двете топки, може да се намери частното на ускоренията на двете топки. То съвпада с частното на пътищата им, изминати за еднакво време:
	a(Ag)/a(Au) = s(Ag)/s(Au) = 5/8+3/8*d(Au)/d(Ag)*{1-[1-d(Ag)/d(Au)]^(5/3)} = 1.129

Това означава, че ако пуснем топките едновременно от една и съща "стартова линия", когато златната топка се изтърколи на 1 метър, сребърната ще я изпревари с 13 сантиметра. Това изглежда напълно достатъчно, за да ги разпознаем!

Изобщо, инерчният момент играе съществена роля. Двата гранични случая са, когато цялата маса е съсредоточена в центъра на топката (нулев инерчен момент) и когато е съсредоточена само по повърхността (максимален инерчен момент). В първия случай топката ще избърза с 81 см пред златната, а във втория ще изостане с 10 см. Разликата в пътя на тези две въображаеми "гранични" топки, изминат за определено време, би била точно 2 пъти.

Редактирано от Orнeдишaщ на 25.01.02 14:53.



Цялата тема
ТемаАвторПубликувано
* Топки bst   17.01.02 01:23
. * Re: Топки urko   17.01.02 08:37
. * Re: Топки 3бpьoвka   17.01.02 10:54
. * Re: Топки Golem   17.01.02 11:11
. * Re: Топки bst   17.01.02 19:44
. * Re: Топки Golem   17.01.02 23:09
. * Re: Топки AD   19.01.02 18:00
. * Re: Топки Orнeдишaщ   18.01.02 10:32
. * Re: Топки bst   18.01.02 11:30
. * Re: Топки Orнeдишaщ   18.01.02 11:50
. * Re: Топки bst   18.01.02 16:41
. * Re: Топки Orнeдишaщ   18.01.02 16:56
. * Re: Топки bst   18.01.02 18:01
. * Re: Топки Golem   18.01.02 19:09
. * Re: Топки Golem   18.01.02 19:13
. * Re: Топки bst   19.01.02 11:40
. * Re: Топки AD   19.01.02 12:19
. * Re: Топки Orнeдишaщ   25.01.02 14:59
. * Re: Топки bst   27.01.02 19:10
. * Re: Топки Zatvornik   18.01.02 22:42
. * Re: Топки bst   19.01.02 11:42
. * Re: Топки AD   19.01.02 12:22
. * Re: Топки bst   19.01.02 16:58
. * Re: Топки AD   19.01.02 17:53
. * Re: Топки bst   20.01.02 10:47
. * Re: Топки Spas   19.01.02 17:02
. * Re: Топки AD   19.01.02 17:56
. * Re: Топки bst   20.01.02 10:48
. * Re: Топки l33t_sh1t   22.01.02 16:49
. * Re: Топки bst   22.01.02 23:48
. * Re: Топки nighty   26.01.02 18:44
. * Re: Топки AD   27.01.02 00:11
. * Re: Топки nighty   26.01.02 18:48
. * s Gucci   23.01.02 15:28
. * Re: s bst   23.01.02 23:58
. * Re: s Orнeдишaщ   24.01.02 18:06
. * Тест с търкаляне - количествена оценка Orнeдишaщ   25.01.02 13:44
. * Re: Тест с търкаляне - количествена оценка bst   25.01.02 23:03
Клуб :  


Clubs.dir.bg е форум за дискусии. Dir.bg не носи отговорност за съдържанието и достоверността на публикуваните в дискусиите материали.

Никаква част от съдържанието на тази страница не може да бъде репродуцирана, записвана или предавана под каквато и да е форма или по какъвто и да е повод без писменото съгласие на Dir.bg
За Забележки, коментари и предложения ползвайте формата за Обратна връзка | Мобилна версия | Потребителско споразумение
© 2006-2024 Dir.bg Всички права запазени.