Полная версия этой страницы:
Физика, 8-й класс...
Судя по
опросу самолет с транспортера у нас не взлетел. Предлагаю коллективным разумом решить более серьезную задачу.
Есть диск, который стоит неподвижно. На краю диска пушка. Пушка стреляет и снаряд попадает точно в центр диска.
Диск раскрутили до постоянной скорости вращения W. Положение ствола пушки не изменяли. Радиус диска R известен. Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость. Пушка стреляет. Вопросы:
1. На каком расстоянии от центра диска упадет снаряд?
2. На каком расстоянии от пушки упадет снаряд?

неподъемная задача. ясно одно - в центр снаряд уже не попадет.
Класс то 8-ой, но какой школы?

СтатиткаКиниёматика.
Пока неподвижно, ось пушки, снаряд и центр на одной [прямой] линии. Путь снаряда =
R. Предано вращение. До выстрела ситуация в "пространстве".
Ступенчато меня скорость вращения от 0 до V с "бесконечно малым шагом" воронками от "снаряда" как точками будет "рисовать" линию в пространстве.
В
итого получим окружность радиусом
R с центром "пушка".
Направление "рисования" противоположно направлению вращения диска.
Скорость "рисования" зависит от "скорости" снаряда и скорости вращения диска.
Аналитически описать "ситуевину" и не пытаюсь.
пс.
За такое "решение" заранее прошу меня в "Сфинксах" не измерять.
Возмущения направлять на Восток - в личку "возмутителю ума" -
Bers. Но желательно/рекомендательно подождать, пока он мёд съест
Если вдобавок диск перемещать в пространстве по прямой с какой-либо скоростью, то вместо окружности "воронка - след снаряда" будет описывать синусоиду с "амплитудой" как функцией "трёх скоростей".
пс.
Да. Смотрел учебник "Физика", 8 кл. Раздел "Внеклассное чтение". Там, оказывается, есть и вывод самой функции "трёх скоростей"" и аналитическое описание. Приложен текст программки на Делфи.
Интересная задачка. Длиной ствола пренебрегаем , Lств много меньше Rдиска?
Это уже "детали"
Скажем или нет: Lств бесконечно мало от Rдиска. Иначе, что ж за пушка такая.
Ждём от Вас "формулу плёта"!
Цитата(Kult_Ra @ 14.1.2010, 9:10)

Это уже "детали"
Скажем или нет: Lств бесконечно мало от Rдиска. Иначе, что ж за пушка такая.
Ждём от Вас "формулу плёта"!
Нужно перетряхнуть знания. Если временем вылета пренебрегаем, то немного проще получается, но всё равно сложно. Снаряд относительно пушки полетит то ли по астроиде, то ли по циклоиде. По идее гораздо интереснее решить задачу с формулировкой вроде с какой угловой скоростью нужно вращать диск чтобы снаряд попал в неё же обратно (дальность полёта придётся увеличить).
Подобную задачу решали как-то: по углам квадрата стоят черепашки, первая начинает двигаться по направлению ко второй, вторая по направлению к третьей, третья по направлению к четвёртой, четвёртая к первой - нужно построить траекторию движения черепашек. Вроде просто, а такой дифур получается мощный, так и не дорешали...
Вообще радует, что в 8-м классе такие задачи решают.
Какой 8 класс? у вас бракованый учебник

Сложное движение и переносные скорости дают на 2м курсе института
Цитата(Seifer @ 14.1.2010, 12:31)

Сложное движение и переносные скорости дают на 2м курсе института

Да, да. На втором даются, а берутся в 8-м!
Пришел к выводу я, что параметра не хватает одного в условии задачи. Начальную скорость снаряда либо угол наклона ствола в момент выстрела знать нужно. Тогда все решить можно вполне. Иначе - для разных пушек на разное расстояние снаряд улетит за время поворота диска.
Это не преграда.
Достаточно просто принять свой угол [pi/5] относительно плоскости диска либо свою скорость [600 м/сек] при из выходе из ствола.
HeatServ
15.1.2010, 22:39
Блин, сходил в баню, всё проще. Гораздо проще. Нужно рассматривать две плоскости. В обоих плоскостях ядро летит по параболе, но только в плоскости перпендикулярной диску ядро летит по полной параболе, а в плоскости параллельной диску летит по одной ветви из вершины. Время полёта одинаково, угол выстрела не при делах. Это правда 8-й класс. Дополнительных условий не нужно. Будет время вспомню пару формул и дам решение, если это вообще нужно ещё...
Цитата(Akela @ 15.1.2010, 20:46)

Начальную скорость снаряда либо угол наклона ствола в момент выстрела знать нужно.
Цитата(Bers @ 14.1.2010, 4:12)

Положение ствола пушки не изменяли. Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость.
Цитата(HeatServ @ 15.1.2010, 21:39)

Блин, сходил в баню, всё проще.
... угол выстрела не при делах.
Дополнительных условий не нужно.
8 класс это до революции или после?

мне вообще-то всё равно.....у меня 7 классов....
HeatServ
15.1.2010, 23:57
Цитата(jota @ 15.1.2010, 23:45)

мне вообще-то всё равно.....у меня 7 классов....
Всем бы Ваши 7 классов...
Цитата(HeatServ @ 15.1.2010, 22:57)

Ваши 7 классов...
Точно 7кл. потом техникум (в то время после семилетки), а уж потом вузы.
Так что не учился я в 8 классе....
Skaramush
16.1.2010, 0:20
А с чего снаряд будет отклоняться от направления к центру? Скорость вращения - постоянна. То есть отклонению от направления взяться негде. Остаётся действие на снаряд центробежной силы, то есть снаряд до центра не долетит, появился добавочный фактор в сравнении с неподвижным диском. Из скорости вращения выразить величину тормозящего ускорения и (вроде как) простая задача. Или я к вечеру пятницы всё упрощать склонен?
Если линейная скорость пушки будет равна горизонтальной составляющей скорости снаряда, то снаряд попадет в пушку. Если правильно школьную физику вспомнил
Цитата(Axel @ 16.1.2010, 0:30)

Если линейная скорость пушки будет равна горизонтальной составляющей скорости снаряда, то снаряд попадет в пушку. Если правильно школьную физику вспомнил

Абсолютно верно. Прямо в ствол обратно, если стрелять без трения в стволе и в вакууме. Идеальный выстрел.
Вектор скорости снаряда равен сумме векторов начальной скорости при неподвижном диске плюс вектор скорости точки диска, на которой стоит пушка (переносная скорость системы отчета), скорость точки диска направлена по касательной к окружности, вектор ядра - по радиусу. может и попадет ядро обратно в пушку, но под углом к дулу, и то при условии определенной скорости вращения и скорости вылета
ivan-l-ing
16.1.2010, 0:56
А мне так после пива кажится, что как оно как падало в центр так и будет падать. Вот на пьяну голову этож одна система ну типа если я встану против вращения земли вокруг своей оси этоже не значит что я смогу попасть плевком себе в глаз, ну кншна если ветра нет)))
Цитата(ivan-l-ing @ 16.1.2010, 0:56)

А мне так после пива кажится, что как оно как падало в центр так и будет падать. Вот на пьяну голову этож одна система ну типа если я встану против вращения земли вокруг своей оси этоже не значит что я смогу попасть плевком себе в глаз, ну кншна если ветра нет)))
Иван, если Вы в этом уверены, то можно попробовать выйти из движущегося по кругу автобуса в желанную точку газона, когда с ней поравняетесь (точку Вы выбрали заранее для себя). Но очень прошу этого не делать!
ivan-l-ing
16.1.2010, 1:20
Пожалуйста без имен.
Вы когда в метро на эскалаторе едете вверх, пешком пробовали ходить и как задняя нога переднюю не обгоняет? )))
Цитата(ivan-l-ing @ 16.1.2010, 1:20)

Пожалуйста без имен.
Вы когда в метро на эскалаторе едете вверх, пешком пробовали ходить и как задняя нога переднюю не обгоняет? )))
Вы больше пива выпили, мы в разных весовых категориях.
Господа, мне, как быть, Какт нетпроколся, как удалось в прошлом году бытьв метро. Так поясните мн, И нам и себе и...а каму ещ вм хотеломось?
Цитата(инж323 @ 16.1.2010, 1:35)

Господа, мне, как быть, Какт нетпроколся, как удалось в прошлом году бытьв метро. Так поясните мн, И нам и себе и...а каму ещ вм хотеломось?
Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!
В общем самое простое - это "На каком расстоянии от пушки упадет ядро".
для решения необходимо ещё два значения: Время полета ядра - T2 и Время одного оборота диска T1.
Тогда вектор скорости ядра будет равен сумме векторов скорости диска (2*Пи*R/T1) и вектора скорости ядра (R/T2)
Почему-то кажется, что при рассмотрении выстрела в плоскости, параллельной диску, параболическое движение вырождается в прямолинейное с законом:
V[м/с]=L[м]/T[с]
Т.е. при раскрученном диске квадрат скорости ядра будет равен сумме квадратов скорости диска и ядра при покое:
Vядра
2=4*Пи
2*R
2/T1
2 + R
2/T2
2а расстояние от ядра до пушки будет: Vядра*T2
по пифагору, потому что вектора будут под углом 90гр друг к другу (ядро при покое - к центру, скорость диска - по касательной к окр., т.е. перпендикулярно радиусу)
вторую часть задачи можно выразить через всё найденное, достроив треугольник векторов скоростей до центра диска

надо ещё подумать
Цитата(HeatServ @ 16.1.2010, 1:41)

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

Эге ге . Вот кт клюнул искренне.. А вы в написаном что увидели? И сколь шагов по эскалатору вверх это было?
Цитата(HeatServ @ 16.1.2010, 1:41)

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

Я могу и слидировать, авам лечче от этого станет? И букв по другому наставить тоже будет на слабо, а вам то что с того будет? Цитаты из инета подлиней процитируете, как культ ра? Или недопоймете чего то поболее?. Как вам от этого?
Цитата(Seifer @ 16.1.2010, 1:13)

для решения необходимо ещё два значения: Время полета ядра - T2 и Время одного оборота диска T1.
надо ещё подумать

угу, подумайте еще, бо про два значения правильно подумали

Подправлю вас про Т1 - не время оборота, а кол-во оборотов за ед. времени...
Время полета снаряда легко вычислить(если убрать вычисления трех скоростей при полете снаряда) через формулу 8 класса - корень квадратный из 2*R/g. (видимо отсюда и название темы).
А вот при построении векторов, надо учесть, что для диска и пушки(и снаряда пока он в стволе) эт одни векторы, а для снаряда уже покинувший ствол, сразу после среза дула - другие вектора. А с учетом того что задан только R диска и нет R1(от дульного среза) - ни время полета не вычислить, ни векторов правильно построить. А еще угловая скорость диска не задана, и начальная скорость снаряда не известна. В каком они соотношении? Одним словом тупик.
Если бы 8-и классник взялся за решение подобной задачи - думаю что общество потеряло бы одного нормального гражданина

У автора темы правда другое мнение, и есть решение задачи... подождем-с
Вот. Плоды вчерашних ночных раздумий тяжких
Цитата
Вот. Плоды вчерашних ночных раздумий тяжких
А можно в картинке выложить? АКАД к сожалению, дома не установлен
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаЧто бы наглядно проверить, желательно написать программку - координаты места падения снаряда, как
писал в начале темы, показывать след-воронку снаряда
HeatServ
16.1.2010, 16:36
Цитата(инж323 @ 16.1.2010, 4:48)

Я могу и слидировать, авам лечче от этого станет?
Не, легче чтой-то не становится. Недопитое новогоднее шампанское после водки явно было неправильным выбором. А потом ещё ума хватило навернуть энергетика и пива. Вот лежу нафиг, страдаю, жертва собственного идиотизма и рекламы.
Цитата(Bers @ 14.1.2010, 5:12)

Есть диск, который стоит неподвижно. На краю диска пушка. Пушка стреляет и снаряд попадает точно в центр диска.
Диск раскрутили до постоянной скорости вращения W. Положение ствола пушки не изменяли. Радиус диска R известен.Снаряд при каждом выстреле имеет одинаковую начальную скорость. Пушка стреляет. Вопросы:
1. На каком расстоянии от центра диска упадет снаряд?
2. На каком расстоянии от пушки упадет снаряд?
Ответ:
Пушка стреляет и
снаряд все равно попадает точно в центр диска.Почему?
Положение ствола пушки не изменяли. Как было направление полёта в центр так и осталось.
Центр диска остался на месте и он неподвижен. Дальность полёта снаряда осталась прежней
пс.
Задача, похоже, из серии про маяк на горе высотой 100м, который то потухнет, то погаснет. Требуется узнать за сколько миль виден свет маяка с моря.
HeatServ
16.1.2010, 22:12
Цитата(Kult_Ra @ 16.1.2010, 21:46)

Ответ: Пушка стреляет и снаряд все равно попадает точно в центр диска.
Почему?
Положение ствола пушки не изменяли. Как было направление полёта в центр так и осталось.
Центр диска остался на месте и он неподвижен. Дальность полёта снаряда осталась прежней
пс.
Задача, похоже, из серии про маяк на горе высотой 100м, который то потухнет, то погаснет. Требуется узнать за сколько миль виден свет маяка с моря.
Не, в центр не попадёт при вращении диска, вот если диск будет двигаться прямолинейно и равномерно, то попадёт, при вращении это уже неинерциальная система отсчёта. Задача эта нормальная, не холивар. Я же ведь привёл пример с автобусом, это для наглядности. Если из неподвижного автобуса можно выпрыгнуть в центр газона, то из автобуса в движении выпрыгивая в центр попадёшь куда угодно, только не в центр. При определённых условиях можно выпрыгнуть из автобуса и попасть в него обратно.
Цитата(HeatServ @ 16.1.2010, 21:12)

Не, в центр не попадёт при вращении диска,
при заданных условиях запросто попадет.
Цитата
Задача эта нормальная, не холивар.
задача эта создана головой с опилками

Цитата
Я же ведь привёл пример с автобусом, это для наглядности.
неудачный пример, т.к. вы не сопоставили скорость прыжка чел, и скорость вылета снаряда...
Сандугач
16.1.2010, 22:35
Цитата(Skaramush @ 16.1.2010, 2:20)

А с чего снаряд будет отклоняться от направления к центру? Скорость вращения - постоянна. То есть отклонению от направления взяться негде. Остаётся действие на снаряд центробежной силы, то есть снаряд до центра не долетит, появился добавочный фактор в сравнении с неподвижным диском. Из скорости вращения выразить величину тормозящего ускорения и (вроде как) простая задача. Или я к вечеру пятницы всё упрощать склонен?

кариоллесово ускорение забыл.
Цитата(Сандугач @ 16.1.2010, 21:35)

кариоллесово ускорение забыл.
а оно с какого боку? снаряд то не по диску движется
Сандугач
16.1.2010, 22:38
Цитата(HeatServ @ 16.1.2010, 3:41)

Доброй ночи, инж! Похоже, что по пиву лидируете Вы!

Похоже не по пиву....
HeatServ
16.1.2010, 22:39
Цитата(Vict @ 16.1.2010, 22:30)

неудачный пример, т.к. вы не сопоставили скорость прыжка чел, и скорость вылета снаряда...
Для физики (в рамках задачи) ядро и человек материальная точка, но человек ядром себя плохо представляет, а в автобусе едущем по кольцу очень даже. Как в автобусах центростремительным ускорением прижимает каждый имел возможность прочувствовать и реально понимает, что из движущегося автобуса так просто не выйти и на газон в центр не выпрыгнуть, унесёт в сторону в прыжке.
Вынужден признать, что с кандачка задачку не решить, нужно рассматривать две системы координат, сложность во взаимоисключении времени и угла к горизонту. Давно не практиковался, исписал 2 листа уже.
dValeriy
16.1.2010, 22:43
Самолёт не взлетит, у него колёса заблокированы .Взлётная дорожка блокирует. Справедливо при непревышении тяги двигателя силы трения заблокированных колёс.
Снаряд всё равно будет падать в центр круга, после вылета из ствола на него никакие силы, связанные с вращением диска, не действуют. А длина ствола и, соответственно, изменение скорости вылета снаряда из ствола пренебрежимо малы.
Для того, чтобы снаряд попал в свой ствол обратно, надо чтобы Vлинейная пушки=3,14/2 х Vгориз.составл.снаряда.
Цитата(HeatServ @ 16.1.2010, 21:39)

Для физики (в рамках задачи) ядро и человек материальная точка, но человек ядром себя плохо представляет, а в автобусе едущем по кольцу очень даже.
ну вот и представьте что вы не выпрыгиваете, а стоя в автобусе стреляете по центру - какие проблемы?

Цитата(dValeriy @ 16.1.2010, 21:43)

Самолёт не взлетит,
взлетит
dValeriy
16.1.2010, 22:55
Не взлетит.
А что там с маяком?
Дарю трезвый ответ: 2 означает "в квадрате"
d=R*sqrt(1/V2*(V2+w2*R2)-1)
Сандугач
16.1.2010, 22:58
Цитата(Vict @ 17.1.2010, 0:37)

а оно с какого боку? снаряд то не по диску движется

В канале ствола и на дульном срезе действуют
1. Сила давления пороховых газов, разгоняющая снаряд, которая одинакова и при подвижном, и при неподвижном диске.
2. Центробежная сила, уменьшающая начальную скорость снаряда, при выстреле внутрь круга, и приводящая к снижению дальности выстрела. Будет недолёт
3. Кариоллесова сила. отклоняющая траекторию в сторону. если ствол абсолютно жёсткий, то ей можно пренебречь, в противном случае, она отклонит снаряд в сторону.
То есть, недолёт обеспечен.
Это внутренняя баллистика. В наружной баллистике к начальной скорости добавляется скорость движения снаряда по окрудности (вместе с пушкой). То есть,возникает ещё и боковой снос.
То есть, снаряд ляжет с недолётом и отклонится в сторону вращения диска.
В артиллерии при сверхдальней стрельбе учитывалоси и вращение Земли. Деривация называется.
dValeriy
16.1.2010, 22:59
И ответ неправильный.
Цитата(dValeriy @ 16.1.2010, 21:43)

А длина ствола и, соответственно, изменение скорости вылета снаряда из ствола пренебрежимо малы.
а если угловая скорость будет равна или больше начальной скорости снаряда?
Цитата(Сфинкс @ 16.1.2010, 21:57)

Дарю трезвый ответ: 2 означает "в квадрате"
d=R*sqrt(1/V2*(V2+w2*R2)-1)
и шо здесь d? и еще желательно ответить повопросно из поста 1.
dValeriy
16.1.2010, 23:06
В условиях задачи - первоначальная скорость(т.е. скорость после отрыва от ствола) одинаковы. А далее на снаряд не действуют никакие отличные от первоначальных(из неподвижно стоящей пушки) силы.
Рассуждения про кориолисевы и центробежные силы были бы справедливы если бы диск разгонялся или тормозился.

Цитата(Сандугач @ 16.1.2010, 21:58)

В канале ствола и на дульном срезе действуют
Цитата(Vict @ 16.1.2010, 8:28)

А вот при построении векторов, надо учесть, что для диска и пушки(и снаряда пока он в стволе) эт одни векторы, а для снаряда уже покинувший ствол, сразу после среза дула - другие вектора.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста,
пройдите по ссылке.