движение тела под действием постояной силы

Сообщение №57297 от Григорий Глазунов 08 декабря 2008 г. 09:27
Тема: движение тела под действием постояной силы

В космосе, в вакууме, к твердому телу произвольной формы, в произвольной (постояной точке) приложенна постоянно дейтсвующая сила (точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения, постоянны во времени и не меняются).

Вопрос: Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?

Циклоида ?

(Есть подозрение что прямоленейное движение под дествием центральных сил, (сил приложенных к телу не создающих моментов вращения) расматриваемое в общей физике, является частным случаем движения по циклойде).


Отклики на это сообщение:

> В космосе, в вакууме, к твердому телу произвольной формы, в произвольной (постояной точке) приложенна постоянно дейтсвующая сила (точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения, постоянны во времени и не меняются).

> Вопрос: Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?

> Циклоида ?

> (Есть подозрение что прямоленейное движение под дествием центральных сил, (сил приложенных к телу не создающих моментов вращения) расматриваемое в общей физике, является частным случаем движения по циклойде).


Тело будет "рыскать" в плоскости, проходящей через его центр масс и линию действия силы.
Что касается подозрения, то существует презумция невиновности,- нужны фаты.

Это всё.


> В космосе, в вакууме, к твердому телу произвольной формы, в произвольной (постояной точке) приложенна постоянно дейтсвующая сила (точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения, постоянны во времени

Попытайтесь понять смысл написанного "точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения,":точка приложения относительно той же точки приложения?

и не меняются).


> Тело будет "рыскать" в плоскости, проходящей через его центр масс и линию действия силы.

Почему оно будет "рыскать" ?
можно поставить опыт, правда не в невесомости и вакууме, а просто в тазике с водой :)
взять кусок пенопласта с монтировать на нем электромоторчик с батарейкой и винтом, положить на воду включить (главное чтобы об стенки тазика не ударялась, лучше в каком нибудь басейне это проделать)


> > Тело будет "рыскать" в плоскости, проходящей через его центр масс и линию действия силы.

> Почему оно будет "рыскать" ?
> можно поставить опыт, правда не в невесомости и вакууме, а просто в тазике с водой :)
> взять кусок пенопласта с монтировать на нем электромоторчик с батарейкой и винтом, положить на воду включить (главное чтобы об стенки тазика не ударялась, лучше в каком нибудь басейне это проделать)

Т.к. в задаче всё произвольно, то маловероятно, что линия действия силы проходит через центр масс тела (это отдельный случай). Пусть в начале линия действия силы составляет угол φ с линией, соединяющей центр масс с точкой приложения силы. Пол лействием силы тело получит угловую скорость и начнёт вращаться относительно центра массы тела. Пройдя по инерции положение равновесия (центр масс на линии действия силы), тело повернётся на такой же угол, тормозясь той же силой. Далее процесс повторится в другую сторону- подобно маятнику. Можно даже определить амплитуду и период.
Результат тот же, если рассмотреть энергетически.
Что касается Вашего эксперимента, то... ( жалко слов).

Это всё.


> в начале линия действия силы составляет угол φ с линией, соединяющей центр масс с точкой приложения силы.

и этот угол постоянен по условию.

> Пройдя по инерции положение равновесия (центр масс на линии действия силы), тело повернётся на такой же угол, тормозясь той же силой. Далее процесс повторится в другую сторону- подобно маятнику. Можно даже определить амплитуду и период...

Собственно говоря вы не поняли условия (или я плохо их объяснил).


приведенный эксперемент правельный, только в нем действуе постоянная сила трения со стороны воды, поэтому траектория из циклойды со временем привратится в круг.


> Попытайтесь понять смысл написанного "точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения,":точка приложения относительно той же точки приложения?

точка приложения силы не меняет свое положение по телу.
и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения тоже не меняются.

вот.

это как "реактивное движение" только без потери массы тела.


> > Попытайтесь понять смысл написанного "точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения,":точка приложения относительно той же точки приложения?

> точка приложения силы не меняет свое положение по телу.
> и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения тоже не меняются.

> вот.

> это как "реактивное движение" только без потери массы тела.

Относитeльно центра масс будет момент сил. Тело будет ускоренно раскручиваться.


> > это как "реактивное движение" только без потери массы тела.

> Относитeльно центра масс будет момент сил. Тело будет ускоренно раскручиваться.


траектория движения какая будет ?


> > Попытайтесь понять смысл написанного "точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения,":точка приложения относительно той же точки приложения?

> точка приложения силы не меняет свое положение по телу.
> и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения тоже не меняются.
В отношения модуля можно согласиться, а вот с понятием вектора относительно точки есть проблемы. Подумайте.

> вот.

> это как "реактивное движение" только без потери массы тела.


> В космосе, в вакууме, к твердому телу произвольной формы, в произвольной (постояной точке) приложенна постоянно дейтсвующая сила (точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения, постоянны во времени и не меняются).

> Вопрос: Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?

> Циклоида ?

> (Есть подозрение что прямоленейное движение под дествием центральных сил, (сил приложенных к телу не создающих моментов вращения) расматриваемое в общей физике, является частным случаем движения по циклойде).


Полетит как на анимации (синей стрелкой указано направление действия силы):


> > В космосе, в вакууме, к твердому телу произвольной формы, в произвольной (постояной точке) приложенна постоянно дейтсвующая сила (точка приложения силы, и вектор и модуль силы, отсносительно точки приложения, постоянны во времени и не меняются).

> > Вопрос: Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?

> > Циклоида ?

> > (Есть подозрение что прямоленейное движение под дествием центральных сил, (сил приложенных к телу не создающих моментов вращения) расматриваемое в общей физике, является частным случаем движения по циклойде).


> Полетит как на анимации (синей стрелкой указано направление действия силы):

Анимация не отвечает на вопрос:
Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?
Не видно траектории ценрта масс шара


> > Полетит как на анимации (синей стрелкой указано направление действия силы):
>

> Анимация не отвечает на вопрос:
> Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?
> Не видно траектории ценрта масс шара


Явно не циклоида.


> > > Полетит как на анимации (синей стрелкой указано направление действия силы):
> >

> > Анимация не отвечает на вопрос:
> > Какая траектория движения у тела под действием этой силы ?
> > Не видно траектории ценрта масс шара

> Явно не циклоида.

Вероятно, но почему явно?


первая треть похожа на циклойду, если рисовать траекторию.

Чета не так с моделью, почему после 1/3 пути перестает равномерно ускорятся ? он просто летит по инерции и крутится тоже без ускорения.

нарисуй плиз такуюже картинку для кирпича с силой под углом с отступом от края (не перпедикулярно осям симертрии).


> Чета не так с моделью, почему после 1/3 пути перестает равномерно ускорятся ? он просто летит по инерции и крутится тоже без ускорения.

Пол оборота ускоряется, пол оборота замедляется. Общее движение вперёд происходит из-за того что объект раскручивается с ускорением. При больших скоростях вращения импульсы вперёд и назад в значительной мере усредняются.

> нарисуй плиз такуюже картинку для кирпича с силой под углом с отступом от края (не перпедикулярно осям симертрии).

Под углом будет то же самое, только результируещее направление движения изменится.


> > Чета не так с моделью, почему после 1/3 пути перестает равномерно ускорятся ? он просто летит по инерции и крутится тоже без ускорения.

> Пол оборота ускоряется, пол оборота замедляется. Общее движение вперёд происходит из-за того что объект раскручивается с ускорением. При больших скоростях вращения импульсы вперёд и назад в значительной мере усредняются.

> > нарисуй плиз такуюже картинку для кирпича с силой под углом с отступом от края (не перпедикулярно осям симертрии).

>

> Под углом будет то же самое, только результируещее направление движения изменится.

Угловая скорость вращения кирпича со временем должна (так мне кажется) стремиться к ∞.
А по картинке это не заметна.
Или я не права?


> >

> > Под углом будет то же самое, только результируещее направление движения изменится.

Угловая скорость вращения кирпича со временем должна (так мне кажется) стремиться к ∞.
А по картинке это не заметно.
Или я не права?

И дым должен закручиваться вокруг кирпича


> > >

> > > Под углом будет то же самое, только результируещее направление движения изменится.

> Угловая скорость вращения кирпича со временем должна (так мне кажется) стремиться к ∞.
> А по картинке это не заметно.
> Или я не права?

Вы ошибаетесь!
Линейная скорость истекания V постоянна и ограничена.
Угловая скорость связана с линейной соотношением V = w*r.
Следовательно, угловая должна стремиться к этому пределу.

> И дым должен закручиваться вокруг кирпича

Нет.
Дым должен вращаться вокруг общего центра масс.
То есть, траекторией движения (в пределе) будут эпициклоиды и гипоциклоиды.
Картина дыма будет похожа на "розочку".


Спасибо за картинку !

> Пол оборота ускоряется, пол оборота замедляется. Общее движение вперёд происходит из-за того что объект раскручивается с ускорением. При больших скоростях вращения импульсы вперёд и назад в значительной мере усредняются.

Все таки линейно он движется за счет начального импульса ?
Если приложить эту силу к уже вращающемуся телу, начнет ли оно двигатся линейно ?


> Все таки линейно он движется за счет начального импульса ?

Можно и так сказать. По мере движения линейное ускорение уменьшается, так как импульс силы вперёд компенсируется импульсом силы назад.

> Если приложить эту силу к уже вращающемуся телу, начнет ли оно двигатся линейно ?

Если не к центру масс, то вообще говоря нет. Будет небольшое ускорение (чем больше сила и меньше угловая скорость вращения)


pluginspage="http://www.microsoft.com/Windows/MediaPlayer/" src="http://physics-animations.com/Physics/AVI/rotate.avi" name="nsplay" AutoStart="1" ShowControls="0"
PlayCount="0" width="420" height="315">



Интересно посмотреть картинку движения чайника в поле силы тяжести вверх (снизу вверх)
Может быть можно подобрать такую силу тяжести, что когда чайник поднимется на определенную высоту (при определенном соотношении реактивной силы и силы тяжести), он ЗАВИСНЕТ. А может быть, и без начального импуьса зависнет, ведь по мере раскрутки подьемная сила будет за счет усреднения уменьшаться.
ЗЫ. Музыку не слышу. Но можно подобрать класную. Частота должна зависеть от угловой скорости вращения.
Вот


> > > >

> > > > Под углом будет то же самое, только результируещее направление движения изменится.

> > Угловая скорость вращения кирпича со временем должна (так мне кажется) стремиться к ∞.
> > А по картинке это не заметно.
> > Или я не права?

> Вы ошибаетесь!
> Линейная скорость истекания V постоянна и ограничена.
Скорость истекания газов- это бузина (которая в огороде)
> Угловая скорость связана с линейной соотношением V = w*r.
Угловая скорость кирпича- это дядька (который в Киеве)
> Следовательно, угловая должна стремиться к этому пределу.
Следовательно- это беспредел.

> > И дым должен закручиваться вокруг кирпича

> Нет.
> Дым должен вращаться вокруг общего центра масс.
> То есть, траекторией движения (в пределе) будут эпициклоиды и гипоциклоиды.
Так эпо- или гипо- ???
> Картина дыма будет похожа на "розочку".
Это всё.


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

Реклама:
Rambler's Top100