Чистая математика, физика, логика (braingames.ru): задачки для мозгов, не связанные с торговлей - страница 80

 
Mathemat:

Ты неявно намекаешь на то, что если ящики равны, то нужна 3/2*K*m*g?

Да. Но это не значит, что дальше тащить их можно с этой же силой. Рано или поздно, если не увеличивать силу F, система остановится из-за трения.
 
alsu:
Формулы не выйдет, т.к. получается, что коэффициент u равен бесконечности, соответственно и потенциальная энергия идет туда же. Но если принять, что прут растягивается на необходимое расстояние по закону Гука (чего в реальности не бывает), то формула получится та же.
Про  "необходимое расстояние" можно поподробнее?  Скоко сантиметров необходимо?  Я как раз в поисках расово верной пружины.
 

Хотя, в приципе, дальше процесс повторится. Типа как гусеница будет.

Можно вспомнить, что на деле почти так и происходит - два тела, соединенные пружинами, движутся рывками, если их потянуть с постоянной силой. Хотя тут есть и еще один эффект - максимальная сила трения покоя на самом деле чуть больше трения скольжения, что обычно в задачах не учитывают.

 
MetaDriver:
Про  "необходимое расстояние" можно поподробнее?  Скоко сантиметров необходимо?  Я как раз в поисках расово верной пружины.
Ок, щас в справочник залезу)), посчитаем.
 
alsu:

Хотя, в приципе, дальше процесс повторится. Типа как гусеница будет. 

Нет. процесс застопорится. (вроде как) Как насчет решения со сменным вектором?

 

Да, трение я не учел. Надо подумать и сломать еще один шаблончик...

ОК, учтем трение. Прикладываем K(m+delta)g. Начинается разгон, пружина сжимается/растягивается.

Баланс сил таков, что из-за расхода энергии на трение на пружину действует только K*delta*g, которая ее и зарядит и толкнет большое тело, когда пружина полностью уравновесит малый и он остановится.

Выходит, что нужно K(m+M)g. И снова получается пофигу, какое тело толкать.
 
Mathemat:


Выходит, что нужно K(m+M)g.

было на 78 стр. Не прокатило видать 
 
Mathemat: Выходит, что нужно K(m+M)g. И снова получается пофигу, какое тело толкать.

Этому есть простейшее объяснение: пружина внутри - только отвлекающий фактор. Так устроено любое твердое тело.

Это составное тело, и чтобы его целиком куда-нить сдвинуть, надо приложить именно такую силу и не меньше.

 

Ясно что сила нужна меньше чем K(m+M)g.  На положительную дельту.  Ясно что дельта зависит от того, какое расстояние (и, соответственно, время) есть в запасе у малыша, прежде чем пружина его отпружинит.  Т.е. жёсткость пружины не только при делах, она ещё и основная во всей этой толкатне.

Ждём Алсу из справочника.

 
alsu:
Ок, щас в справочник залезу)), посчитаем.

Короче, так. Берем сталь. Модуль Юнга для нее равен 210 гигапаскалям. Напоминаю, модуль Юнга - это характеристика способности к упругой деформации, рассчитывается как

E = F*l/(S*x), где F - сила, l - длина стержня, S - площадь его сечения, x - деформация.

Пусть ящик имеет вес 1 кг, а коэффициент трения - 0.5. Тогда сила, необходимая для сдвига, k*m*g ~ 5 Н.

Если стержень имеет сечение 1 квадратный миллиметр и длину 1 метр, то необходимое растяжение, чтоб создать такую силу, равно

x = F*l/(S*E) = 5*1/(10^(-6)*210*10^9) = 2.4 * 10^(-5) метра

Похоже, я таки неправ с объяснением: на самом деле на таких смещениях в реальных условиях трение покоя не успевает перейти в трение скольжения попросту из-за того, скольжение даже не начнется. Все дело в том, что используемая нами модель трения очень приближенная, на таких смещениях, сравнимых с размером шероховатостей поверхности, работать не будет.

Причина обращения: