Răspunsul la întrebare, care coboară sarcina pe arc

coborârea sarcinii pe arc

Cum de a rezolva? Prin "acțiunea este egală cu contracția" și "este forța proporțională cu accelerarea prin masă"? Sau nu are legătură cu legea lui Newton?







Iar acțiunea este, desigur, da, egală cu contracararea. (Forța elastică cu care arcul acționează asupra sarcinii este egală cu forța sarcinii pe arc.)

Am înțeles. Energia cinetică a sarcinii este E1 = m v / 2. unde v este viteza sarcinii, m este masa.
Energia de deformare a arcului este E2 = k x x / 2, unde x este valoarea deformării arcului, k este rigiditatea.
Despre "marfa PE în câmpul gravitațional al Pământului" poate fi mai detaliată? Ce să ia în considerare ceva?
Este adevărat că:
E1 = E2 m v v / 2 = k x x / 2?

Că știați, legea conservării energiei este "legea egalității energiei și potențialului cinetic". În absența pierderii, energia mecanică a sistemului rămâne. (Din ce se compune?)

Când sarcina este coborâtă, gravitatea este co-direcționată cu deplasarea, prin urmare, ea face o treabă pozitivă. Energia potențială a încărcăturii în câmpul de gravitație este redusă cu cantitatea de muncă efectuată.

Când arcul este comprimat, forța elastică este opusă mișcării încărcăturii, deci munca sa este negativă. Energia potențială a deformării elastice, prin urmare, nu scade, ci crește.

Cu cât scade sarcina, cu atât viteza este mai mică. (Energia cinetică scade, creșterea potențială a energiei.)

Și, totuși, munca de gravitate a uitat.
Gravitatea F = mg, care se deplasează de la atingerea la oprire - este deformarea arcului x.
Forța totală de forță gravitațională pe calea A = mgx
Balanța corectă a energiilor:
mvv / 2 + mgx = kxx / 2
Deci?

În primul rând, răspunsul nu a coincis, sa dovedit a fi de două ori mai mult decât este necesar.
În al doilea rând, sa dovedit o formulă ciudată:
chiar dacă luăm v = 0, sarcina este încă de două ori mai mare decât greutatea: F = 2mg
Cum poate fi aceasta? Dacă sarcina este scăzută foarte încet, atunci nu va exista impact și sarcina ar trebui să fie egală cu greutatea.
Unde a fost eroarea?

1) Chiar dacă reduceți greutatea la arc fără viteza inițială, acesta nu se va opri în poziția în care kx = mg, dar va aluneca prin inerție. (Și va oscila pe primăvară.)
Dacă vrem ca încărcătura să se oprească în poziția de echilibru, trebuie să fie ținută până la poziția de echilibru. Dar atunci sarcina devine complet neinteresantă. - \
Despre discrepanța răspunsului din cartea problemelor la decizia noastră cu tine - nu pot spune nimic. Trebuie să cerem compilaților cărții de problemă. ;-)

"1) Chiar dacă reduceți greutatea la primăvară fără viteza inițială, ea nu se va opri la poziția unde kx = mg, dar va aluneca prin inerție (și va oscila pe primăvară)."
- Înțeleg că acest lucru s-ar fi întâmplat dacă nu am coborât încărcătura, dar am aruncat-o pe arc cu viteza inițială v. Dar, în starea noastră, el lasă macara. Poziția de echilibru poate aluneca prin inerție, el poate, dar acest progres va depinde de rata de coborâre, iar la zero viteza nu va fi acest progres. Și apoi cum să calculeze această descoperire la o viteză nonzero?

"Înțeleg că scrierea" greutății "este de patru ori mai rapidă decât" gravitatea ";-) Dar să nu confundăm aceste concepte"
- Bine. Cu toate acestea, la o rată foarte scăzută de coborâre, sarcina de bază ar trebui să tindă la forța gravitațională a sarcinii, și nu la cele două forțe gravitaționale.

„Dacă vrem să oprim poziția de sarcină de echilibru - aceasta va trebui să dețină până la poziția de echilibru, dar atunci problema devine foarte neinteresant - .. \“
- La noi, sarcina se dovedește a fi absolut complicată:
Sarcina nu este aruncată pe arc, ci este coborâtă de o macara pe cablu. Dar rata de coborâre nu este zero la acest lucru, astfel încât sarcina va aluneca încă prin poziția de echilibru. Dar nu deloc la fel de mult ca și căderea încărcăturii.
Întrebare: cum să luați în considerare o astfel de situație vicioasă.

Apus de soare Dragi Ați încercat vreodată să preia poziția de nivelul de referință inferioară a sarcinii (de exemplu, înălțimea la care mărfurile vor fi după „descoperire“)?
P.S. Știți cum să faceți "puzzle";)

Dacă macaraua continuă să "țină" încărcătura (până la ceea ce, apropo, momentul!!), Atunci nu va fi nici o economie de energie: nu vom uita de lucrarea făcută de forța de tragere a încărcăturii.

"Să nu uităm de munca făcută de greutatea forței de tracțiune pe sarcină"
- În acest caz, munca se face împotriva forței. Ea este egală cu produsul forței pe cale. Dar forța de tensionare a curelelor nu este constantă, ci căzătoare. Și care este calea pe care să numărăm munca?

Am sugerat deja, că rezistența benzilor de tensiune (cel puțin în funcție de coordonate, cu toate că timp) condiție sarcină nu este clar definită. deci, dacă doriți să obțineți o expresie pentru impuls (sau funcționarea) a acestei forțe, trebuie mai întâi să accepte unele ipoteze cu privire la dependența de T (x) și T (t) - și am numit metaforic „a întrebat Crane.“

Personal, ipoteza următoare mi se pare plauzibilă: macaraua corodează cablul cu o viteză constantă. În același timp, două forțe aparent egale acționează asupra încărcăturii înainte de atingerea arcului: gravitatea și tensiunea liniei. Dar de îndată ce încărcătura atinge arcul, forța elastică începe să acționeze asupra ei și mișcarea devine mai lentă - și deoarece, conform presupunerii, viteza părții superioare a coardei este încă egală cu v, cablul încetează să se întindă. (Aburirea).







"Personal mi se pare credibilă următoarea ipoteză: macaraua perforează cablul cu o viteză constantă"

- Poate că da. Motorul cu rotație constantă rotește tamburul prin reductor, indiferent de sarcină, viteza de coborâre a cablului este constantă.

"În același timp, două forțe aparent egale acționează asupra încărcăturii înainte de atingerea primăverii: gravitatea și tensiunea liniei"

- Mai mult decât atât, deoarece încărcătura se deplasează cu o viteză constantă (și deci fără accelerație), în conformitate cu legea lui Newton, suma acestor forțe este zero, adică tensiunea cablului înainte de a atinge arcul este de mg și îndreptată în sus.

„Dar, de îndată ce sarcina vine de primăvară, ea începe să opereze în plus o forță elastică, iar mișcarea sa este lent - (. Voila) și deoarece, prin ipoteză, rata părții superioare a cablului este încă egal cu v, atunci cablul nu mai este exagerată.“

Ciudați un fel de logică.
"Dacă o forță scade, cealaltă va crește neapărat, pentru că suma lor trebuie să rămână neschimbată". Scuzați-mă, dar de ce pe pământ?

"Ciudați un fel de logică.
"Dacă o forță scade, cealaltă va crește neapărat, pentru că suma lor trebuie să rămână neschimbată". Scuzați-mă, dar de ce pe pământ?
- Nu, puțin greșit. Mai corect aici:
Tensiunea cablurilor poate varia în limite largi, dar respectă următoarele reguli:
1) nu este negativ (cablul poate fi tras, dar nu poate fi comprimat - pur și simplu îndoiți și împingeți mărfurile ca tija nu poate)
2) pentru un cablu netensionat, este zero

Prin urmare, corolarul:
forța de tensionare a cablului este numai dacă încărcarea se deplasează cu aceeași viteză v, cu care supapa scade cablul. Dacă sarcina cade mai încet decât macaraua decuplează cablul, atunci cablul nu este întins și tensiunea sa este zero. (cablul este considerat inextensibil).

Pe sarcină avem trei forțe (figura la # 24):
forța de gravitație (direcționată în jos, întotdeauna egală cu mg), elasticitatea arcului (orientată în sus, este F = kx).

1. Dacă rezultatul (suma acestor trei forțe) a fost îndreptat în jos, sarcina s-ar mișca în jos cu accelerația. Însă sarcina nu se poate mișca mai repede decât viteza de coborâre a macaralei v, altfel cablul se va întinde sau se va rupe, astfel că acest caz nu este realizat.
2. Dacă rezultatul este direcționat în sus, sarcina se mișcă cu decelerare. Drept rezultat, el rãmâne în spatele vitezei de coborâre a macaralei v, cablul înceteazã sã fie tensionat, iar forța de tragere a cablului este zero. Ca urmare, numai două forțe acționează asupra încărcăturii: forța gravitațională mg și forța elastică a arcului F = kx. Pentru ca rezultatul să fie îndreptat în sus, forța elasticității trebuie să fie mai mare decât forța gravitației, iar în acest caz este realizată această variantă.
3. În toate celelalte cazuri (când forța arcului elastic este mai mică decât sarcina de gravitate), tensiunea cablului este astfel încât rezultanta ar fi egal cu zero, nu a existat nici o accelerare, viteza de deplasare a sarcinii a rămas constantă și egală cu v, cablul a rămas întins, și cu condiția cea mai mare forța de tensionare a acestui cablu în sine.

>> 3. În toate celelalte cazuri (când elasticitatea arcului este mai mică decât gravitatea sarcinii), forța de tracțiune a cablului este astfel încât rezultatul este zero, nu există accelerație, viteza sarcinii rămâne constantă și egală cu v

Observați, nu spun că declarația dvs. este falsă. Mi se pare că nu este suficient de justificată.

"Se pare atât de limpede pentru tine că mereu te temeri de justificare." -b "

- De fapt, nu m-am descurcat, dar am încercat să o explic de două ori, dar nu am înțeles-o. Voi încerca a treia oară.

"Aici încerc să înțeleg de unde provine acest postulat - că forța de tensionare a curelelor este exact aceea pentru a asigura o mișcare uniformă a sarcinii"

- Să presupunem că situația: sarcina la un moment dat acționează: gravitatea mg, elasticitatea arcului este mai mică decât gravitația, permiteți mg / 2. iar forța de tensionare a cablului NU este egală cu mg / 2.
1. Fie forța de tensionare a cablului să fie mai mare de mg / 2 și egală, de exemplu, cu mg. Apoi rezultatul acestor trei forțe este mg / 2 și este orientat în sus. Sub acțiunea acestei forțe, sarcina va crește accelerația în sus (viteza de încetinire). Sarcina va cădea în spatele cablului, cablul va atârna, iar tensiunea cablului din mg va fi zero. Această decizie este instabilă și ea însăși a ucis.
2. Lăsați tensiunea cablului să fie mai mică de mg / 2 și egală cu mg / 3. Apoi rezultatul acestor trei forțe este de mg / 6 și este îndreptat în jos. Sub acțiunea acestei forțe, sarcina va accelera în jos (creșterea vitezei). Încărcarea încearcă să depășească cablul, cablul este inextensibil, iar forța de tensionare a cablului de la mg / 3 se va transforma în infinit. De asemenea, nu este meticuloasă și nici nu este realizată.

Ca urmare, tensiunea cablului este auto-reglare (acces ușor), astfel încât cablul a rămas tare tot timpul, care este, viteza sarcinii coincide cu viteza cablului.

Aceasta este aceeași cu forța de reacție a unui suport care acționează asupra unei cărți situată pe o masă staționară. Rezistența reacției suportului trebuie să fie egală cu forța gravitației, în caz contrar cartea fie va zbura în sus, fie va cădea prin masă în jos. Singura soluție stabilă - forța reacției suportului este egală cu forța gravitației. Numai atunci cartea va continua să stea pe masă.

Dragă prieten, evitați să dovedești ceva cu ajutorul unor exemple numerice. - (Pentru că în cazul în care valorile numerice luate la întâmplare voință răspuns fără sens - aceasta poate însemna că nu situația discutată este imposibilă, în principiu, ci pur și simplu că ei înșiși valorile selectate sunt incorecte.

Dar totuși vreau să te felicit - m-ai convins de natura fizică a modelului tău. B-)

Dacă suntem siguri că încărcătura se va deplasa în mod egal până în momentul în care elasticitatea arcului echilibrează gravitatea încărcăturii - să alegem acest moment ca fiind primul, scriind legea conservării energiei. Numai acum în ecuație, spre deosebire de numărul 5, atât în ​​stânga, cât și în partea dreaptă, energia potențială va fi diferită de zero.

"Notă, nu spun că afirmația ta este falsă, nu mi se pare suficient de justificată".

- Vă rog să descrieți procesul dvs.? Care este natura mișcării încărcăturii după contactul cu arcul și care este forța de tracțiune a cablului?

Doamne!
Aici totul este simplu.
Un pendul de primăvară cu parametrii specificați și o energie dată de oscilații.

Apropo, răspunsul depinde în mod esențial de coeficientul de rigiditate al cablului, pe care se încarcă încărcătura și care nu este specificată.

"Totul este simplu aici.
Pendulul de primăvară cu parametrii dat și o anumită energie de oscilații. "
- Greutatea și elasticitatea sunt specificate. Și unde să obținem energia oscilațiilor?

"Apropo, răspunsul depinde în mod esențial de rigiditatea cablului, pe care se încarcă încărcătura și care nu este setată".
- Dacă rigiditatea coardei și rigiditatea încărcăturii în sine nu sunt specificate, probabil că ele pot fi considerate mult mai rigide decât arcul.

„Dacă noi credem că încărcătura se va deplasa în mod egal până în momentul în care forța arcului elastic echilibrează forța de greutate al sarcinii - lasa acest moment și să ia ca înregistrarea inițială a legii de conservare a energiei!“
- Haideți. În acest moment, viteza este încă v, dar primăvara este deja parțial comprimată și continuă să se contracteze. Sarcina scade încet, gravitatea continuă să funcționeze. Lăsați-l să coboare din acest punct cu o altă distanță x.
Lucrarea este realizată de energia cinetică m v v / 2. și energia potențială a încărcăturii mgx, în raport cu arcul. Cablul începe să se îndoaie de la acest punct și nu participă la finalizarea lucrărilor. Energia arcului crește. Dar izvorul a fost deja parțial comprimat și a avut energie.
Trebuie să le calculam.

Energia cinetică mv v / 2 și energia potențială mgx se transformă în diferența dintre energia elasticității k (x + y) (x + y) / 2 - kyy / 2
mv v / 2 + mgx = k (x + y) (x + y) / 2-kyy / 2
unde y = mg / k. Înlocuim
(x + mg / k) (x + mg / k) / 2 - kmmgg
deschideți parantezele, ce ecuație va fi lungă.







Trimiteți-le prietenilor: