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Die Lösung dieser Aufgabe ist sogar noch ungewöhnlicher!
Wir nehmen eine flach polierte Granitplatte. Wir legen sie streng horizontal und führen die Kugel vorsichtig vom Lager zu einer der Kanten der Platte.
Was wird geschehen?
Es stellt sich heraus, dass die Kugel oszillierende Bewegungen von der Kante zur Kante der Platte mit einer Periode von 48 Minuten machen wird! Dieser Zeitraum hängt nicht von der Größe der Platte und der Masse der Kugel ab!
Die Kleinigkeit besteht darin, dass die Erde rund und die Platte flach ist und die Kugel, da sie sich am Rand der Platte befindet, im Vergleich zur Position in der Mitte der Erde ein wenig erhöht ist und daher danach strebt, zur Mitte hinunterzurollen. Und so in einem Kreislauf. Und 48 Minuten, das ist die charakteristische Schwingungsdauer eines 6300 km langen Pendels (Erdradius) und gleichzeitig die Periode des Umlaufs des NEO auf der Erdbahn.
Die Lösung dieser Aufgabe ist sogar noch ungewöhnlicher!
Wir nehmen eine flach polierte Granitplatte. Wir legen sie streng horizontal und führen die Kugel vorsichtig vom Lager zu einer der Kanten der Platte.
Was wird geschehen?
Es stellt sich heraus, dass die Kugel oszillierende Bewegungen von der Kante zur Kante der Platte mit einer Periode von 48 Minuten machen wird! Dieser Zeitraum hängt nicht von der Größe der Platte und der Masse der Kugel ab!
Die Kleinigkeit besteht darin, dass die Erde rund und die Platte flach ist und die Kugel, die sich am Rand der Platte befindet, im Vergleich zur Position in der Mitte der Erde ein wenig erhöht ist und daher zum Zentrum hinunterrollen möchte. Und so in einem Kreislauf. Und 48 Minuten ist die charakteristische Schwingungsdauer eines 6300 km langen Pendels (Erdradius) und gleichzeitig die Periode der Erdumlaufbahn des NEOs.
cool
Sie haben das natürlich alles noch frisch im Kopf, aber meiner Meinung nach ist es unmöglich
Zunächst einmal trifft die archimedische Kraft hier nicht zu (ich spreche vom horizontalen Teil des Problems).
Ich glaube, es gibt nur zwei Kräfte.
Erstens, wie Sie sagen: F=ma
und die zweite ist die Wirkung der Luft in Bewegungsrichtung
und die zweite hängt nur von der Form und Fläche der Kugel ab und hat nichts mit ihrem Inhalt zu tun.
aber der erste hat Masse.
Dementsprechend bewegen sich eine 10-g-Kugel und eine 100-kg-Kugel (mit der gleichen Größe) in die entgegengesetzte Richtung, aber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.
Bei jedem physikalischen Phänomen kann man zwischen einem stationären Zustand, in dem eine bestimmte Art von Lösungen anwendbar ist, und Übergangsbereichen unterscheiden, in denen keine stationären Lösungen anwendbar sind. Bei dem diskutierten Problem mit dem Ballon gibt es einen Übergangsbereich, der mit der Bewegung des gesamten Luftvolumens des Wagens zu Beginn der Bewegung des Zuges verbunden ist. Diese Bewegung der Luftmasse unter der Wirkung der Beschleunigungskraft ist gegen die Bewegung des Wagens gerichtet und bringt den Ball für einen Augenblick nach hinten. Dies ist ein vorübergehender Prozess. Dann ist die oben angegebene Lösung richtig und der Ballon rollt vorwärts, während der Zug beschleunigt wird. Es ist nicht schwierig, die charakteristische Übergangszeit zu schätzen. Sie ist ungefähr gleich der Zeit, in der die Länge eines Autos, das sich mit der Beschleunigung a bewegt, vergeht: S=a/2*t^2=> t=SQRT(2S/a) . Während dieser Zeit bewegt sich der Ballon mit der Luft gegen die Bewegung des Zuges.