Что может поднимается вверх а потом вниз
Новое в блогах
Почему предметы, которые тянут вниз, могут полететь вверх?
Александр Березин — 15 января 2014 года, 16:46
Кроме шуток:
Легко видеть, что речь идёт о реальном физическом феномене, и, казалось бы, его легко объяснить. Стив Молд (Steve Mould), представивший это вирусное видео, так и сделал: падающая цепь имеет момент, направленный вниз, поэтому шарики, покидающие ёмкость под действием цепи, сначала идут вверх просто по инерции, делая это до тех пор, пока гравитация не останавливает их.
Типичное логичное, красивое и неправильное объяснение, замечает Джон Биггинс (John Biggins) из Кембриджского университета (Великобритания). Если бы всё было так гладко и логично, то самая верхняя часть цепи оставалась бы в одной и той же точке кривой, подобно тому как мяч, подбрасываемый в воздух, поднимается лишь до определённой высоты. На видео же такого поведения нет: после начала движения верхняя точка траектории шариков явно со временем поднимается.
На самом деле, утверждает учёный, импульс шарики получают от ёмкости, из которой их разматывает цепь, — поскольку ёмкость эту тянут. С его точки зрения, цепь — это не гибкая последовательность изолированных шариков, а, напротив, последовательность сравнительно жёстких на небольших временных отрезках участков. В такой модели каждый участок состоит из трёх шариков и двух соединений между ними. Размер «жёсткого» участка соотносится как один к двум к количеству шариков, которые помещаются в секцию цепи, поворачивающуюся сверху донизу на 180° (шесть шариков).
Когда цепь забирает трёхшариковый отрезок из ёмкости, прикладывая направленную вверх силу к одному концу отрезка, происходят две вещи. Нижняя часть участка подниматься «не собирается» и действует на него в обратном направлении, что в итоге и ведёт к образованию «фонтана» из её звеньев.
Как доказать, что эта точка зрения верна, а первый сценарий ошибочен? Г-н Биггинс вместе со своим коллегой Марком Уорнером (Mark Warner) поставили эксперимент, в котором шарики в цепи были соединены волокнами — а следовательно, почти полностью закрывалась возможность жёсткой связи. В итоге «фонтан» из шариков так и не образовался:
Впрочем, нельзя сказать, что это объяснение полностью снимает проблему. Из исследования вытекает, что цепь, падающая с определённой высоты, должна давать «фонтан» устойчивого размера. Между тем высота последнего на практике подвержена значительным вариациям, которые, в свою очередь, требуют своего объяснения, подчёркивает Джеймс Ханна (James Hanna) из Политехнического университета Виргинии (США).
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the Royal Society A.
Движение тела, брошенного под углом к горизонту
теория по физике 🧲 кинематика
Когда тело бросают вверх под углом к горизонту, оно сначала равнозамедленно поднимается, а затем равноускорено падает. При этом оно перемещается относительно земли с постоянной скоростью.
Важные факты! График движения тела, брошенного под углом к горизонту:
α — угол, под которым было брошено тело
Кинематические характеристики
Модуль мгновенной скорости в момент времени t можно вычислить по теореме Пифагора:
Минимальной скорости тело достигает в верхней точке траектории. Она выражается формулой:
Максимальной скоростью тело обладает в момент начала движения и в момент падения на землю. Начальная и конечная скорости движения тела равны:
Время подъема — время, которое требуется телу, чтобы достигнуть верхней точки траектории. В этой точке проекция скорости на ось ОУ равна нулю: vy = 0. Время подъема определяется следующей формулой:
Полное время — это время всего полета тела от момента бросания до момента приземления. Так как время падения равно времени подъема, формула для определения полного времени полета принимает вид:
Дальность полета — перемещение тела относительно ОХ. Обозначается буквой l. Так как относительно ОХ тело движется с постоянной скоростью, для вычисления дальности полета можно использовать формулу перемещения при равномерном прямолинейном движении:
Подставляя в выражение формулу полного времени полета, получаем:
Горизонтальное смещение тела — смещение тела вдоль оси ОХ. Вычислить горизонтальное смещение тела в любой момент времени t можно по формуле координаты x:
Учитывая, что x0 = 0, и проекция ускорения свободного падения на ось ОХ тоже равна нулю, а проекция начальной скорости на эту ось равна v0 cosα, данная формула принимает вид:
Мгновенная высота — высота, на которой находится тело в выбранный момент времени t. Она вычисляется по формуле координаты y:
Учитывая, что начальная координата равна 0, проекция начальной скорости на ось ОУ равна v0 sinα, а проекция ускорения свободного падения на эту ось равна –g, эта формула принимает вид:
Наибольшая высота подъема — расстояние от земли до верхней точки траектории. Наибольшая высота подъема обозначается h и вычисляется по формуле:
Пример №1. Небольшой камень бросили с ровной горизонтальной поверхности под углом к горизонту. На какую максимальную высоту поднялся камень, если ровно через 1 с после броска его скорость была направлена горизонтально?
Скорость направляется горизонтально в верхней точке полета. Значит, время подъема равно 1 с. Из формулы времени подъема выразим произведение начальной скорости на синус угла, под которым было брошено тело:
Подставим полученное выражение в формулу для определения наибольшей высоты подъема и сделаем вычисления:
Тело, брошенное под углом к горизонту с некоторой высоты
Когда тело бросают под углом к горизонту с некоторой высоты, характер его движения остается прежним. Но приземлится оно дальше по сравнению со случаем, если бы тело бросали с ровной поверхности.
График движения тела, брошенного под углом к горизонту с некоторой высоты:
Время падения тела больше времени его подъема: tпад > tпод.
Полное время полета равно:
Уравнение координаты x:
Уравнение координаты y:
Пример №2. С балкона бросили мяч под углом 60 градусов к горизонту, придав ему начальную скорость 2 м/с. До приземления мяч летел 3 с. Определить дальность полета мяча.
Косинус 60 градусов равен 0,5. Подставляем известные данные в формулу:
x = v0 cosα t = 2 ∙ 0,5 ∙ 3 = 3 м.
Алгоритм решения
Решение
Запишем исходные данные:
Построим чертеж и укажем на нем все необходимое:
Нулевой уровень — точка D.
Закон сохранения энергии:
Потенциальная энергия шарика в точке А равна:
Кинетическая энергия шарика в точке А равна нулю, так как скорость в начале свободного падения нулевая.
В момент перед упругим ударом с плитой в точке В потенциальная энергия шарика минимальна. Она равна:
Перед ударом кинетическая энергия шарика равна:
Согласно закону сохранения энергии:
E p A = E p B + E k B
Отсюда высота H равна:
Относительно точки В шарик поднимется на высоту h – l1. Но данный участок движения можно рассматривать как движение тела, брошенного под углом к горизонту. В таком случае высота полета определяется формулой:
Шарик падал в течение времени t, поэтому мы можем рассчитать высоту шарика над плитой и его скорость в точке В:
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
В момент t=0 мячик бросают с начальной скоростью v0 под углом α к горизонту с балкона высотой h (см. рисунок).
Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени t. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня y=0).
К каждой позиции графика подберите соответствующую позицию утверждения и запишите выбранные цифры в порядке АБ.
Алгоритм решения
Решение
Исходя из условия задачи, мячик движется неравномерно. Этот случай соответствует движению тела, брошенного под углом к горизонту.
Записываем формулы для физических величин из таблицы, учитывая, что речь идет о движении тела, брошенного под углом к горизонту.
Координата x меняется согласно уравнению координаты x:
Так как начальная координата нулевая, а проекция ускорения свободного падения тоже равна нулю, это уравнение принимает вид:
Проекция скорости мячика на ось ОХ равна произведению начальной скорости на время и косинус угла, под которым мячик был брошен. Поэтому уравнение координаты x принимает вид:
В этом уравнении начальная скорость и угол α — постоянные величины. Меняется только время. И оно может только расти. Поэтому и координата x может только расти. В этом случае ей может соответствовать график, представляющий собой прямую линии, не параллельную оси времени. Но графики А и Б не могут описывать изменение этой координаты.
Формула проекции скорости мячика на ось ОХ:
Начальная скорость и угол α — постоянные величины. И больше ни от чего проекция скорости на ось ОХ не зависит. Поэтому ее может охарактеризовать график в виде прямой линии, параллельной оси времени. Такой график у нас есть — это Б.
Кинетическая энергия мячика равна половине произведения массы мячика на квадрат его мгновенной скорости. По мере приближения к верхней точке полета скорость тела уменьшается, а затем растет. Поэтому кинетическая энергия также сначала уменьшается, а затем растет. Но на графике А величина наоборот — сначала увеличивается, потом уменьшается. Поэтому он не может быть графиком зависимости кинетической энергии мячика от времени.
Остается последний вариант — координата y. Уравнение этой координаты имеет вид:
Это квадратическая зависимость, поэтому графиком зависимости координаты y от времени может быть только парабола. Так как мячик сначала движется вверх, а потом — вниз, то и график должен сначала расти, а затем — убывать. График А полностью соответствует этому описанию.
Теперь записываем установленные соответствия в порядке АБ: 42.
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Мальчик бросил стальной шарик вверх под углом к горизонту. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите, как меняются по мере приближения к Земле модуль ускорения шарика и горизонтальная составляющая его скорости?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Алгоритм решения
Решение
Модуль ускорения шарика |g| — величина постоянная, так как ускорение свободного падения не меняет ни направления, ни модуля. Поэтому модуль ускорения не меняется (выбор «3»).
Горизонтальная составляющая скорости шарика определяется формулой:
Угол, под которым было брошено тело, поменяться не может. Начальная скорость броска тоже. Больше ни от каких величин горизонтальная составляющая скорости не зависит. Поэтому проекция скорости на ось ОХ тоже не меняется (выбор «3»).
Ответом будет следующая последовательность цифр — 33.
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Водительское стекло поднимается и опускается до половины
Здарова братья маркообразные!
Мужики выручайте, сил уже нет бороться с этой х**ней. В режиме AUTO стекло поднимается, а потом опускается до середины, в ручном режиме поднимаешь, и нужно недоподнять буквально пару миллиметров иначе все равно опукается. Уже и менял целиком механизм стеклоподъемника, та же самая беда. Помогите как его обучить или слышал какие-то шестеренки правильно выставить нужно, а то сожгу эту дверь вместе с машиной!
З.Ы. Про обучение типа вставить гвоздик, опустить в автоматическом, поднять в ручном, три раза оббежать вокруг машины, протереть фару, попинать запаску… Просьба не писать, пробовал раз 100500, не работает.
Комментарии 28
У меня такая же проблема, но очень редко, при открытой двери такого нет. Думаю регулировку высоты стекла надо сделать. Но я пока туда не лез.
У меня тоже проблема такая. А если дверь открытая то то в автомате закрывается. Тож попробую как ниже написали сделать…
было такое дело…на авто режиме
Доброго времени! У меня на вероссе такая же в точности проблема, на автомате опускается до половины, а на ручном чуть передавишь снова опускается.
На выходных попробую проделать как ниже написали, если что отпишусь помогло или нет
А зачем обезжириватель то? от него наоборот стекло по резинке туго идти будет и возможно будет срабатывать эта защита. У меня так в дождь было, аж скрипело стекло по резинке. Обработал резинки силиконом и проблема на сегодняшний день ушла.
обезжирить это совсем другой эффект, сравнительно с мокрой поверхностью
А зачем обезжириватель то? от него наоборот стекло по резинке туго идти будет и возможно будет срабатывать эта защита. У меня так в дождь было, аж скрипело стекло по резинке. Обработал резинки силиконом и проблема на сегодняшний день ушла.
Толи я туплю, толи чего-то уже нет. А при чем тут обезжирить?)))
сорри за оффтоп: когда опускаешь стекло в любом режиме ппц гудит внутри двери что то, это моторчик?
скорее всего редуктор устал, и моторчику тяжело вот и гудит, у меня в БЖ есть запись про ремонт моторчика, посмотри мож пригодится.
У меня тоже самое, но крайне редко. Уже 3 года
У меня тоже было редко и только летом, а теперь всегда и в любое время года.
Проблема появилась откуда рассказать не хочешь?
может доводчик не родной, не?
Проблема появилась из неоткуда, раньше была только летом, потом стала постоянно и зимой и летом. У меня умер мотор стеклоподъемника на нем была проблема такая, поменял целиком весь механизм, проблема не ушла.
Смотри, объясняю: у тебя срабатывает защита «от травм».
1. Когда стекло находится в «среднем» положении, упрись рукой в стекло (как будто давишь его вниз). При этом нажми на кнопку «вверх». Дави на стекло в этот момент рукой вниз. Должна сработать самозащита и стекло должно опуститься до предела вниз.
2. Затем удерживай кнопку «вниз» 3 сек., а потом подними стекло и удерживай кнопку «вверх» 3 сек.
а нажимать нужно в ручной или авто режимы вверх-вниз?
В ручном. После как отпустишь кнопку — стекло само пустится. Продолжить до тех пор, пока не полностью не опустится. Затем выполнить адаптацию.
а на 90ых кузовах эта защита есть?
Описанная выше проблема как раз на это похожа
у топикстартера чай в 100 будке. хочу понять, у меня на марке это есть?
Смотри, объясняю: у тебя срабатывает защита «от травм».
1. Когда стекло находится в «среднем» положении, упрись рукой в стекло (как будто давишь его вниз). При этом нажми на кнопку «вверх». Дави на стекло в этот момент рукой вниз. Должна сработать самозащита и стекло должно опуститься до предела вниз.
2. Затем удерживай кнопку «вниз» 3 сек., а потом подними стекло и удерживай кнопку «вверх» 3 сек.
У меня таже проблема но чет не помогло=(
Смотри, объясняю: у тебя срабатывает защита «от травм».
1. Когда стекло находится в «среднем» положении, упрись рукой в стекло (как будто давишь его вниз). При этом нажми на кнопку «вверх». Дави на стекло в этот момент рукой вниз. Должна сработать самозащита и стекло должно опуститься до предела вниз.
2. Затем удерживай кнопку «вниз» 3 сек., а потом подними стекло и удерживай кнопку «вверх» 3 сек.
еще момент был, когда последний раз тыкал, стекло опутсилось и вообще ни на что не реагировало, слышно что релешка щелкает когда нажимаеш на кнопку вверх, а стекло на месте, мотор даже не крутит, думал всё уже, приплыли… но потом постоял какое то время и поднялось стекло, на этом я понял что опыты пора заканчивать :))