Падение
Есть две одинаковые веревочные лестницы с деревянными перекладинами.Их одновременно отпускают и одна из них падает на стол, а другая на пол.
Объясните, почему с определенного момента лестница, падающая на стол, начинает падать быстрее?
Подробнее
Falling Chain Experiment,Science & Technology,physics,Anoop Grewal, Philip Johnson and Andy Ruina, "A chain that accelerates, rather than slows, due to collisions: how compression can cause tension" American Journal of Physics, Volume 79, Issue 7, pp. 723, July 2011 http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias http://ruina.tam.cornell.edu/research/topics/fallingchains/index.html Help us caption & translate this video! http://amara.org/v/FOTQ/
загадка,Реактор познавательный
Еще на тему
>массы там нет
совсем глупый?
Ответ кроется в силе натяжения нитей по краям ступеней. Теория насчёт сопротивления воздуха несостоятельна по следующей причине: удельная сила сопротивления воздуха действующая на одну ступень не меняется, а следовательно и сумма сил тяжести и сопротивления на каждую из ступеней не изменяется. Т.е. ускорение падения лестницы увеличивается по другой причине, а именно:
Верёвочные лестницы роняют в уже растянутом состоянии, и каждая из нитей ведёт себя как растянутая пружина - стремится сжаться. В случае, когда лестница падает, ещё не достигнув никакой поверхности, она не оказывает никакого влияния, потому что остаётся растянутой в процессе падения. Но как только нижняя ступенька падает на стол, создаётся кратковременный импульс от сокращения растянутой нити, который на малый период времени сообщает лестнице падающей на стол дополнительное ускорение. Оно очень мало, но при большом количестве ступеней, каждое звено вносит дополнительный вклад при приземлении на стол и в итоге мы можем заметить разницу. Подайте мне лодку
Вся хрень заключается в том, что перекладины находятся под углом.
Если по спокойно лежащей палке пнуть с одного конца, то другой конец тут же метнется в противоположную сторону. Именно этот "противоположный" конец перекладины чуть натягивает веревку. И так каждая перекладина чуть ускоряет падение всей лестницы. Соответственно, чем раньше перекладины стали натягивать веревки, тем выше оказалась итоговая скорость.
сила тяжести равномерно натягивает каждую нить пока нет касания
силы натяжения нити никуда не исчезли просто скомпенсированны снизу строго равна сверху
после касания нижняя сила исчезает а верхняя еще тянет ступеньку вниз по мере ослабления натяжения все слабее и слабее
а всякие наклоны влияют на то как рассыплется по столу
доказательство в воду кинуть лестницу с металлическими ступенями
Второй эксперимент - подвесь груз на резинке от трусов и отпусти. До того как груз упадет - резинка сократится.
лестница не комкается в полете значит натяжение нитей есть
соответственно резинку тянет к камню
и обрати внимание верхняя веревка лестницы сделала тоже самое в видосе
а для остальных нитей ничего не поменялось равновесие сил не нарушалось
Я достаточно вольно объяснил, но могу более развернуто.
Хорошо, два камня, связанные резинкой. Один висит, растягивая резинку, другой где-то закреплен. Крепеж отпускает верхний камень и они все начинают падать. Камни в этот момент нифига не весят, т.к. вес - сила, с которой предмет давит на поверхность. Поверхности нет, веса нет, есть масса и момент инерции.
Резинка притягивает камни друг к другу, преодолевая инерцию.
Но до определенного момента. Т.е. натянутой она в определенный момент времени перестает быть. Таг?
Если вдрук нижний камень соприкоснется с поверхностью до того как резинка сократится полностью, что произойдет? Резинка сократится еще быстрее. И на верхний камень сила натяжения резинки действовать перестанет раньше. Теперь берем 4 камня, связываем их резинкой от двух трусов, натягиваем и отпускаем.
Вот они полетели. На них на всех действует гравитация и сила сжатия резинки от трусов. Она начинает сокращаться и тянуть камешки к себе. В процессе падения включается слоу-мо и мы видим, что нижний камешек летит вниз чуть медленнее, а верхний - чуть быстрее. По поскольку мы отпустили эти фигни одновременно, и резинки у нас одинаковой толщины, и жмут одинаково, то и камешки летят синхронно.
Но тут хуяк! Нижний камешек натыкается на препятствие! (Пусть это будет чей-нибудь писяндий, вытащенный дабы оросить мочой твою любимую клумбу). Нижний камень натыкается на препятствие, разнеся его в кровавые ошметки, и прекращает падение. Что происходит с резинкой? Ей внезапно приходит помощь, и она сокращается гораздо быстрее, чем резинка соседней фигни, спокойно летящей дальше.
На верхний камень давление резинки становится МЕНЬШЕ. На него остается действовать только гравитация и уже набранная скорость. Резинка уже сократилась полностью, и вниз верхний камешек не тянет.
А вот соседняя конструкция продолжает лететь дальше вниз, и резинка продолжает ускорять верхний камень, и тормозить нижний. Когда она сократится полностью (а это рано или поздно произойдет) - камешки полетят как в невесомости. И гондошка с водой станет шариком.
А лесенка на видяшке - не камни на резинке. Деревяшки, ударяясь нижним концом - деркают веревочки вниз. Никакого растяжения тут нет.
Куда направлен вектор импульса?
если бы действовала вверх падение бы замедлялось
лодку!
но эффект работает даже с простой цепью той которая со звеньями
С обычными цепями не работает, вся прелесть именно в наклоне перекладин.