Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
Васе вестимо, ибо ему еще приходится сопротивление воздуха преодолевать.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно. И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта?
Зависит от деталей устройства эскалатора. Может быть, Федин эскалатор потребляет меньше электричества, а может быть — нагревается сильнее.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
Представим себе близнецов сферическими и на идеальных колесиках, а эскалатор наклонной плоскостью. Представим также что дело происходит в эстонии и изменением импульса можно пренебречь. Вася в единицу времени поднимается в поле тяжести на высоту h, соответственно он производит работу в поле силы тяжести на величину mgh. Федя же остается на постоянной высоте, соответственно его потенциальная энергия не меняется. Рассмотрим силы, действующие на Федю. Перейдем систему остcчета дорожки. Вниз Федю тянут грехи тяжкие с силой mg. Вверх давит реакция опоры с той же силой. Дорожка движется равномерно и прямолинейно, значит никаких дополнительных сил возникать не может. Однако Федя движется относительно дорожки, но поскольку он остается неподвижным относительно поля внешних сил, он не совершает работы.
Можно подойти к задаче с другой стороны. Представим что близнецы взяли на плечи по рюкзаку массой 1000 кг. В единицу времени Вася нужно поднять рюкзак на высоту h, а Феде всего лишь удержать свой рюкзак на постоянной высоте относительно земли, перебирая ногами для того чтобы компенсировать движение эскалатора. Избавимся от эскалатора. Вася поднимает рюкзак, а Федя стоит на месте приплясывая ногами. Если колесики Феди вращаются без трения, он может так стоять сколь угодно долго не затрачивая энергии.
Здравствуйте, Sinus, Вы писали:
S>Что-то я вас не понял... При чем здесь энергия колесного механизма? Вопрос касается сравнения усилий, затрачиваемых двумя пацанами
Ну как же... кручу-верчу-обмануть-хочу...
Не взлетит, короче. Слишком простая задача. Вот самолет на транспортере — это да.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Учебник за 7 класс говорит, что одинаково (потому как дело происходит в инерциальных системах отсчёта). V>Но учебник за 8-й класс говорит, что у Васи растёт потенциальная энергия, а у Феди — нет.
смысл имеет только изменение потенциальной энергии. А оно за шаг одинаковое у обоих, просто Вася шагает прямо вверх, а Федю предварительно отвозят на ступеньку вниз, после чего он точно так же, как Вася, шагает прямо вверх, чтобы вернуться на свою высоту. Ну или можно считать, что Вася и Федя делают одинаковый шаг одновременно, после чего Федю отвозят вниз на высоту ступеньки.
В любом случае, они совершают одинаковую работу.
Здравствуйте, nikov, Вы писали:
N>Зависит от деталей устройства эскалатора. Может быть, Федин эскалатор потребляет меньше электричества, а может быть — нагревается сильнее.
Васин эскалатор вообще не потребляет электричества. Он тупо выключен. А Федин потребляет ровно столько же, сколько он потреблял бы, если бы Фадя не корячился, а спокойно съезжал бы на нём вниз.
Кстати, наличие Феди на эскалаторе может как увеличивать потребление эскалатором электричества, так и уменьшать. В зависимости от конструкции.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>Хм! Странный вопрос. Как связано то, что Вася совершает работу с тем, что он находится в поле какой то силы?
Это определение работы, как физической величины. Если ты говоришь что Вася совершает работу, то тебе нужна сила и перемещение под действием этой силы. Назови их.
Здравствуйте, DreamMaker, Вы писали:
DM>Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
J>>Не, ну там было хитрое условие про то, что лента движется так, чтобы скомпенсировать скорость самолета
DM>лента только дополнительно раскручивает колеса. взлету не помешает. DM>впрочем, если ленту тянуть с _очень_ большой скоростью (на вскидку — на порядок больше скорости взлета), то трение качения может оказаться настолько большим, что скомпенсирует двигатель. короче, вопрос точности формулировки.
Так я именно об этом. Что лента в принципе не способна скомпенсировать скорость — самолеты умудряются взлетать с башмаками даже, что там насчастное трение качения. Так что очень некорректно поставленное условие про "конпенсацию скорости" и есть корень всех холиваров на эту тему.
Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте.
Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
Здравствуйте, AndrewJD, Вы писали:
AJD>Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
J>>В любом случае, они совершают одинаковую работу.
AJD>Вопрос был не про работу, а про "кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?"
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
J>>смысл имеет только изменение потенциальной энергии. А оно за шаг одинаковое у обоих, просто Вася шагает прямо вверх, а Федю предварительно отвозят на ступеньку вниз, после чего он точно так же, как Вася, шагает прямо вверх, чтобы вернуться на свою высоту. Ну или можно считать, что Вася и Федя делают одинаковый шаг одновременно, после чего Федю отвозят вниз на высоту ступеньки. J>>В любом случае, они совершают одинаковую работу.
V>Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно. И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта?
Мне кажется, что потенциальная энергия у Феди не растет из-за того, что спуск эскалатора за каждый шаг ее уменьшает на такую же величину. А дельта преобразуется электромотором в электричество, ведь, по идее, при спуске двигатель эскалатора работает как генератор. Федя — это практически белка в колесе. Таким образом, Вася тратит энергию на увеличение своей потенциальной энергии, а Фядя тратит столько же энергии, но на выработку электричества.
Говорить дальше не было нужды. Как и все космонавты, капитан Нортон не испытывал особого доверия к явлениям, внешне слишком заманчивым.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>Представьте, что к Васе привязали батарею массой в 1000 кг и бросили в море. Чтобы не утонуть Вася усиленно работает ножками и ручками и, в результате, остается на месте и не тонет. B>В итоге он не совершает над рюкзаком никакой работы и может держать голову над водой сколь угодно долго, не затрачивая энергии. B>Не видите изъянов в такой "логике"?
В случае с морем и батареей все просто: вниз давит сила тяжести, вверх сила плавучести. Из-за батареи силы не скомпенсированы и Вася вынужден отбрасывать воду вниз для того чтобы оставаться над водой. Эта вода приобретает импульс, и соответственно кинетическую энергию.
B>Я выше упоминал про бег на беговой дорожке. Так кто-то примерно также рассуждал, что просто, мол, достаточно быстренько попрыгивать себе вверх а полотно дорожки пустить с любой скоростью B> и тогда можно бежать очень быстро и при этом вообще никаких усилий тратиться не будет.
С беговой дорожкой тоже все просто, при одинаковой технике бега затраты энергии одинаковы. Система замкнута и в системе отсчета бегуна земля движется мимо него одинаково в обоих случаях.
Задача про близнецов, на самом деле очень похожа вот на что: два автомобиля движутся с одинаковой скоростью. Один едет по горизонтальной дороге, а другой в гору. Какой тратит больше энергии?
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>Хм! Странный вопрос. Как связано то, что Вася совершает работу с тем, что он находится в поле какой то силы?
А>Это определение работы, как физической величины. Если ты говоришь что Вася совершает работу, то тебе нужна сила и перемещение под действием этой силы. Назови их.
Как все запущено. Встречные вопросы к вам. Пусть лестница неподвижна. Пусть Вася поднял рюкзак на одну ступеньку вверх, а затем спрыгнул с этим рюкзаком на ступеньку вниз.
Итого, Вася и рюкзак остались на одном месте. Совершил ли Вася над рюкзаком какую-либо работу? Если да, равна ли эта работа той, которую сделал Вася, если бы не стал прыгать со ступеньки вниз?
А что было бы с работой Васи, если в момент, когда он забирался на ступеньку вверх, лестница бы при этом с той же скоростью двигалась вниз?
Вы путаете работу над рюкзаком совершаемой всей системой — Вася+движущаяся лестница+сила гравитации Земли, и той работой, которую над рюкзаком совершает только Вася.
В контексте того, что нам важно узнать на сколько тяжко будет Васе, нас интересует только его работа над рюкзаком.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
V>>>Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно. J>>Это роли не играет. J>>Рассмотри процесс в пределе (допустим, скорость — ступенька в секунду). J>>1 член — мгновенное перемещение вверх на высоту ступеньки каждую секунду. J>>2 член — 2 мгновенных перемещения вверх на полступеньки каждую половину секунды. J>>3 член — 4 мгновенных перемещения вверх на четверть ступеньки каждую четверть секунды. J>>и так далее в бесконечность. J>>В пределе получаем непрерывное движение со скоростью ступенька в секунду. J>>Каждый член в сумме дает работу по поднятию на одну ступеньку.
V>Если так, то при перемещении вверх увеличивается потенциальная энергия Феди, а при перемещении вниз она переходит в кинетическую, и при остановке (чтобы двинуться на следующий цикл вверх) переходит в тепло. Получается, что Федя при такой котовасии должен больше нагреваться, хотя очевидно, что он греется так же, как и Вася. Дело-то происходит в инерциальных системах отсчёта, и все процессы одинаковы.
Ты забываешь о том, что все эти энергии относительны. Кинетическая энергия — это функция скорости (вернее, импульса, через закон дисперсии), а импульс зависит от системы отсчета. Неподвижный в одной системе отсчета человек внезапно приобретает кинетическую энергию в движущейся системе отсчета, и наоборот, в системе отсчета, связанной с движущися человеком, его кинетическая энергия равна нулю (зато не равно нуля кинетическая энергия летящей ему навстречу Вселенной).
Представь, что ты едешь на параллельном эскалаторе. Тогда в твоей (инерциальной) системе отсчета Вася покоится, несмотря на то, что перебирает ногами и утирает пот со лба. А Федя вообще едет вниз.
V>>>И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта? J>>А еще есть Петя, который вообще никуда не идет, просто стоит, но его эскалатор едет вверх. Куда девается дельта? V>Какая дельта? Петя вообще никаких усилий не прикладывает? Всю работу делает эскалатор, и там-то как раз всё понятно.
Ну так и вниз тоже все делает эскалатор
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Конструкция эскалатора может быть такой, что он потребляет одинаковое количество вольт-амперов вне зависимости от того, есть на нём кто-то, или он пустой крутится.
Здравствуйте, 1303, Вы писали:
1>Здравствуйте, B0FEE664, Вы писали: 1>... 1>>>Чёй-та? BFE>>При нулевой скорости относительно воздуха самолёт не взлетает.
BFE>>Скорость вращения колёс самолёта и скорость движения полотна как определили?
1>Вот видишь, ты влёгкую решил задачу с недостающими условиями. 1>Предположим, я тоже такой напористый. Я считаю — конечно взлетит! Очевидно ведь, что механизм транспортёра не выдержит поддержания такой же скорости, как и колёса самолёта. Ну, или наоборот — не выдержат колёса, начнут проскальзывать, может даже резина лопнет, но блин, дури-то у нашего реактивного самолёта — дай боже, он даже вертикально в режиме ракеты может взлететь. Это я ещё, заметь, совершенно не упоминаю о самолётах с вертикальным взлётом. 1>Но ладно, если ты всё ещё считаешь свой ответ правильным — обсуди на известном форуме про самолёт, там уже сотни (а то и тысящи?) страниц барахлом исписаны.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
«Национализм во мне столь естественный, что никогда никаким интернационалистам его из меня не вытравить»
Менделеев Д. И.
Здравствуйте, biochemist, Вы писали:
B>Физика, 7-й класс
Учебник за 7 класс говорит, что одинаково (потому как дело происходит в инерциальных системах отсчёта).
Но учебник за 8-й класс говорит, что у Васи растёт потенциальная энергия, а у Феди — нет.
Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
J>смысл имеет только изменение потенциальной энергии. А оно за шаг одинаковое у обоих, просто Вася шагает прямо вверх, а Федю предварительно отвозят на ступеньку вниз, после чего он точно так же, как Вася, шагает прямо вверх, чтобы вернуться на свою высоту. Ну или можно считать, что Вася и Федя делают одинаковый шаг одновременно, после чего Федю отвозят вниз на высоту ступеньки. J>В любом случае, они совершают одинаковую работу.
Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно. И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта?
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
J>>В любом случае, они совершают одинаковую работу.
V>Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно.
Это роли не играет.
Рассмотри процесс в пределе (допустим, скорость — ступенька в секунду).
1 член — мгновенное перемещение вверх на высоту ступеньки каждую секунду.
2 член — 2 мгновенных перемещения вверх на полступеньки каждую половину секунды.
3 член — 4 мгновенных перемещения вверх на четверть ступеньки каждую четверть секунды.
и так далее в бесконечность.
В пределе получаем непрерывное движение со скоростью ступенька в секунду.
Каждый член в сумме дает работу по поднятию на одну ступеньку.
V>И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта?
А еще есть Петя, который вообще никуда не идет, просто стоит, но его эскалатор едет вверх. Куда девается дельта?
Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
V>>Да не, зачем же им скакать через три ступеньки? Они идут спокойно, гладенько, практически равномерно. J>Это роли не играет. J>Рассмотри процесс в пределе (допустим, скорость — ступенька в секунду). J>1 член — мгновенное перемещение вверх на высоту ступеньки каждую секунду. J>2 член — 2 мгновенных перемещения вверх на полступеньки каждую половину секунды. J>3 член — 4 мгновенных перемещения вверх на четверть ступеньки каждую четверть секунды. J>и так далее в бесконечность. J>В пределе получаем непрерывное движение со скоростью ступенька в секунду. J>Каждый член в сумме дает работу по поднятию на одну ступеньку.
Если так, то при перемещении вверх увеличивается потенциальная энергия Феди, а при перемещении вниз она переходит в кинетическую, и при остановке (чтобы двинуться на следующий цикл вверх) переходит в тепло. Получается, что Федя при такой котовасии должен больше нагреваться, хотя очевидно, что он греется так же, как и Вася. Дело-то происходит в инерциальных системах отсчёта, и все процессы одинаковы.
V>>И всё-таки, калорий ведь сжигается одинаково, но у Васи потенциальная энергия растёт, а у Феди — нет. Куда девается дельта? J>А еще есть Петя, который вообще никуда не идет, просто стоит, но его эскалатор едет вверх. Куда девается дельта?
Какая дельта? Петя вообще никаких усилий не прикладывает? Всю работу делает эскалатор, и там-то как раз всё понятно.
Здравствуйте, VTT, Вы писали:
VTT>Мне кажется, что потенциальная энергия у Феди не растет из-за того, что спуск эскалатора за каждый шаг ее уменьшает на такую же величину. А дельта преобразуется электромотором в электричество, ведь, по идее, при спуске двигатель эскалатора работает как генератор. Федя — это практически белка в колесе. Таким образом, Вася тратит энергию на увеличение своей потенциальной энергии, а Фядя тратит столько же энергии, но на выработку электричества.
Конструкция эскалатора может быть такой, что он потребляет одинаковое количество вольт-амперов вне зависимости от того, есть на нём кто-то, или он пустой крутится.
Здравствуйте, k55, Вы писали:
k55>Феде. У него высота от центра земли неизменна, а вот у Васи она увеличивается, следовательно действие гравитации уменьшается.
Грязный хак. Релятивистскими эффектами и изменением g при удалении Васи от центра масс Земли пренебречь. Явно не тот порядок величины влияния, чтобы на него списать дельту энергии.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Конструкция эскалатора может быть такой, что он потребляет одинаковое количество вольт-амперов вне зависимости от того, есть на нём кто-то, или он пустой крутится.
Эскалатор с таким потреблением кажется весьма странным... Но, в любом случае, энергия Феди постоянно уходит в эскалатор, помогая ему спускать. А расходуется она там вся на трение или еще и переводится обратно в электричество — это уже не столь важно, да и из условий задачи не определить.
Говорить дальше не было нужды. Как и все космонавты, капитан Нортон не испытывал особого доверия к явлениям, внешне слишком заманчивым.
Здравствуйте, VTT, Вы писали:
VTT>Эскалатор с таким потреблением кажется весьма странным... Но, в любом случае, энергия Феди постоянно уходит в эскалатор, помогая ему спускать. А расходуется она там вся на трение или еще и переводится обратно в электричество — это уже не столь важно, да и из условий задачи не определить.
Здравствуйте, c-smile, Вы писали:
CS>Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
CS>Васе вестимо, ибо ему еще приходится сопротивление воздуха преодолевать.
А Федя может ещё просто держаться за стенку И какой балланс будет тут?
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
мое мнение :
1)вектор движения одинаков — значит какая бы не была формула она одинакова,если не учитываем всякую ерись типа притяжения к земле и давлений
2) когда он делает шаг вверх по стоячем экскалатору ,высота шага фиксирована значит он грубо на каждую ступень тратит одинакого энергии (грубо говоря)
3)в случае если ты идешь, а экскалатор тянет тебя вниз,высота ступеньки на которую надо сделать шаг стремиться к 0,т.е не постоянна и не может быть выше чем на стоячем экскалаторе
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
Помню эпические холивары на тему того, где легче бегать на беговой дорожке или по обычному стадиону.
Ясно, что разница в беге есть. Мышцы работают по другому. Умозрительные построения, доказывающие, что легчать бежать так или эдак
были у обеих сторон и были очень логичны. На беговой дорожке движение идет как бы "подпрыгиванием" вверх, и при большой скорости полотна дорожки,
вроде бы получается держать большую скорость. Плюс нет сопротивления воздуха. С другой стороны, движущаяся дорожка немного сносит назад.
Практика же, т.е голосование о том у кого какие реальные результаты, показала, что люди разделились на две группы.
Одни по беговой дорожке бегали быстрее, а другие медленнее. Причем разница во времени была достаточно ощутимая.
Число людей в каждой из групп было примерно одинаковым. Итого — зависит от техники бега.
Можно и у нас такое голосование замутить
По данной же задаче, думаю, что в идеальных условиях разницы не будет. И Феде и Васе будет одинаково тяжело. Так как в системе отсчета, где лестница
неподвижна, у них не будет разницы. На практике же, думаю, что у каждого конкретного человека разница будет. Одним будет легче на месте Васи,
а другим на месте Феди. Но, вряд ли будет ярко выраженный дисбаланс между распределением таких людей.
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
А>Можно подойти к задаче с другой стороны. Представим что близнецы взяли на плечи по рюкзаку массой 1000 кг. В единицу времени Вася нужно поднять рюкзак на высоту h, а Феде всего лишь удержать свой рюкзак на постоянной высоте относительно земли, перебирая ногами для того чтобы компенсировать движение эскалатора. Избавимся от эскалатора. Вася поднимает рюкзак, а Федя стоит на месте приплясывая ногами. Если колесики Феди вращаются без трения, он может так стоять сколь угодно долго не затрачивая энергии.
Представьте, что к Васе привязали батарею массой в 1000 кг и бросили в море. Чтобы не утонуть Вася усиленно работает ножками и ручками и, в результате, остается на месте и не тонет.
В итоге он не совершает над рюкзаком никакой работы и может держать голову над водой сколь угодно долго, не затрачивая энергии.
Не видите изъянов в такой "логике"?
Я выше упоминал про бег на беговой дорожке. Так кто-то примерно также рассуждал, что просто, мол, достаточно быстренько попрыгивать себе вверх а полотно дорожки пустить с любой скоростью
и тогда можно бежать очень быстро и при этом вообще никаких усилий тратиться не будет.
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>С беговой дорожкой тоже все просто, при одинаковой технике бега затраты энергии одинаковы. Система замкнута и в системе отсчета бегуна земля движется мимо него одинаково в обоих случаях. А>Задача про близнецов, на самом деле очень похожа вот на что: два автомобиля движутся с одинаковой скоростью. Один едет по горизонтальной дороге, а другой в гору. Какой тратит больше энергии?
Как раз таки задача про близнецов похожа на задачу с тонущим Васей и на задачу с бегом по беговой дорожке, а не на автомобили, едущие по НЕПОДВИЖНОЙ дороге.
В случае с неподвижной дорогой, естественно, автомобиль, едущий в гору, затрачивает больше энергии.
Однако, в случае движущегося эскалатора, ситуация другая. Если взять ваш 1000-килограммовый рюкзак, то, хотя, его потенциальная энергия и не меняется, но это не означает, что Вася не совершает
работу по его перемещению. Результирующая сила, действующая на рюкзак, и в самом деле нулевая. Но она раскладывается на две силы, совершающие равные работы с противоположными знаками.
Одна из сил — это сила гравитации Земли. Другая сила — усилие бедного Васи. И сила, прикладываемая Васей, в точности равна силе, прикладываемой Петей.
И, хотя, Вася со своим рюкзаком, "остается на месте", точно также, как на месте остается Вася, бегущий по беговой дорожке, или Вася, "плавающий" в море с батареей, это не означает,
что во всех этих случаях Вася не совершает никакой работы.
Советую вам еще раз немного поразмыслить на этим. Мне кажется, что для вас будет более нагляден пример с беговой дорожкой, так как чуть выше вы были согласны, что бег по ней не отличается по трудозатратам от обычного бега.
Представьте теперь, что на беговой дорожке выставлен уклон вверх. Станет ли бегущему по ней бежать тяжелее и насколько? На столько же тяжелее как и бегущему обычным образом, если придется бежать в гору с тем же уклоном?
Могу вам сказать, что если выставить уклон в 5 градусов на беговой дорожке, то расход калорий возрастет до того же предела, как если бы вы увеличили скорость бега процентов на 30.
Иными словами, уклон влияет очень существенно. Задумайтесь, почему. Ведь, вроде бы, бегущий все равно вверх не поднимается.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>Однако, в случае движущегося эскалатора, ситуация другая. Если взять ваш 1000-килограммовый рюкзак, то, хотя, его потенциальная энергия и не меняется, но это не означает, что Вася не совершает B>работу по его перемещению.
Допустим ты прав. Тогда ответь на такой вопрос: в поле какой силы Вася совершает работу?
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>Однако, в случае движущегося эскалатора, ситуация другая. Если взять ваш 1000-килограммовый рюкзак, то, хотя, его потенциальная энергия и не меняется, но это не означает, что Вася не совершает B>>работу по его перемещению.
А>Допустим ты прав. Тогда ответь на такой вопрос: в поле какой силы Вася совершает работу?
Хм! Странный вопрос. Как связано то, что Вася совершает работу с тем, что он находится в поле какой то силы?
Посмотри мой предыдущий пост еще раз, я там немного подредактировал его, добавив абзац про беговую дорожку.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>Но она раскладывается на две силы, совершающие равные работы с противоположными знаками.
Глупости то какие пишете. Работа васи и работа притяжения обе равны нулю.
Другое дело, что Вася вынужден тратить энергию на создание силы опоры.
e.g. ракетная платформа удерживающая груз — работа равна нулю, но удерживание длится ровно до тех пор, пока у ракетной платформы есть запас энергии(топлива) на создание силы, компенсирующей вес груза.
энергия тратится, сила создается, работа не производится.
Здравствуйте, dead0k, Вы писали:
D>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>Но она раскладывается на две силы, совершающие равные работы с противоположными знаками.
D>Глупости то какие пишете. Работа васи и работа притяжения обе равны нулю. D>Другое дело, что Вася вынужден тратить энергию на создание силы опоры. D>e.g. ракетная платформа удерживающая груз — работа равна нулю, но удерживание длится ровно до тех пор, пока у ракетной платформы есть запас энергии(топлива) на создание силы, компенсирующей вес груза. D>энергия тратится, сила создается, работа не производится.
Ну тут уже тонкости терминологии. Ясно, что под работой Васи у меня подразумевается именно та энергия, которую он затрачивает в процессе.
Именно это и требуется оценить в задаче. Ну а с точки зрения определения работы, ясно что его работа по перемещению рюкзака будет равна нулю.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
Запустим Васю вниз вместе с эскалатором со скоростью его движения. Он будет совершать те же действия, что и Федя, находясь в инерциальной системе отсчета. Значит и сил будет тратить столько же.
Есть и чисто практическое объяснение: автобус, двигающийся равномерно с большой скоростью не мешает пассажирам свободно передвигаться внутри него в любом направлении.
Здравствуйте, Sinus, Вы писали:
S>Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
S>Запустим Васю вниз вместе с эскалатором со скоростью его движения. Он будет совершать те же действия, что и Федя, находясь в инерциальной системе отсчета. Значит и сил будет тратить столько же. S>Есть и чисто практическое объяснение: автобус, двигающийся равномерно с большой скоростью не мешает пассажирам свободно передвигаться внутри него в любом направлении.
Разница между автобусом и человеком в том, что колёсный механизм можно сделать таким, что для передвижении его по ровной дороге будет затрачено сколь угодно малое количество энергии. Достаточно сильный человек может сдвинуть с места этот автобус и прокатить его на некоторое расстояние. А вот поднять этот автобус на плечи и сделать несколько шагов даже на это расстояние...
Здравствуйте, icWasya, Вы писали:
W>Здравствуйте, Sinus, Вы писали:
S>>Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>>>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>>>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
S>>Запустим Васю вниз вместе с эскалатором со скоростью его движения. Он будет совершать те же действия, что и Федя, находясь в инерциальной системе отсчета. Значит и сил будет тратить столько же. S>>Есть и чисто практическое объяснение: автобус, двигающийся равномерно с большой скоростью не мешает пассажирам свободно передвигаться внутри него в любом направлении.
W>Разница между автобусом и человеком в том, что колёсный механизм можно сделать таким, что для передвижении его по ровной дороге будет затрачено сколь угодно малое количество энергии. Достаточно сильный человек может сдвинуть с места этот автобус и прокатить его на некоторое расстояние. А вот поднять этот автобус на плечи и сделать несколько шагов даже на это расстояние...
Что-то я вас не понял... При чем здесь энергия колесного механизма? Вопрос касается сравнения усилий, затрачиваемых двумя пацанами
Здравствуйте, Sinus, Вы писали:
S>Что-то я вас не понял... При чем здесь энергия колесного механизма? Вопрос касается сравнения усилий, затрачиваемых двумя пацанами
Я просто говорю, что человек будет тратить энергию, даже стоя на месте, просто для поддержания равновесия .
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>А Федин потребляет ровно столько же, сколько он потреблял бы, если бы Фадя не корячился, а спокойно съезжал бы на нём вниз.
Здравствуйте, vdimas, Вы писали:
V>>Конструкция эскалатора может быть такой, что он потребляет одинаковое количество вольт-амперов вне зависимости от того, есть на нём кто-то, или он пустой крутится.
V>Это прямая заявка на вечный двигатель.
Нет.
Во-первых, у эскалатора наверняка есть предельный вес, который он может поднимать.
Во-вторых, он нагревается и рассеивает тепло во время работы. Это тепло может зависеть от того, кто на нём находится и что они делают.
Здравствуйте, nikov, Вы писали:
V>>>Конструкция эскалатора может быть такой, что он потребляет одинаковое количество вольт-амперов вне зависимости от того, есть на нём кто-то, или он пустой крутится. V>>Это прямая заявка на вечный двигатель.
N>Нет. N>Во-первых, у эскалатора наверняка есть предельный вес, который он может поднимать. N>Во-вторых, он нагревается и рассеивает тепло во время работы. Это тепло может зависеть от того, кто на нём находится и что они делают.
Давай прикинем эту мощность (грубо).
Итак:
человек (m) = 80 кг
перепад (h) = 100 м
ускорение (g) = 9.8
скорость движения ступенек (v) = 1м/с (из справочника)
ширина ступенек (L) = 0.4 м
Эскалатор рассчитан для перевоза 2-х человек на одной ступеньке при макс загруженности.
Из этого:
A = m*g*h (работа подъема/спуска одного человека)
N = 2*v/L (кол-во людей в секунду)
W = A*N = ~390кВт.
Мы нашли максимальное потребление энергии на подъем у обычного эскалатора и эта величина находится оч близко к справочным данным по эскалаторам на метр перепада, т.е. проверка результата на здравый смысл прошла. Но наш "особый" эскалатор должен потреблять такое же кол-во энергии и на спуск и на подъем, итого, при спуске, необходимо будет рассеивать втрое большую энергию. На 4-х дорожках в метро может быть так, что на спуск 3, на подъем только одна, в итоге общее кол-во рассеиваемой энергии должно составлять порядка 4-х мегаватт, что уже находится за уровнем котельных средней мощности, т.е. относятся к классу котельных выше средней мощности.
Кароч, не верю (С). ))
Мне сложно представить себе конструкцию электродвигателя для эскалатора, который выделяет всё это тепло и остаётся работоспособным.
Здравствуйте, DreamMaker, Вы писали:
J>>Не взлетит, короче. Слишком простая задача. Вот самолет на транспортере — это да.
DM>ну собственно и про самолет простая
Не, ну там было хитрое условие про то, что лента движется так, чтобы скомпенсировать скорость самолета
Здравствуйте, 1303, Вы писали:
DM>>>>ну собственно и про самолет простая N>>>А какой там правильный ответ BFE>>не взлетит 1>Чёй-та?
При нулевой скорости относительно воздуха самолёт не взлетает.
Скорость вращения колёс самолёта и скорость движения полотна как определили?
Здравствуйте, B0FEE664, Вы писали:
... 1>>Чёй-та? BFE>При нулевой скорости относительно воздуха самолёт не взлетает.
BFE>Скорость вращения колёс самолёта и скорость движения полотна как определили?
Вот видишь, ты влёгкую решил задачу с недостающими условиями.
Предположим, я тоже такой напористый. Я считаю — конечно взлетит! Очевидно ведь, что механизм транспортёра не выдержит поддержания такой же скорости, как и колёса самолёта. Ну, или наоборот — не выдержат колёса, начнут проскальзывать, может даже резина лопнет, но блин, дури-то у нашего реактивного самолёта — дай боже, он даже вертикально в режиме ракеты может взлететь. Это я ещё, заметь, совершенно не упоминаю о самолётах с вертикальным взлётом.
Но ладно, если ты всё ещё считаешь свой ответ правильным — обсуди на известном форуме про самолёт, там уже сотни (а то и тысящи?) страниц барахлом исписаны.
Здравствуйте, 1303, Вы писали:
BFE>>Скорость вращения колёс самолёта и скорость движения полотна как определили? 1>Вот видишь, ты влёгкую решил задачу с недостающими условиями.
А где вы видели задачу с полными условиями?
Например, для задачи: 2+2=? ответ 11 является верным.
1>Предположим, я тоже такой напористый. Я считаю — конечно взлетит! Очевидно ведь, что механизм транспортёра не выдержит поддержания такой же скорости, как и колёса самолёта. Ну, или наоборот — не выдержат колёса, начнут проскальзывать, может даже резина лопнет, но блин, дури-то у нашего реактивного самолёта — дай боже, он даже вертикально в режиме ракеты может взлететь. Это я ещё, заметь, совершенно не упоминаю о самолётах с вертикальным взлётом.
Вот поэтому я и задал свой вопрос.
1>Но ладно, если ты всё ещё считаешь свой ответ правильным — обсуди на известном форуме про самолёт, там уже сотни (а то и тысящи?) страниц барахлом исписаны.
Так задача из темы ровно такая же как и про самолёт. Но её здесь обсуждают.
Здравствуйте, jazzer, Вы писали:
J>Не, ну там было хитрое условие про то, что лента движется так, чтобы скомпенсировать скорость самолета
лента только дополнительно раскручивает колеса. взлету не помешает.
впрочем, если ленту тянуть с _очень_ большой скоростью (на вскидку — на порядок больше скорости взлета), то трение качения может оказаться настолько большим, что скомпенсирует двигатель. короче, вопрос точности формулировки.
Здравствуйте, B0FEE664, Вы писали:
DM>>>>>ну собственно и про самолет простая N>>>>А какой там правильный ответ BFE>>>не взлетит 1>>Чёй-та? BFE>При нулевой скорости относительно воздуха самолёт не взлетает.
Если бы у него была нулевая скорость относительно воздуха, то он бы не взлетел.
Но самолёт (в отличие, например, от автомобилей) набирает скорость не за счёт взаимодействия колёс с полотном, а за счёт тяги двигателей.
Как полотно не разгоняй в обратную сторону, это только заставит колёса вращаться быстрее (или проскальзывать), но никак не заставит самолёт оставаться на месте.
Поэтому ошибка заложена в самой формулировке задачи: "полотно движется в обратную сторону так, чтобы скомпенсировать скорость движения самолёта". Никаким движением полотна этого результата получить нельзя.
Здравствуйте, nikov, Вы писали:
N>Если бы у него была нулевая скорость относительно воздуха, то он бы не взлетел.
Так по условию задачи самолёт вообще не может с места сдвинуться.
N>Поэтому ошибка заложена в самой формулировке задачи: "полотно движется в обратную сторону так, чтобы скомпенсировать скорость движения самолёта". Никаким движением полотна этого результата получить нельзя.
Именно! Никаким движением полотна этого результата получить нельзя, а значит нельзя никак выполнить условие задачи, кроме как сохранив нулевую скорость самолёта. А с нулевой скоростью самолёт не взлетит.
Здравствуйте, B0FEE664, Вы писали:
... BFE>>>Скорость вращения колёс самолёта и скорость движения полотна как определили? 1>>Вот видишь, ты влёгкую решил задачу с недостающими условиями. BFE>А где вы видели задачу с полными условиями? BFE>Например, для задачи: 2+2=? ответ 11 является верным.
Но ведь почему-то никто не спорит на форумах про задачу 2+2, так? Вероятно, потому, что большенство однозначно понимает, что ответ ожидается в десятичном виде.
Что касается обсуждения самолётной задачи — даже не хочу начинать повторять. Внимательно перечитай пост Jazzer'а по соседству, он вкратце, но точно описал суть проблемы.
Здравствуйте, 1303, Вы писали:
BFE>>Например, для задачи: 2+2=? ответ 11 является верным. 1>Но ведь почему-то никто не спорит на форумах про задачу 2+2, так? Не так
1>Вероятно, потому, что большенство однозначно понимает, что ответ ожидается в десятичном виде.
Хорошо. В десятичном виде точный ответ такой:
2+2=3.(9)
Не бывает задач с полными условиями.
Так же как и с задачей из темы. Если Федя тяжелее Васи, а по эскалатору он идёт перескакивая со ступеньки на ступеньку (Федя перескочив на следующую ступеньку отдыхает, пока ступенька не опустится на свою высоту, а как только это произойдёт тут же перепрыгивает на следующую ступеньку и снова отдыхает. Т.е. скорость перемещения на следующую ступеньку существенно выше скорости эксколатора), то, очевидно, что Федя будет затрачивать больше сил, чем Вася. При этом средняя скорость их движения будет равна.
Пусть:
h — высота ступеньки,
v — скорость движения эскалатора,
Mf — масса Феди,
Mv — масса Васи.
t — время за которое эскалатор опускается на высоту h, за это же время Вася поднимается на высоту h. Т.о. v=h/t.
td — время, за которое Федя переходит на следующую ступеньку, тогда tp = t — td — время, которое Федя отдыхает проезжая вниз по эскалатору.
Работа, совершаемая Васей для поднятия на одну ступеньку равна: Аv = Mv * G * h
Работа, совершаемая Федей для поднятия на одну ступеньку равна: Аf = Mf * G * v*tp = Mf * G * h * (1 — td/t)
Т.е. мы сравниваем две работы на одну ступеньку:
Вася Федя
Mv * G * h и Mf * G * h * (1 - td/t)
Таким образом, если td считать нулём, т.е. Федя скачет со ступеньки на ступеньку, то всё зависит от масс Васи и Феди.
Если считать, что td == t, т.е. Федя очень плавно шагает со ступеньки на ступеньку, то он практически не будет тратить энергии.
В реальности td не ноль и не t. Т.е. при прочих равных Федя затрачивает меньше сил, чем Вася, но если массы Феди и Васи не равны, то возможны варианты...
Да. И ещё. В этом решении не рассмотрены соотношение масс ног Феди и Васи. Если Федя и Вася не просто так идут вверх, а подвесили гири себе на ноги, то...
1>Что касается обсуждения самолётной задачи — даже не хочу начинать повторять. Внимательно перечитай пост Jazzer'а по соседству, он вкратце, но точно описал суть проблемы.
Не хотите, как хотите, но суть проблемы в формулировке, а не в понимании физики.
1>>Вероятно, потому, что большенство однозначно понимает, что ответ ожидается в десятичном виде. BFE>Хорошо. В десятичном виде точный ответ такой: BFE>2+2=3.(9)
Хм, никогда не слышал про такую альтернативную трактовку известного выражения. А чему тогда равно число 4? 2+1.(9), так? То есть, 2=1.(9)? А чему равно 2/1.(9)?
BFE> BFE>Не бывает задач с полными условиями. BFE>Так же как и с задачей из темы. ...
Не так же. К задаче из темы разумный человек будет подходить в предположении, что человек не тратит энергию на ходьбу на месте. То есть, задача относится к разделу физики по имени "Механика" и не учитывает потери на нагрев, пердёж, преодоление сопротивления воздуха и т.п.
Здравствуйте, Voblin, Вы писали:
V>Два одинаковых близнеца, Вася и Федя, с одинаковой скоростью идут вверх по двум эскалаторам. Вася идёт по остановленному эскалатору, а Федя — по эскалатору, движущемуся вниз. Скорость движения Фединого эскалатора такова, что фактически Федя остаётся на месте. V>Вопрос: кому из них приходится затрачивать больше сил в единицу времени?
1. Откачаем воздух (чтобы не дул в лицо и не мешал идти).
2. Закроем Васе и Феде глаза.
3. Откроем школьный учебник физики, Принцип Относительности:
"Никакими физическими опытами, проведенными внутри замкнутой инцерциальной
системы отсчёта, нельзя установить, покоится ли она или движется равномерно и прямолинейно."
Следовательно, идя по эскалатору вверх с закрытыми глазами, ни Вася, ни Федя не смогут определить, движется ли эскалатор и куда именно.
Следовательно, сил затрачивают они одинаково.
Ну а на что именно тратятся эти силы — это уже отдельный вопрос, хотя тоже в рамках школьного курса физики
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>Хм! Странный вопрос. Как связано то, что Вася совершает работу с тем, что он находится в поле какой то силы?
А>Это определение работы, как физической величины. Если ты говоришь что Вася совершает работу, то тебе нужна сила и перемещение под действием этой силы. Назови их.
это что за странное определение такое?
а если силы диссипативные, то мы типа не совершаем работу чтоль?
где ты откопал такое определение?
Всё сказанное выше — личное мнение, если не указано обратное.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>Именно это и требуется оценить в задаче. Ну а с точки зрения определения работы, ясно что его работа по перемещению рюкзака будет равна нулю.
подожди-ка, что там насчёт определения,
Всё сказанное выше — личное мнение, если не указано обратное.
Здравствуйте, Философ, Вы писали:
Ф>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>Именно это и требуется оценить в задаче. Ну а с точки зрения определения работы, ясно что его работа по перемещению рюкзака будет равна нулю.
Ф>подожди-ка, что там насчёт определения,
Хотите блеснуть умом на почве философских споров об определениях?
Мол, только для консервативных сил работа по замкнутому контуру будет нулю ?
Тогда без меня. Не люблю споры ни о чем, которые имеют тенденцию разрастаться до бесконечности.
Размер данного топика лишнее тому подтверждение.
Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>>Именно это и требуется оценить в задаче. Ну а с точки зрения определения работы, ясно что его работа по перемещению рюкзака будет равна нулю. Ф>>подожди-ка, что там насчёт определения, B>Хотите блеснуть умом на почве философских споров об определениях?
всего лишь слегка поправить направление "философской мысли" %)
B>Мол, только для консервативных сил работа по замкнутому контуру будет нулю ?
молодец, исправился )
Я так же очень бы хотел добавить, что работа пацана может быть отлична от нуля и положительна, а работа эскалатора отлична от нуля и отрицательна. Сумма даст нулевое изменение потенциальной энергии пацана.
Всё сказанное выше — личное мнение, если не указано обратное.
Здравствуйте, Аноним, Вы писали:
А>Можно подойти к задаче с другой стороны. Представим что близнецы взяли на плечи по рюкзаку массой 1000 кг. В единицу времени Вася нужно поднять рюкзак на высоту h, а Феде всего лишь удержать свой рюкзак на постоянной высоте относительно земли, перебирая ногами для того чтобы компенсировать движение эскалатора. Избавимся от эскалатора. Вася поднимает рюкзак, а Федя стоит на месте приплясывая ногами. Если колесики Феди вращаются без трения, он может так стоять сколь угодно долго не затрачивая энергии.
+1. А вообще, в физике важно подтверждение теории экспериментом. Кто не ходил по стоячему и движущемуся в противоположную сторону эскалатору — попробуйте, фигли. На стоячем ты идёшь вверх, а на движущемся — почти горизонтально (или, точнее, по более пологой наклонной: к тому времени как ты ставишь ногу на ступеньку и затем переносишь на неё вес, она уже ушла вниз на половину своей высоты). Если и устанешь сильнее, то только с непривычки, психологический аспект.
Здравствуйте, Философ, Вы писали:
Ф>Здравствуйте, baily, Вы писали:
B>>>>Именно это и требуется оценить в задаче. Ну а с точки зрения определения работы, ясно что его работа по перемещению рюкзака будет равна нулю. Ф>>>подожди-ка, что там насчёт определения, B>>Хотите блеснуть умом на почве философских споров об определениях?
Ф>всего лишь слегка поправить направление "философской мысли" %)
B>>Мол, только для консервативных сил работа по замкнутому контуру будет нулю ?
Ф>молодец, исправился )
Ф>Я так же очень бы хотел добавить, что работа пацана может быть отлична от нуля и положительна, а работа эскалатора отлична от нуля и отрицательна. Сумма даст нулевое изменение потенциальной энергии пацана.
Только в данном случае наш замкнутый контур вырожденный. Перемещения вообще нет.
Так что работа в классическом понимании будет все равно нулевая.
Другое дело, что работу мышц нельзя свести к материальным точкам. Они даже при простом удержании предмета сокращаются, т.е происходит перемещения, и, значит,
и работа.
А Федя вообще едет вниз.
.
