23 апр. 2010 г.

Эксперимент с парой катушек

В предисловии ко своей книге «Краткая история времени от Большого Взрыва до черных дыр» Стивен Хокинг написал, что ему рассказали о том, что каждая включенная в книгу формула уменьшит число читателей в два раза. Тогда он решил вообще обходиться без формул (под конец всё же не удержался - написал знаменитое Е=mc2). Мы пойдём этим же путём - никаких формул. И даже видео про зверушек посмотрим.

Впрочем, дорогие читатели, жизнь показала, что это высказывание было совсем не про вас. Даже если заметку перегрузить формулами, то количество комментариев и просмотров у неё оказывается далеко не нулевым. И это приятно :)

Итак, сегодня мы посмотрим на результаты эксперимента с двумя катушками. В той заметке мы попробовали обсудить теоретический взгляд на задачу. Мнения в комментариях были очень разнонаправленным, поэтому сейчас пора перейти к практике. Установка, которую собрал я, была не очень изящна, но есть удачное видео, наглядно демонстрирующее все существенные моменты (этот ролик прокомментирован на английском языке, но в нём всё понятно и без слов):



Думаю, многие согласятся, что о результатах этого эксперимента можно было заранее легко догадаться. Но для этого было необходимо оглядеть модель целиком, а не привязываться к одному конкретному эффекту. Часто так бывает, что на объект действует несколько сил, поэтому, рассматривая лишь некоторые из них, можно очень сильно ошибиться в прогнозах. В своих расчётах физики всегда игнорируют множество эффектов (в данной задаче, например, никто не будет учитывать притяжение луны). Но они отдают себе отчёт в том, какие воздействия являются ничтожными, а что отбрасывать нельзя.

Полагаю, что после этого видео всё стало понятно. Надеюсь, этот ролик понравится не только вам, но и вашим или знакомым детям. Кстати, сделать такую установку очень легко, а радости и пользы от неё будет гораздо больше, чем от поедания мороженного, например.

Перед тем как пожелать хороших выходных, хочу задать два вопроса:

1. Раздражают ли вас лично вставки роликов в заметки блога? Это первый раз, когда я предлагаю так что-то смотреть, поэтому хотелось бы убедиться, что такая форма никому не мешает. Если почему-то мешает, то буду давать просто ссылку с комментарием.

2. Режет ли вам глаз фраза «Американские учёные разработали новый тип резины, покрышки из которой позволяют автомобилю ехать не только в сорокаградусные горки, но даже и в пятидесятиградусные»? Если да, то что конкретно смущает?

Хорошего вам вечера пятницы и удачных выходных!

30 комментариев:

  1. Бьют по ушам фразы типа вот той, которую вы сказали (написали, а прочитал) про сорокаградусные горки, или, например, «я на девяносто восемь процентов уверен...» Откуда, блин, девяносто восемь? Почему не девяносто шесть с половиной? Или реальный случай из жизни: «Тебе нравятся эти духи — а семьдесят восемь — нет, даже восемьдесят шесть! — процентов моих знакомых вообще его не чувствуют». :)

    ОтветитьУдалить
  2. Видео это здорово, но вот показанное там не соответсвует условию предыдущей задачи, приложенная линейка не равнозначна силе приложенной к верхнему краю колеса

    ОтветитьУдалить
  3. Спасибо за видео. В прошлой заметке по поводу этой задачи я был Луизой :D

    ОтветитьУдалить
  4. Насколько я помню, коэффициент трения больше 1 не бывает, следовательно в горку круче 45 градусов за счет одних покрышек не заехать.

    ОтветитьУдалить
  5. Мне кажется, что едем мы В гору, а заезжаем НА гору.

    ОтветитьУдалить
  6. Предложение не согласовано - разработали тип, а покрышки из резины, оборот "заезжать в горки" вообще ужасен, цифры явно нереальные, но сейчас за такими "мелочами" никто не следит, так что и слух почти не режет, просто проходит мимо сознания.

    ОтветитьУдалить
  7. Согласен с Qrilka. В этом видео, когда линейка движется вправо, на верхнюю точку большого колеса действует сила трения, направленная влево.

    ОтветитьУдалить
  8. 1) Спасибо за эту тему, уважаемый автор! :-)
    2) Присоединяюсь к Qrilka и ohytos. Что-то не все гладко. Что нам скажут физики про силу трения-качения? Она тоже ВСЕГДА направлена против движения как и -скольжения?

    ОтветитьУдалить
  9. Видео плохое. Я не знаю английского, а из самого видео совершенно непонятно, в каком направлении двигают линейку.

    ОтветитьУдалить
  10. Видео конечно должно сопровождаться каким-то альтернативным текстом, прочитав который, можно было бы понять, о чём там речь. Не всегда есть возможность смотреть ролик - как из-за проблем со скоростью инета, так и, например, из-за древней версии браузера на компе в каком-нибудь захолустном интернет-кафе, всё бывает.
    Я сейчас посмотрел, но совсем недавно делать это не стал бы, ибо скорость инета у меня ещё неделю назад не очень отличалась от Dial-Up'овской.
    Ну и английский не айс, естественно. Перевод нужен в безусловном порядке, раз уж на то пошло.

    ОтветитьУдалить
  11. Анонимный24.04.2010, 1:09

    ТО m-ivanov
    т.е. как это не понятно направление движения линейки? Смещаете линейку вправо, а какая-то обратная сила движет её вместе с руками влево? Или оптическая иллюзия? :)

    ОтветитьУдалить
  12. Анонимный24.04.2010, 1:10

    Пардон за оффтоп, а продолжение про кислотный аквариум с пружиной будет? :)

    ОтветитьУдалить
  13. ТО Анонимный
    Во так вот, непонятно. Линейка - жестский предмет, куда он там толкает и давит - непонятно. С ниткой, как в исходной задаче, расклад будет совсем другой.

    ОтветитьУдалить
  14. 1. Лично меня не раздражает. У себя в блоге я поступаю одним из трёх способов:
    а) в посте есть только ролик. Если ролик на английском, пост имеет слово English в заглавии;
    б) в посте должен был быть только ролик, однако помимо его он снабжён краткий комментарием. Комментарий может быть на английском или (включающие ИЛИ) на русском. Если есть комментарий на русском, я ставлю две "метки" в заглавии English, Russian.
    в) в посте использован ролик в качестве дополнения к основному материалу. В таком случае я его обязательно сопровождаю изложением краткого содержания по-русски.

    Нужно понимать, что не у всех есть возможность\желание смотреть видео (скорость медленная или просто времени нет). Так же нужно понимать, что не все знают английский, поэтому я считаю нужным предупредить, мол, этот ролик на английском.

    Продолжу в отдельном комментарии.

    ОтветитьУдалить
  15. Анонимный24.04.2010, 5:19

    Видео - это хорошо. У кого диалап, у тех, скорее всего, блокируется флэш и прочие излишества, так что они "утяжеления" страницы не заметят. Да и вообще - на кнопку "play" никто нажимать не заставляет.
    Сопровождающий текст, наверное, не помешает, а вот с переводом - это вы, товарищи, слишком много кушать. :-)
    По крайней мере, в этом видеоролике вполне достаточно просмотра, даже без перевода всё понятно.

    ОтветитьУдалить
  16. 2. Смущает, в частности, фраза "в сорокаградусные горки". Как уже было сказано выше, предлог должен быть на. Потом, что такое "сорокаградусные горки"? Я понимаю из контекста, "но даже и в пятидесятиградусные", что речь идёт об уклоне горки, а не температуре, как я было подумал, прочитав фразу первый раз и удивился такому дивному словосочетанию. Вообще если используется сложное предложение, то сокращений в нём быть не должно. Если использовать сокращения, типа "сорокаградусные горки", то нужно писать простыми предложениями, иначе тяжело следить за мыслью автора и можно его не правильно понять.

    ОтветитьУдалить
  17. По-сути, хотелось бы услышать ответ на комментарий Qrilka. Хотелось бы услышать разбор решения поставленной в предыдущем посте задачи (а не в ролике) словами.

    ОтветитьУдалить
  18. К видео отношусь однозначно отрицательно!

    ОтветитьУдалить
  19. take2, да, это, наверное, самый заметный ляп. Я его убрал.

    Amikko, спасибо за комментарий! Я добавил комментарий о том, что это видео на английском. Кстати, если я правильно понимаю, youtube позволяет создавать субтитры на любом языке, поэтому для данного ролика это тоже можно сделать, чтобы все могли пользоваться.

    Alexander, к встроенному в заметку видео или к любой отсылке на видео? Поясните, пожалуйста.

    Уважаемый аноним, про кислотный аквариум с пружиной ещё поговорим :)

    ОтветитьУдалить
  20. За видео огромное спасибо. Но разложить по силам и всё точно посчитать у меня так и не получается... Если Вас не затруднит - не могли бы вы привести рисунок модели из видео с описанными силами: что куда и почему действует.

    ОтветитьУдалить
  21. Самое крышесносящее в этом эксперименте то, что при неподвижно закрепленной линейке тележка может беспрепятственно перемещаться в любую сторону с какой угодно скоростью, а при движущейся линейке - только строго подчиняться ей. Выходит, разница между сколь угодно медленным движением линейки и полной ее неподвижностью весьма значительна и нисколько не убавляется при замедлении линейки. Хотя, конечно, этот парадокс вызван лишь неприменимостью упрощенной модели к намного более сложному неньютоновскому миру.

    ОтветитьУдалить
  22. StepLg, хорошо, в одной из следующих заметок разберём подробнее.

    colog, я не понимаю, почему Вы пишете, что «при неподвижно закрепленной линейке тележка может беспрепятственно перемещаться в любую сторону с какой угодно скоростью».
    Можете пояснить?

    ОтветитьУдалить
  23. Илья Весенний, я имел в виду, что при жестко закрепленной линейке можно сдвинуть тележку в любую сторону без скольжения колес - например, притянув магнитом или наклонив всю конструкцию вместе с линейкой. А вот при равномерно движущейся линейке колесикам придется хоть немного, но проскользнуть, чтобы хоть на миллиметр отклониться от описанного в ролике закона движения.

    ОтветитьУдалить
  24. Анонимный24.04.2010, 20:29

    Илья, правильно ли я понял, что Вы ввели премодерацию комментариев? Или, быть может, это просто баг движка, но почему-то мои комментарии, особенно подписанные с помощью "Название/URL", появляются намного позже, чем прежде.
    colog

    ОтветитьУдалить
  25. Ох, прошу прощения, тележка могла бы двигаться под неподвижной линейкой только при условии равенства обода и оси катушки (как мне показалось, так было в ролике, но явно не в Вашей задаче).

    ОтветитьУдалить
  26. colog, премодерации нет. Но, возможно, есть какие-то антиспам механизмы у гугла, которые на некоторое время задерживают сомнительные (т.е. со ссылками) комментарии. Подробностей этого я не знаю, но вижу много комментариев со ссылками с имени. Другими словами, как-то люди (боты) их могут оставить.

    Да, если бы вместо катушек были цилиндры, то было бы не так интересно :)

    ОтветитьУдалить
  27. К короткому видео отношусь положительно.
    Линейка несколько усложняет задачу. В точке касания линейки колеса по-моему две силы трения. Одна приложена к линейке и направлена в противоположную (относительно ее движения) сторону. Другая приложена к колесу и совпадает по направлению с силой, приложенной к линейке.
    Немного смущает, что под действием силы линейка должна двигаться равно ускоренно. Видимо при достигнутых на видео скоростях приложенная сила компенсируется сопротивлением всей конструкции.
    По поводу "сорокоградусных горок". Стиль режет слух (или глаз), как об этом уже говорили. Если применяется гладкая резина для подъема по гладкой дороге, то согласен с тем комментарием, в котором говорится, что пределом уклона горки является 45 градусов. Однако при шероховатой дороге и правильном рельефе протектора может появиться эффект зубчатого сцепления с дорогой.

    ОтветитьУдалить
  28. Анонимный26.04.2010, 21:22

    1) Лучше один раз увидеть чем несколько раз прочитать.
    2) Безумно режет:
    -американские ученые это то же что и британские ученые. Желтизна.
    -разработали тип резины? Так и пишите про резину, нечего приплетать покрышки. В огороде бузина а в Киеве дядька.
    Резюмируя: не понятно о чем, непроверяемо. Фраза достойная худших бульварных газет.

    Осмелюсь предложить свое видение преподнесения аналогичной мысли.
    Томас Смит и Джефри Нэльсон из Стенфордского университета разработали резину с уникальными характеристиками. Специалисты компании Мишлен уже создали на ее основе шины, способные сохранять устойчивость автомобиля на дорогах с уклоном в пятьдесят градусов.

    ОтветитьУдалить
  29. Анонимный26.04.2010, 22:55

    Раздражают подобные вопросы, если у блога есть аудитория, то она и собралась потому что устраивает подача и выбор материала.

    ОтветитьУдалить
  30. Анонимный01.02.2012, 7:12

    Я когда прочитал по диагонали, получилось "в сорокоградусные морозы", "даже в пятидесятиградусные морозы". Молодцы, мол, постарались для ребят с Ямала. Однако зная, что резина по умолчанию больше терпит, заставил себя перечитать. А ведь кто-то не знает. И станет в душе благодарить американцев за это достижение.

    ОтветитьУдалить

Понравилась заметка? Подпишитесь на RSS-feed или email-рассылку.

Хотите поделиться ссылкой с другими? Добавьте в закладки:



Есть вопросы или предложения? Пишите письма на адрес mytribune АТ yandex.ru.

С уважением,
      Илья Весенний