Шар на шаре

Сообщение №45709 от nublininik 28 августа 2006 г. 19:20
Тема: Шар на шаре

На внешней поверхности большого идеально шарообразного тела (скажем, планеты) покоится маленькое идеально шарообразное тело с неким механизмом внутри (шар). Гравитация есть, трение между шаром и планетой отсутствует. Можно ли при этих условиях заставить шар катиться или скользить по планете исключительно за счет механизма внутри?
Что будет происходить, если внутри шара запустить механизм типа "белка в колесе"? Шар будет вращаться на одном месте, или таки покатится?


Отклики на это сообщение:

> На внешней поверхности большого идеально шарообразного тела (скажем, планеты) покоится маленькое идеально шарообразное тело с неким механизмом внутри (шар). Гравитация есть, трение между шаром и планетой отсутствует. Можно ли при этих условиях заставить шар катиться или скользить по планете исключительно за счет механизма внутри?
> Что будет происходить, если внутри шара запустить механизм типа "белка в колесе"? Шар будет вращаться на одном месте, или таки покатится?

Идеальные физические объекты - воображаемые, поведение которых описывается одной - двумя -...- формулами. Но воображаемых парадоксов в его поведении можно насчитать с десяток. Если сопротивление движению отсутствует и земная поверхность идеально ровная и твердая, как и шарика, то шарик начнет скользить вдоль меридиана к экватору. Если в тот момент происходит солнечное затмение в том месте Земли, где покоился шарик. Помните про приливы-отливы? Вот и шарик так же. "Белка" на движение шарика в этом случае не сможет повлиять. Если трение в Вашей модели отсутствует, то шарик может только скользить, но не катиться. Если шарик лежит на идеально твердом, плоском и горизонтальном подносе, то он будет делать зигзаги, так как горизонтальная составляющая силы тяжести вдали от центра подноса будет стремиться возвратить шарик в центр подноса.


> > Что будет происходить, если внутри шара запустить механизм типа "белка в колесе"? Шар будет вращаться на одном месте, или таки покатится?

> ..."Белка" на движение шарика в этом случае не сможет повлиять. Если трение в Вашей модели отсутствует, то шарик может только скользить, но не катиться.

Хорошо. Допустим, в начале центр массы шарика находится ниже геометричесского центра. Пусть механизм просто смещает центр массы вверх. Очевидно, что как только центр массы окажется выше геометрического центра, наступит состояние неустойчивого равновесия. Что в этом случае произойдет?
Полагаю, шарик начнет проворачиваться без качения (допустим, вправо) и одновременно смещатся по поверхности, опять же без качения, влево. Затем, центр массы шара пройдет нижнюю точку и по инерции вращения пойдет влево, шар по поверхности сместится вправо. Так он и будет колебаться с проворачиванием вечно, если нет трения. Правильно?


> > > Что будет происходить, если внутри шара запустить механизм типа "белка в колесе"? Шар будет вращаться на одном месте, или таки покатится?

> Полагаю, шарик начнет проворачиваться без качения (допустим, вправо) и одновременно смещатся по поверхности, опять же без качения, влево. Затем, центр массы шара пройдет нижнюю точку и по инерции вращения пойдет влево, шар по поверхности сместится вправо. Так он и будет колебаться с проворачиванием вечно, если нет трения. Правильно?

Согласен.


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

Реклама:
Rambler's Top100