Упражнение 10. Жироскоп в гравитационном поле

Сообщение №15711 от Пинопа 15 декабря 2003 г. 22:18
Тема: Упражнение 10. Жироскоп в гравитационном поле

Привет!
Представляю всем заинтересованным "Упражнение 10. Жироскоп в гравитационном поле".

Может быть, Вы видели этот опыт. Он заключается в том, что велосипедное колесо вращают с большой скоростью. Колесо крутится вокруг горизонтальной оси, которая с одной стороны опирается на вертикальной колонне, а с другой стороны опирается на опоре, которая во время опыта удаляется экспериментатором. В некий момент, когда колесо имеет большую вращательную скорость, экспериментатор убирает опору и колесо, которое вращается вокруг горизонтальной оси, опирается лишь на вертикальную колонну.

Если бы колесо не вращалось и экспериментатор удалил опору с "одной стороны оси", тогда колесо не удержалось бы на вертикальной колонне - оно просто упало бы из колонны. Но вращающееся колесо, когда ось лишили с одной стороны опоры, не падает. Оно дальше опирается "одной стороной оси" на вертикальную колонну и, вращаясь вокруг оси, начинает одновременно вращаться (кружить) около колонны.

Описать это движение (и понять его суть) это достаточно сложное дело. Вместо того, чтобы знакомиться с описанием этого движения, познакомтесь с опытом, который можно сделать при помощи гравоскопа.

В упражнении воспользуйтесь новой версией гравоскопа, который есть на "страницы пинопы"*) - это гравоскоп Gp48-5F5. Эта версия отличается от гравоскопа Gp48F5 таким образом, что гравоны, которых параметры запишут в пяти первых строках редактора, обладают постоянными позиционными параметрами. Что это значит?

Это значит, что гравоны, которые будут записаны в первых строках редактора, влияют на все другие гравоны и изменяют их движение. Зато другие гравоны не влияют на изменение расположения гравонов, которые были записаны в пяти первых строках редактора (гравоскопа).

Это тоже значит, что при помощи новой версии гравоскопа можно провести (замоделировать) несколько опытов, которых раньше сделать было невозможно. Сейчас, например, можно сделать опыт с маятником, который "расположен на поверхности Земли", можно сделать эксперименты с жироскопом, можно провести опыт с маятником, у которого две точки подвеса...

Для проведения опыта с жироскопом в гравитационном поле запишите в редакторе гравоскопа Gp48-5F5 следующие параметры гравонов:
Gravons*A***B*******X*******Y******Z******u(x)*****u(y)***u(z)***
***1**500***1********0*****1,3684****0*******0*******0*****0*****
***2**5000**1********0*******0******500******0*******0*****0*****
.............................................puste..linie..redaktora.....................................................
***6**500***1********0****-1,3684*****0*******0*******0******0****
***7**500***1******-2,359*****0****-0,308***0,8938*****0***-9,0611**
***8**500***1******-1,001*****0*****2,129**-8,4062*****0***-3,6178**
***9**500***1******-0,459*****0****-2,323***8,9683*****0***-2,1488**
**10**500***1*******2,078*****0****-1,117***4,5097*****0****7,8723**
**11**500***1*******1,751*****0*****1,621**-5,9584*****0****6,9343**
или просто скопируйте файл Ex10comp.tao.zip *), который содержит выше приведенный файл Ex10Gyro.tao с "жироскопом в гравитационном поле" и файлы Ex10Pen1.tao, Ex10Pen2.tao, Ex10Pen3.tao, которые содержат "маятники в гравитационном поле".
(Помнийте, чтобы во время всего упражнения жироскоп работал на базисе полистепенной функции - на пульте активной должна быть кнопка P-Gravons. Шаг итерации для файлов Ex10Gyro.tao и Ex10Pen3.tao должен быть dt=0,05, а файлы Ex10Pen1.tao и Ex10Pen2.tao надо включать при dt=0,1.)

Для файлов Ex10Pen1.tao i Ex10Pen2.tao параметры гравонов есть следующие:
А) (данные для файла Ex10Pen1.tao)
Gravons*A***B*******X*******Y******Z******u(x)*****u(y)***u(z)***
***1***50***1********0*******0******0********0*******0*****0*****
***2**50000*1********0*******0*****2718,28***0********0*****0****
.............................................пустые строки редактора...........................................
***6**500***1********0*******0*****2,732****-0,1*******0*****0****

Б) (данные для файла Ex10Pen2.tao)
Gravons***A*****B*******X*******Y******Z******u(x)*****u(y)***u(z)***
***1******50****1********0*******0*******0*******0*******0*****0*****
***1****500000**1********0*****1,3684**2718,28****0*******0*****0*****
.............................................пустые строки редактора...........................................
***6*****500****1********0*******0*****2,873****-0,3******0******0****

Файл Ex10Pen3.tao содержит маятник, который был обработан из "структуры жироскопа" вследствие торможения вращательного движения жироскопа и торможения колебаний, которые возникают в структуре после торможения вращательного движения. Ниже приведены параметры этого маятника:
Gravons*A***B******X*******Y*******Z******u(x)*****u(y)***u(z)***
***1**500***1*******0*****1,3684*****0*******0*******0*****0*****
***2**5000**1*******0*******0*******500******0*******0*****0*****
.............................................пустые строки редактора...........................................
***6**500***1***-0,0180***-2,005*****0,078*****0*******0*****0****
***7**500***1****1,2499***-0,3169****1,5956****0*******0*****0****
***8**500***1****1,8562***-0,3715***-0,6718****0*******0*****0****
***9**500***1***-1,0928***-0,3044****1,7194****0*******0*****0****
**10**500***1***-1,937****-0,3524****-0,4711****0*******0*****0****
**11**500***1***-0,1137***-0,3969****-1,9521****0*******0*****0****

Включите процессы и наблюдайте, как протекают. Подумайте немножко о том, что в этом упражнении нет нескольких общеизвестных физических параметров - не буду из здесь перечислять, Вы их знаете из учебников по физике. Несомненно, в этом упражнении что-то "заступает" эти параметры - подумайте, что это такое.

Подумайте над смыслом понятия "изменения течения времени" вследствие влияния гравитационного поля. Этого вопроса не надо избегать, потому что колебания маятников зависят от напряжённости гравитационного поля, в котором они происходят. Но что в этом есть общее с процессом течения времени? Каким образом гравитационное поле может влиять на скорость течения времени?
_________________________
*) Файлы Gp48-5F5.zip и Ex10comp.tao.zip можно скачать на "страницы пинопы" -
надо войти на http://yoda.legnica.tpsa.pl/~pinopa и открыть линк "Модернизированные программы Даоскоп Tp48F5 и Гравоскоп Gp48F5". Линк для второго файла есть в статье "Упражнение 10. Жироскоп в гравитационном поле".

Всего доброго. Пинопа


Отклики на это сообщение:

Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100