Клёстов Виктор Борисович

Ответ на «Почему мы можем применить закон сохранения момента импульса?»

На #9.
>>...рассуждения о быстром опускании рук просто неуместны
Согласен.

Ответ на «Почему мы можем применить закон сохранения момента импульса?»

Разумеется, система не замкнута. Итак, пренебрегаем трением при вращении (малО ли время или игнорируем "внешние тормозящие" — не суть). Вертикальная составляющая внешних сил направлена параллельно оси вращения — нулевой момент. Линия действия горизонтальной составляющей пересечёт ось (трения нет), поэтому её момент также равен 0. Таким образом, постоянной остаётся именно проекция кинетического момента системы на ось вращения.
Похожая ситуация возникает во многих задачах, где закон сохранения импульса остаётся применим в незамкнутых системах.

Ответ на «Скорость вращения»

Только противоречит результатам опытов #16.

Ответ на «Скорость вращения»

Значит чистоту эксперимента не соблюли, Михаил Михайлович. По любому не стоило нарушать сохранность "глазуньи".

Ответ на «Скорость вращения»

Не знаю как бы отнёсся Бурбаки к тому, что я Вам сейчас предложу, но вроде и Ландау, и Пёрышкин, и многочисленные другие физические наставники сходились во мнении, что физика — наука опытная. Предлагаю выполнить два следующих эксперимента.
1. Разбейте яйцо на тарелочку (целостность желтка лучше не повреждать). И покрутите. Побыстрее, по-резче начальный толчок. Если вращается только прилегающий к краям "сравнительно тонкий слой белка", "основная масса почти" остаётся неподвижной, то Ваша гипотеза получила экспериментальное подтверждение. Если нет оцените начальную скорость вращения для достижения такой картины. Легко ли было в ходе эксперимента сохранять положение желтка относительно оси вращения?
2. Немного наклоните тарелку, так чтобы желток сместился от её середины. Быстро верните в исходное положение и снова покрутите. Чувствуете разницу при вращении "почти жидких тел" с различными моментами инерции?

Ответ на «Скорость вращения»

>>... была выведена ДЛЯ ТВЁРДОГО тела
Не выведена формула, а определён момент инерции по формуле, приведённой в #10. (Аналогичные комментарии к формулам #12.) И определение остаётся в силе для "почти жидких" тел, в том числе. Другое дело, что использовать при практических расчётах (например, времени остановки раскрученного яйца) эти формулы — задача крайне неблагодарная.
>>...выкрутите лишь его оболочку, и ближайший к ней слой. Основная масса остаётся почти неподвижной (#6).
Обоснуйте, пожалуйста. И если это действительно так, то как это должно повлиять на поведение яйца при вращении.

Ответ на «Скорость вращения»

Юрий Анатольевич, неужели Вы не понимаете, что открытый форум — не место для выяснения отношений! Наше с Вами дело, как преподавателей, дать разъяснения человеку, обратившемуся с конкретным вопросом И ВСЁ! Для обсуждения всего остального остаётся внутренний форум и, между прочим, ЛС. При наличии доброй воли через ЛС Вы можете получить мой адрес электронной почты и скайп-логин, а я обещаю ещё раз дать Вам разъяснения на все вопросы, на которые якобы ещё не ответил.
А теперь по существу заданного девушкой вопроса.
1. >>Ваш ответ я считаю ошибочным. Поэтому для Анастасии я излагаю свою точку зрения.
Итак, Ваша точка зрения, что имеет место "трение внутри яйца". Безусловно, фракции сдвигаются друг относительно друга — трение неизбежно. Другое дело, велика ли при этом часть кинетической энергии, переходящая во внутреннюю? Вы, почему-то, считаете, что да. Только сначала ответьте на прямой вопрос: может ли упомянутый сдвиг фракций происходить без изменения значения момента инерции (ещё раз подчёркиваю, относительно любой оси)? Может быть Вы считаете, что относительно мгновенной оси вращения яйца он убывает? Тогда в чём Вы усмотрели мою ошибку?
2. >>...сырое яйцо не только труднее было бы раскрутить, но и труднее было бы остановить."
Раскрутите яйцо так, чтобы начальная ось вращения проходила через его центр масс. (Да, выполнить это практически крайне сложно.) В этом случае моменты инерции сырого и варёного яйца окажутся близкими по своему значению и их поведение при вращении будет мало отличаться. В том числе по времени их остановки под действием сил трения с поверхностью подставки, куда как более значительных, чем рассмотренные в п.1.
А теперь, более реальная картина: начальная ось вращения сырого яйца — не центральная. Но при этом представьте совсем невозможное: яйца раскрутили не только до одинаковой угловой скорости, но и положение оси вращения сырого яйца не меняется. Тогда согласно формуле кинетической энергии вращающегося тела [m]T=\frac{J_z\omega_z^2}{2}[/m] или его кинетического момента [m]K=J_z\omega_z}[/m] в случае одинакового действия сил сопротивления (да, очень много "если") сырое яйцо будет крутиться несколько дольше.
На самом деле, как положение центра масс сырого яйца, так и его ось вращения постоянно меняются, что приводит к увеличению поверхности соприкосновения с подставкой, а следовательно, к возрастанию сил сопротивления, тормозящих вращение.
3. Повторяю вопрос #4. Рассмотрим случай, когда некоторая полость целиком заполнена однородной несжимаемой жидкостью. Почему Вы считаете, что наполнив его твёрдым составом той же плотности Вы получите другую картину вращения? Если считаете, что возникает трение между слоями жидкости, то почему?

Ответ на «Скорость вращения»

Юрий Анатольевич! У меня впечатление, что Вы моих ответов на свои вопросы не читаете. И уже определённо игнорируете мои вопросы (#4), разъяснения по которым жду-не-дождусь.
Да, в статическом положении моменты инерции (относительно любой оси, кстати) сырого и варёного яиц практически совпадают. Перераспределение фракций начинается при вращении и обусловлено действием центробежных сил инерции. Напоминаю формулу момента инерции: [m]J_z=\int\limits_{V} r_z^2 dm[/m].
Как видим, он быстро возрастает (переменная величина, повторяю!) при увеличении расстояния [m]r_z[/m]элементарной массы dm от оси вращения z. Разумеется, из формулы вовсе не следует, что белок и желток должны просто поменяться местами.
По мере остановки вращения распределение составляющих возвращается в исходное состояние статического равновесия. Вот почему Ваш эксперимент с кручением и последующей варкой яйца оказывается более, чем бессмысленным мероприятием.
Кстати, в ходе варки яйца Вы в любом случае не сохраняете исходной картины распределения фракций. Возможно, Вам удастся получить желаемый результат, прибегнув к томографическим технологиям.

Ответ на «Скорость вращения»

Незаменимое устройство для производства гоголя-моголя... А 350-ти об/мин не хватит?

Ответ на «Скорость вращения»

>>Основная масса остаётся почти неподвижной.
?!?!?..У вращающегося тела неподвижны только точки, лежащие на его оси вращения. Кроме того, неизменность положения такой оси в случае с яйцом достигнуть практически не реально из-за гироскопических эффектов.