Шар на движущейся доске

Поділитися
Вставка
  • Опубліковано 13 гру 2024

КОМЕНТАРІ • 98

  • @ВладимирПопов-ь6р

    Очень красивый эксперимент, так явно вышло отследить соотношение между массой и моментом инерции!

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      И ещё несколько роликов сделаем в эту же сторону.

  • @DGT67
    @DGT67 Рік тому +9

    Андрей, немного ге по теме, но не могу не отметить в очередной раз оригинальность вашей рубашки)

  • @user-oe9nm5xg9w
    @user-oe9nm5xg9w Рік тому +10

    Спасибо, чтобы записываете такие ролики! Не просто ролики, а мечта любителей физики. Особенно начинающих. 👍👍👍

  • @canniballissimo
    @canniballissimo Рік тому +17

    да это вам спасибо, что показыавете! не знаю, что и делал бы, если бы не ваш канал.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +1

      Можно ещё смотреть Стива Моулда на английском, в этой области он самый лучший (а Дерек со своей большой командой стал заниматься в основном совсем другими вещами).

    • @canniballissimo
      @canniballissimo Рік тому

      @@schetnikov без них никуда, в подписках есть :) Но у них более поверхностно, типа "зацените как бывает". А у вас с подробными выкладками и обоснованиями.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +1

      @@canniballissimo У Стива обычнео всё очень подробно. Но он старае6тся обойтись без математики, поддерживая массовость своего канала.

  • @ВладиславЧепкасов-б9ю

    Спасибо большое за видео. Не пропускаю ни одного вашего ролика и стараюсь показать детям, чтобы заинтересовать их физикой на уровне экспериментов.

  • @АлександрМясников-ю3л

    Спасибо, Андрей! Я от вас с Алексеем просто в восторге.

  • @alexanderspeshilov839
    @alexanderspeshilov839 Рік тому +5

    В 1995 году на устном экзамене по физике в СУНЦ НГУ я решал (почти) эту задачу. Экзаменатор меня попытался запутать, дав массу, радиус и еще кучку параметров. Но я не повёлся.

  • @foxaleks.9176
    @foxaleks.9176 Рік тому +3

    СПАСИБО ЗА ВИДЕО. Это физика, как правило связано с явлением инерции, так как шарик имеет массу.

  • @yaugenpf246
    @yaugenpf246 Рік тому +2

    Большое спасибо за этот ролик. Мне он дал некоторую ясность в вопросе вращения колёс автомобиля и причин его движения.

    • @aleksandr_berdnikov
      @aleksandr_berdnikov Рік тому

      Дорога из под автомобиля выдергивается?)

    • @kirill12340
      @kirill12340 Рік тому

      Колеса слишком лёгкие по сравнению с автомобилем, этим можно пренебречь. Не случайно же считается, что чем меньше неподрессоренная масса, тем лучше.

  • @Справедливый-е8с

    Мат. обоснование и формулы для расчёта - это хорошо, однако на качественном уровне, интуитивно, всё было предсказуемо.

  • @alexandersafronov7796
    @alexandersafronov7796 Рік тому +3

    Зддравствуйте , очень интересно))))

  • @drdynanite
    @drdynanite Рік тому +5

    Здорово, что вы нашли способ математически обосновать явление из прошлого ролика, да ещё и разбив его на отдельные части, найдя для каждой физическую интерпретацию. Всё-таки когда смотришь объяснение какого-либо на явление, хочется какое-то более строгое , но при этом более-менее простое для понимания обоснование теории. Я понимаю, что объяснение, удовлетворяющее таким требованиям, не так просто придумать и что ссылку на статью с полным объяснением явления вы привели в описании того ролика, но мне, как не имеющему высшего физического образования, информацию в таком формате очень сложно воспринимать.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +3

      Посмотрим, что получится в ролике про шар на вращающемся столике. Мы его сейчас делаем.

  • @Agent_Schmied
    @Agent_Schmied Рік тому +2

    Шшшшшшшшедеврально!

  • @semakavf
    @semakavf Рік тому +1

    Конечно, во время касания шарика об стенку цилиндра происходит изменение направления его вращения это вызывает его разворот и за счёт сцепления он вылетает. С вертикальной плоскости против часовой стреки вращение изменяется в горизонтальную плоскость против часовой, в момент касания это разворачивает направление силы шарика он уже не падает. Потом подключается центробежная сила во время его пути внутри цилиндра, и шарик меняет путь, летит вверх. Аналогично, при горизонтальном расположении цилиндра изменяется направление вектора движения ни вниз наверх, а справа налево.

  • @michaelpovolotskyi3295
    @michaelpovolotskyi3295 Рік тому +3

    Комментарий такой. Было бы хорошо, если бы четко было проговорено, относительно какой системы отсчета записаны первые два уравнени движения. Все-таки, это канал по физике. Особенно это интересно для вращательного движения, так как ось вращения движется с ускорением. Ошибки в фильме нет, так как здесь вращается симметричное тело, центр инерции которого лежит на оси вращения, но это следует сказать. А вот если внутрь цилиндра поместить точечную массу, так что центр инерции сместится, то описание несколько усложнится. Скажу честно, я об этом узнал только в ВУЗе (в книге Сивухина, в частности, есть глава на эту тему), а в школе, просто записывал уравнения, как и авторы фильма, не особенно задумываясь, почему так можно делать.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Для этого нужны и другие опыты, чтобы было понятно, о чём идёт речь. О точечной массе внутри цилиндра я уже написал. И такую задачу я бы стал решать в СО доски, вводя переменную коризонтальную силу инерции, приложенную к ЦМ тела.

    • @michaelpovolotskyi3295
      @michaelpovolotskyi3295 Рік тому

      @@schetnikov Не совсем понятно, зачем здесь опыт. Мой вопрос чисто теоретический, о записи закона изменения момента импульса относительно оси, движущейся с ускорением.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      @@michaelpovolotskyi3295 Это не соответствует нашему стилю подачи. Если вводится новая идея, желательно - если это только возможно - ввести её через проблематизацию того, что уже было сделано: "а вот здесь так уже нельзя, старая примитивная модель не работает, мы что-то забыли, надо строить более аккуратную теоретическую модель".

    • @michaelpovolotskyi3295
      @michaelpovolotskyi3295 Рік тому +1

      @@schetnikov Я понимаю Вас. Я лишь вижу дидактическую проблему в том, что кто-то, прослушав этот урок, подумает, что всегда можно писать закон изменения момента импульса относительно произвольно движущейся оси. Я почти уверен, что это произойдет.

  • @evgeniygray2204
    @evgeniygray2204 Рік тому +2

    Круто! Спасибо!

  • @user-jk500xv90
    @user-jk500xv90 Рік тому +1

    Спасибо за ваш рассказ

  • @Хозяйство-н2й
    @Хозяйство-н2й Рік тому +2

    Решить задачу на перемещение шарика по движущейся доске можно и при помощи уравнения Лагранжа второго рода. За первую обобщенную координату принимаем перемещение доски по платформе. За вторую обобщенную координату принимаем абсолютное перемещение шарика в продольном направлении. Шарик не будет двигаться в вертикальном или поперечном направлениях. Поэтому нет необходимости вводить дополнительные обобщенные координаты. Составляем для механической системы уравнение Лагранжа второго рода, которое соответствует второй обобщенной координате. Оно полностью соответствует уравнению, полученному Андреем в конце.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Это верно. Но когда шарик катается по вращающемуся столику или по поверхности цилиндра, система перестаёт быть голономной, лагранжиан уже не запишешь, и остаётся опираться непосредственно на уравнения движения и условия связи.

  • @AlexeySivokhin
    @AlexeySivokhin Рік тому +4

    Отличное наглядное пособие. Ещё бы посмотреть, как увлекается линейкой конструкция наподобие железнодорожной колёсной пары, когда радиус сопряжения с доской определяется не максимальным радиусом тела качения (колёсами), а гораздо меньше (ось пары). Да и противоположный случай- шар из лёгкогго материала (пенопласта) с маленьким тяжёлым (металлическим) шариком в центре тоже показал бы интерсный результат.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Железнодорожная тележка в этом плане аналогична шарику с тяжёлым центром: масса сильно выросла, момент инерции остался малым. Поступательно движущаяся рама тележки - это и есть аналог массы в центре шарика.

    • @AlexeySivokhin
      @AlexeySivokhin Рік тому

      @@schetnikov Не ТЕЛЕЖКА. а КОЛЁСНАЯ ПАРА, то есть - два массивных колеса, соединённые относительно тонкой осью. И катится она должна по доске не колёсами, а именно осью, а колёса пусть свешиваются ниже доски.
      То есть, я предлагаю расширить диапазон соотношения между энергиями, накапливаемыми вращателным и поступательным типом движений, когда между ними есть механическая связь.
      В пенопластовом шаре с грузиком внутри соотношение между инерцией качения и инерцией поступательнгодвижения соотношение сильно сместится в сторону инерции поступательного движеия, а в случае колёсной пары, напротив , ещё бОльшую роль, чем во всех рассмотренных примерах, будет играть инерция вращательного двмжения, и кольцо- не предел! С чего-то наши визави решили, что тело будеткатиться по внешнему радиусу, когда есть другие варианты!
      Уж если говорить протележку, уместно рассмотреть детскую игрушку- машинку с инерционным прводом.(в которой "двигателем" является предварительно раскрученный маховичок). Вот там момент инерции маховичка нужно умножить на передаточное отношение редуктора, чтобы сопоставить инерцию того и другого движения.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      @@AlexeySivokhin понял.

  • @0xREX
    @0xREX Рік тому +2

    А интересная штука получается. Доска раскручивает шар и шар катится по этой доске в обратную сторону... хммм...
    Кому-то это просто, а я никогда не думал об этом таким образом. Прям мир рухнул только что :) Тоесть это даже не теория, это факт. И оно так работает... хм.
    Одно не ясно, как это лайкнуть дважды :) Ладно я репостну.

  • @АлександрРусаков-э4д

    Хорошее видео

  • @Dimaximus_
    @Dimaximus_ Рік тому +4

    Вот бы вы про ветромобиль такие же объяснения выпустили. А то та тема как-то нераскрыта осталась...

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Куда уж больше. Но можно когда-нибудь все доводы собрать в один ролик, как это было сделано с изогнутой трубой.

  • @valerivaisanen7801
    @valerivaisanen7801 Рік тому +1

    Классно!

  • @johnsharky1345
    @johnsharky1345 Рік тому

    Помню на Термезе у нас была куча подобных задач на уравнение Лагранжа второго рода

  • @ВиталикГречка-т9р

    Спасибо за ролики с удовольствием смотрю,у самого знаний к сожалению не хватает,сам просто слесарь и благодаря Вам понимаешь что прежде чем крутить "гайки"нужно бы посчитать. Если можно подскажите пожалуйста имеет смысл генератор Карла Венцеля - патентное бюро Германии 06.08.1882 заранее спасибо

  • @Kopilov
    @Kopilov Рік тому +1

    Предельный частный случай: бесконечно большой момент инерции (тело не вращается - моделью может стать, например, кубик), ускорения равны

    • @nRADRUS
      @nRADRUS Рік тому

      бесконечно большие и бесконечно малые не так просто сравниваются.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +1

      Не обязаительно кубик: можно массу сдвинуть сильно вниз, шарик тоже не покатится, будет только качаться при не сильно больших ускорениях доски. Но это уже другая задача, конечно.

  • @unclepasha2718
    @unclepasha2718 Рік тому +1

    У теннисного шарика расхождение с формулой также из-за того, что у него толщина стенки достаточно велика относительно радиуса. Формула же предлагает бесконечно тонкую стенку.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +1

      У цилиндра тоде стенка имеет некоторую толщину. Я думаю, основная проблема всё-таки в зацеплении.

  • @kitesurfingspot
    @kitesurfingspot Рік тому +1

    Отличное объяснение!
    Позвольте задать вопрос.
    Если разогнать лом до скорости света минус 1 кмч и направить на Землю, как будет выглядеть взаимодействие этих двух тел? Каков будет результат взаимодействия? Интересует качественная оценка. Установку строить и ставить эксперимент не надо.

    • @evseee
      @evseee Рік тому

      неупругое столкновение. кинетическая энергия лома перейдёт в тепловую. если не ошибся с порядками - 200к царьбомб

    • @evseee
      @evseee Рік тому

      а теперь вопрос :) сколько нужно затратить энергии чтобы разогнать лом до скорости света минус 1 кмч?

    • @kitesurfingspot
      @kitesurfingspot Рік тому

      ​@@evseee Энергия - штука хорошая. Сразу видно, как сильно может бахнуть. Вот только с ломом есть проблема. У него не абстрактная энергия. У него вполне конкретный импульс. А это величина векторная.

    • @evseee
      @evseee Рік тому

      векторная величина играет в процессе "и направить на Землю", если попали, то уже пофик. не, ну конечно можно прикинуть пробьёт ли насквозь как пуля арбуз. но постановка задачи слишком абстрактна и я выбрал дополнительные условия вот такие.

    • @kitesurfingspot
      @kitesurfingspot Рік тому

      @@evseeeКак это "пофиг, если попали"? Закон сохранения импульса - слышали про такой? ;) И условия задачи вполне конкретные. Летит очень околосветовой лом, попадает точно в Землю. Что произойдет с ломом и с Землей?
      Представьте, что вы рисуете киношку и вам принципиально надо сделать всё реалистично. За эффекты очень крутой аниматор отвечает. Надо сказать, что ему рисовать. Какой будет сценарий? ;)
      Давайте, для примера: Земля пополам расколется, или лом в атмосфере распылится? Или что-то между ними? Какие мысли? Для пущей определенности, пусть у лома будет ОЧЕНЬ близкая к световой скорость. Такая, что его импульс существенно превышает импульс Земли на орбите Солнца. Так чтобы уж наверняка, если пробьет, то насквозь. А если взорвет, то пополам и на мелкие осколки )))) Что предпочитаете?

  • @kirill12340
    @kirill12340 Рік тому

    Зря абсолютные значение ускорений не сравняли. Получается, что вращающееся тело тормозит доску, т.к. часть потенциальной энергии тратится на раскрутку. По идеи, цилиндр тормозит сильнее всего (при одинаковых массах)

  • @Dmitriy_MD
    @Dmitriy_MD Рік тому +1

    Добрый день. Не могли бы вы снять видео про эрлифт эффект (airlift)? В классическом объяснении движущаяся сила происходит из-за разности плотностей, но я считаю, что это не правильное объяснение и только в одном месте я нашел объяснение через гиростатическое давление.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      У нас уже есть такой ролик: ua-cam.com/video/RR_foaqGhTQ/v-deo.html

  • @RomanVladimirovichF
    @RomanVladimirovichF Рік тому +2

    было бы интересно услышать объяснение - куда девается приобретённая инерция вращения шара в момент остановки доски (самый первый ваш видео фрагмент здесь) ? )

    • @DrearySnork
      @DrearySnork Рік тому +2

      Тратится на остановку, очевидно

    • @nRADRUS
      @nRADRUS Рік тому +2

      эффект такой же при обращении времени 🤔

    • @DGT67
      @DGT67 Рік тому

      Трение

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Смещение, скорость и ускорение шара и доски пропорциональны друг другу. Останавливается доска, останавливается и шар. Когда доска разгоняется, она передаёт энергию шару; когда замедляется - отбирает её у шара.

    • @DGT67
      @DGT67 Рік тому

      @@schetnikov ..посредством трения же да? Отбирает )

  • @evseee
    @evseee Рік тому +2

    чем снимаете? чем ставите зелёные и синие крестики, в смысле - руками или есть тулза какая?

    • @AlexeySivokhin
      @AlexeySivokhin Рік тому

      Где-то года два тому назад у канала появилась камера, позврляющая делать снимки через равные промежуикм времени и накладывать их друг на друга, воспроизводя наложенпе в взамедленном темпе.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Мы применяем PASCO Capstone. Из общедоступных народ использует вот эту: physlets.org/tracker/

  • @j.s.753
    @j.s.753 Рік тому

    Спасибо за ролик!
    Интересно какое размещение массы должно быть у объекта что бы ускорения были одинаковые (а=а*)? Да и вообще это реально?

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому +1

      Одинаковые ускорения - это значит, он вообще не катится по доске. Надо всю массу сдвинуть в нижнюю часть шарика, вот он и не покатится.

  • @billgates9751
    @billgates9751 Рік тому +1

    Получается, что даже без диссипаций, шар из-за некоторых допольнительных степеней свободы, увлекается доской.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Можно считать, что они сцеплены зубчатыми шестерёнкой и рейкой.

  • @Taurus6583
    @Taurus6583 Рік тому

    Уважаемый, Андрей Щетников!
    В инете есть несколько роликов с показом работы необычного двигателя, как его называют «Пожиратель огня», «Вакуумный двигатель».
    ua-cam.com/video/o6BJ7mkXXTU/v-deo.html
    Думаю, принцип работы схож с принципом работы двигателя Стирлинга, но там все, в общем-то, понятно, а тут не очень. Поясните, пожалуйста, физический принцип работы такого двигателя.
    Заранее, большое спасибо!

  • @_SiriusM_
    @_SiriusM_ Рік тому

    Для чего демонстрируя опыт в одном направлении,
    в проекцию для объяснения опыта почему то выставлять все вектора в противоположную сторону ?

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Наверное, потому что мы видим опыт с другой стороны:))

  • @Александр-з1я8н

    Только не путайте , вы же физик. Не замедленная, а ускоренная съемка. Или замедленное воспроизведение.

  • @nRADRUS
    @nRADRUS Рік тому

    Так что, ускорение планеты Земля будет равно 7/2 от ускорения шарика от мышки? 😆

  • @user-pi2jw2wr4m
    @user-pi2jw2wr4m Рік тому +1

    ЗАМЕДЛЕННОЕ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ, а не съёмка.
    Ну вы ж физики вроде, ну как так!

    • @CR-mm9ib
      @CR-mm9ib Рік тому

      Данное общепринятое выражение сложилось исторически.

    • @user-pi2jw2wr4m
      @user-pi2jw2wr4m Рік тому

      @@CR-mm9ib не надо так беспардонно врать.
      Всегда была ускоренная съёмка (скоростная камера) и замедленное воспроизведение.
      А вы со своей безграмотной калькой slow motion только оправдываете собственную глупость.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      какая разница. Знаете китайскую историю про поиски лучшего коня?

    • @user-pi2jw2wr4m
      @user-pi2jw2wr4m Рік тому

      @@schetnikov точно, давайте говорить замедление вместо ускорения, вес вместо масса, сила вместо мощность, момент инерции вместо импульса. Замедленную съёмку будем вести скоростной камерой. А ускоренно воспроизводить на диаскопе.
      Какая разница, зачем нам точность понятий и определений, мы ведь физики, а не какие-то там гуманитарии.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      @@user-pi2jw2wr4m вы можете снимать свои ролики со всем присущим вам педантизмом. А мы будем делать так, как мы делаем. Вот ивы, не пишете ничего по сути дела, а касаетесь несущественного. Смпрашивается, почему? и почему действитель профессиональные физики, которые здесь тоже пишут комментарии, пишут обычно о существенном?

  • @МоАя
    @МоАя Рік тому

    Хорошие вы люди и дело верное делаете.
    Но дело делаете для тех кто уже это всё изучил понял и запомнил весь этот терминологический язык.
    Своими словами слабо всё объяснить: без \ эпсилонов \ - \ п-р-2 \ и т.д.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      Это язык физики. И если хочется в конце получить отношение ускорений, выраженное числом, то приходится пользоваться математикой и по ходу дела. Я не думаю, что это "для тех, кто уже изучил". Есть и те, кто сейчас изучает: школьники из физматклассов, студенты младших курсов. И я точно знаю, что наши объяснения с тут же проведёнными опытами для них гораздо доступнее, чем меловая механика на доске, с задачами, но без опытов.

    • @МоАя
      @МоАя Рік тому

      @@schetnikov Я кто тому написал сей пос. Что. Все по темам науки как физики химии ит.д. Оперируют языком тех направлений о которых вещают. Но есть люди взрослые и дети кто не владеют языками наук, и чтоб их заинтересовать более глубже изучать темы \\ нужно на человеческом языке интересно понятно и захватывающе вещать сеи темы \\ А потом когда они подсядут на темы сами изучат язык тем.
      А так ролик получился сухой пресный и неинтересный. Хотя тема прелесть. Не все знают Что такое \Пи\ и т.д.
      Те кто физики они про эту тему и так знают, а те кто могли бы физиками стать заинтересовавшимся темой высохнут от путаной для них терминологии.

    • @schetnikov
      @schetnikov Рік тому

      @@МоАя значит вы не наш зритель (адресная аудитория). На ютубе есть много разных других каналов, с разными аудиториями. Кто хочет стать физиком, тот должен упорно осваивать две вещи, кроме физики: математику и английский язык.

    • @МоАя
      @МоАя Рік тому

      Интересно девки пляшут; ак то ещё не знает что должен стать физико.
      Им то кто дорожку покажет.
      Физикам так всё понятно и как и куда и зачем, и вы их не удивите.
      А во тех кто в пути; как куда и зачем, им нужен компас и не на английско китайском а на простом Русском и желательно с интересом, как вы умеете.
      А формулы и звания и зарплаты сие всё патом прикрутится.
      Для примера на одном дне рожденье собралась кампания из родни дети их и весь бомонд кто любит выпить и закусить да поболтать не о чём. И всех детишек отправили в дальнюю комнату накрыли сладкий стол и включили компьютеры чтоб не мешали взрослым печень свою портить.И что то пошло не так у детишек с компом и одна девочка лет 4-5 пришла в общую комнату где родня гуляла и задала вопрос на 1 000 000 долларов что такое операционная система; и не хватило водки у взрослых чтоб ребёнку объяснить что такое ВИНОС и ту я пришел на сей обжорный блуд и мне вместо входной штрафной рюмки вопрос от дитяти. Я не дого ломаясь понимая что оливе с шашлыками уходит мимо меня ответил; \\ Это такой домик где живут программы для взрослых и игрушки для детей \\ девочка всё поняла и стала этот домик любить и обустраивать теперь она сисадмин одной крупной компании.
      Это я кечу; знания нужны тем кто их любит, а любовь в понимании что ты любишь.