Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://wasp.phys.msu.ru/forum/lofiversion/index.php?t14002-0.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Mon Apr 11 18:31:09 2016
Кодировка: Windows-1251
Студенческий форум Физфака МГУ > новые задачи
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: новые задачи
Студенческий форум Физфака МГУ > Наука физика > Интересные задачи и познавательные вопросы
Страницы: 1, 2
begemot1977
Предлагаю порешать интересные задачки.
1.С очень небольшим трением по инерции катятся две тележки. Идет снег. На каждой сидит мужик в тулупе. Один мужик постоянно чистит тележку от снега, другой - нет. Какая тележка проедет дальше? Подсказка: тележки постепенно, но медленно замедляются от трения, сами они сферические как кони. Снег на них не тает, на мужиках - тулупы и валенки, которые тоже не пропускают тепла, чистку снега мужик проделывает силой мысли, перемещая снег в нуль-пространство, без единого импульса.
Марсианин
Та, которая не очищается.
tkm
Что-то вы по-моему не договариваете: получается масса тележки, которую не чистят все время увеличивается - так что ли? А масса той тележки, которую чистят может и увеличивается, но не так быстро? А трение как от количества налипшего снега зависит? Если никак - то соглашусь с Марсианином - дальше проедет та, которую не чистят.
begemot1977
Совершенно верно, у той на которую снег падает и ее не чистят масса увеличивается, и правильно что она проедет дальше, а сможете объяснить почему?
Ну и сразу следующая задача.
2. Есть 2 электрочайника с термостатами. Они работают так: когда температура опускается до 70 градусов, включается нагревательная спираль и загорается лампочка, когда достигает 90 - выключается и прибор подогрева, и лампочка. На одном из чайников лампочка горит, на другом - нет. В каком из них вода скорее всего горячее, и почему?
Vlad7
Эту задачу я видел в учебнике для поступающих в ВУЗы, изданном лет 30 назад.

В контексте раздела учебника задача, похоже, должна иметь следующее решение:

При сбрасывании снега масса тележки, уменьшается по отношению к массе тележки, с которой не сбрасывают снег. В итоге за счет неупругого соударения с падающими снежинками тележка с меньшей массой тормозится быстрее, чем тележка, с которой не сбрасывают снег.

В учебнике никаких сферических, как кони, тележек. Дополнительное условие - мужик сбрасывает снег в сторону.

Увеличением сопротивления воздуха более тяжелой тележки, похоже, придется пренебречь - в противном случае нужно учитывать конструкцию тележки.

Предлагаю следующие задачи.

1. Может ли устройство, использующее исключительно силу ветра, двигаться против ветра со средней скоростью выше средней скорости ветра?

2. Нас столе находятся два одинаковых цилиндра высотой 10 см и диаметром 3 см, один лежит на столе, другой стоит на своем основании. Теплоемкость какого цилиндра больше?

Задача для поступающих в МФТИ. Примечательна задачка тем, что неверное решение считается верным. С тем, что неверное решение считается верным, коллеги-физики согласились после необходимых пояснений.
Vlad7
2 begemot1977
Предполагается линейный рост температуры при нагревании и нелинейное уменьшение при охлаждении?
tkm
Цитата(Vlad7 @ 19.3.2008, 12:50) *
Предполагается линейный рост температуры при нагревании и нелинейное уменьшение при охлаждении?

Если это действительно так, то скорее всего, более горячая вода будет в чайнике с горящей лампочкой.
tkm
по поводу задач от Vlad7:
1. А почему нет? Как яхты движутся против ветра галсами надеюсь все знают - суть в том, что парус располагают таким образом, чтобы появилась результирующая сила, дейсвующая вперед. И если сопротивлление движению не мешает, яхта (например) может разогнаться до любой желаемой скорости. На практике максимальную скорость ограничивает аэродинамическое и (в случае яхты) гидродинамичееское сопротивление, но поскольку про них в условии нечего не сказано, то можно считать их исчезающе малыми.
2. Даже не знаю... Того, что стоит, видимо. Коэффициент линейного расширения одинаковый (изотропность!) а 10 см существенно больше 3...
Vlad7
tkm
1. А почему нет? Как яхты движутся против ветра галсами надеюсь все знают - суть в том, что парус располагают таким образом, чтобы появилась результирующая сила, дейсвующая вперед. И если сопротивлление движению не мешает, яхта (например) может разогнаться до любой желаемой скорости. На практике максимальную скорость ограничивает аэродинамическое и (в случае яхты) гидродинамичееское сопротивление, но поскольку про них в условии нечего не сказано, то можно считать их исчезающе малыми.

В задаче средняя скорость яхты против ветра должна быть выше средней скорости ветра - попробуйте проставить силы, действующие на яхту, и увидите, что результирующая не может быть направлена вперед.

tkm
2. Даже не знаю... Того, что стоит, видимо. Коэффициент линейного расширения одинаковый (изотропность!) а 10 см существенно больше 3...

При решении задачи действительно предполагается учитывать линейное расширение. Только нужно конкретно указать - как его использовать.
Марсианин
Цитата(begemot1977 @ 19.03.2008, 12:14) *
Совершенно верно, у той на которую снег падает и ее не чистят масса увеличивается, и правильно что она проедет дальше, а сможете объяснить почему?
Часть импульса теряется с выбрасываемым снегом.

Цитата(Vlad7 @ 19.03.2008, 12:39) *
1. Может ли устройство, использующее исключительно силу ветра, двигаться против ветра со средней скоростью выше средней скорости ветра?
Думаю, что да. Катер с электромотором, питающимся от ветряков...
Vlad7
Марсианин
Думаю, что да. Катер с электромотором, питающимся от ветряков...

В задаче подразумевается, что перемещаемый объект должен двигаться как единое целое.
ion
Про задачи от Vlad7.

Вообщем-то tkm уже все, что надо написал, но комментарии от Vlad7 какие-то странные (или просто я их неправильно понимаю). Поэтому немного добавлю.

1. (Задача про ветер и лодку). Задача эта мне часто попадалась в сборниках, и всегда считал ее общеизвестной. tkm все замечательно написал, и я не понимаю, в чем состоит возражение от Vlad7:
Цитата(Vlad7)
В задаче средняя скорость яхты против ветра должна быть выше средней скорости ветра - попробуйте проставить силы, действующие на яхту, и увидите, что результирующая не может быть направлена вперед.

Вообще-то достаточно немного освоить катание на виндсерфинге, чтобы научиться двигаться быстрее ветра. Почти сразу становиться понятно, что 'ветер в спину' - не есть оптимально. Поэтому проблема с 'проставлением' сил мне не понятна. У парусника есть киль (у серфа - это плавник и шверт), которые определяют направление движение (двигаться поперек киля трудно). Если нос расположить под острым углом к ветру, а парус так, чтобы ветер дул почти вдоль паруса, но чуть-чуть сзади, то суммарная сила со стороны ветра и воды будет направлена вперед, как написал tkm. Я не знаю, как вставлять картинки на форум, но можно посмотреть на рис.4 в руководстве по виндсерфингу: http://www.habit.ru/11/68.html

2. (Про теплоемкость цилиндра). Опять же tkm сказал все что нужно. Когда цилиндр стоит вертикально работа против силы тяжести при тепловом расширении больше (10 > 3) поэтому теплоемкость тоже больше. Однако заинтриговала фраза:
Цитата(Vlad7)
Примечательна задачка тем, что неверное решение считается верным.

Могли бы вы, уважаемый Vlad7 прокомментировать, в чем вообще тут проблема?
tkm
to Vlad7А почему вы не согласны с моим решением задачи про лодку? Ведь сила вдоль киля будет действовать вне зависимости от скорости движения...
а во второй задаче теплоемкость больше у стоящего цилиндра потому, что требуется больше энергии на подъем центра масс...
peregoudov
Цитата(ion @ 19.03.2008, 20:37) *
комментарии от Vlad7 какие-то странные (или просто я их неправильно понимаю)
Вы все правильно понимаете. Это Vlad7 сам странный wink.gif
tkm
А что скажет уважаемый begemot1977 по поводу моего решения задачи о чайниках с лампочками?
По-моему, задача как-то подвисла...
begemot1977
Ответ правильный конечно, в чайнике в котором лампочка горит , вода будет горячее с вероятностью более 50-и процентов, но вот почему ? Объяснений пока нет.
Насчет линейности вопрос спорный, мне кажется, что оба процесса не линейны.
tkm
Дело как раз в нелинейности - остывание процесс существенно нелинейный, поэтому при более низких температурах обнаружить чайник вероятность больше (остывает то чайник по экспоненте - чем меньше температура, тем медленнее остывает, следовательно при низких температурах чайник находиться больше времени, чем при высоких; не то будет с нагревающимся чайником - там есть спираль, сразу нагревающаяся до огромно температуры, поэтому нелинейность практически не сказывается.)
P.S. Кстати, задача о двух шарах и мужиках в тулупах: по-монму решение никто так и не озвучил. Так вот, решение там несложное: сила трения действует одинаковая, но тот шар, который не чистят - тяжелее, следовательно тормозиться медленнее. Правда на него большую часть пути действует большая сила сопротивления, но это на самом деле не важно.
begemot1977
Цитата(tkm @ 20.03.2008, 13:08) *
Дело как раз в нелинейности - остывание процесс существенно нелинейный, поэтому при более низких температурах обнаружить чайник вероятность больше (остывает то чайник по экспоненте - чем меньше температура, тем медленнее остывает, следовательно при низких температурах чайник находиться больше времени, чем при высоких; не то будет с нагревающимся чайником - там есть спираль, сразу нагревающаяся до огромно температуры, поэтому нелинейность практически не сказывается.)
P.S. Кстати, задача о двух шарах и мужиках в тулупах: по-монму решение никто так и не озвучил. Так вот, решение там несложное: сила трения действует одинаковая, но тот шар, который не чистят - тяжелее, следовательно тормозиться медленнее. Правда на него большую часть пути действует большая сила сопротивления, но это на самом деле не важно.

Вы совершенно правы про чайники , добавлю лишь что нарисовав графики нагревания и остывания (если его по временной оси в обратном направлении рисовать) то графики не совпадут , и вот если по временной оси разбить график на n частей и замерить температуру на каждом отрезке то средняя температура при нагревании больше . Это что касается среднеинтегральной температуры.
Что касается мужиков и снега, логично . все правильно. только вот ПОЧЕМУ та что тяжелее проедет дальше?
begemot1977
Еще одна задача.
3.Что длиннее: летящий самолет или его полная тень? Самолет летит горизонтально, день солнечный. Обоснование.
Owen
Полной тени у самолета не будет вообще в силу немалых угловых размеров Солнца.
begemot1977
Цитата(Owen @ 21.03.2008, 14:37) *
Полной тени у самолета не будет вообще в силу немалых угловых размеров Солнца.

Совершенно верно !
ТАКАЯ ЗАДАЧА : Почему когда мы едем в поезде, колеса стучат реже, чем если мы стоим на платформе, а поезд проезжает мимо?
Марсианин
Цитата(begemot1977 @ 21.03.2008, 16:48) *
Почему когда мы едем в поезде, колеса стучат реже, чем если мы стоим на платформе, а поезд проезжает мимо?
Потому что мы слышим только колеса своего вагона?
Owen
Потому что рельсы и вагоны имеют разную длину.
begemot1977
Цитата(Owen @ 21.03.2008, 22:57) *
Потому что рельсы и вагоны имеют разную длину.

Совершенно верно, из за разной длины.
Такая задача, посложнее:
Два этажа здания соединены трубкой, через которую пропущены 4 провода. На первом этаже провода подписаны. Провода торчат из трубы на некоторое расстояние. Имея в наличии батарейку и лампочку, за какое минимальное гарантированное количество подключений лампочки с батарейкой можно правильно подписать провода на втором этаже? На первом и втором этажах разрешается побывать по 2 раза.
tkm
Цитата(begemot1977 @ 22.3.2008, 17:12) *
Такая задача, посложнее:
Два этажа здания соединены трубкой, через которую пропущены 4 провода. На первом этаже провода подписаны. Провода торчат из трубы на некоторое расстояние. Имея в наличии батарейку и лампочку, за какое минимальное гарантированное количество подключений лампочки с батарейкой можно правильно подписать провода на втором этаже? На первом и втором этажах разрешается побывать по 2 раза.

Ну это что-то вы накрутили - даже думать лень! Хотя задача вообщем-то известная...
Gec
С четырьмя проводами шести подключений точно хватит. Можно ли обойтись пятью еще подумаю.
Victor Orlov
Цитата(tkm @ 19.3.2008, 12:37) *
Что-то вы по-моему не договариваете: получается масса тележки, которую не чистят все время увеличивается - так что ли? А масса той тележки, которую чистят может и увеличивается, но не так быстро? А трение как от количества налипшего снега зависит? Если никак - то соглашусь с Марсианином - дальше проедет та, которую не чистят.



Вообще-то условия задачи слишком мутные, лучше рассматривать две лодки, движущиеся по инерции, и падающий в лодки дождь. При этом из
одной лодки попавшую воду вычерпывают, из другой нет.
wina
Цитата(Vlad7 @ 19.3.2008, 12:39) *
2. Нас столе находятся два одинаковых цилиндра высотой 10 см и диаметром 3 см, один лежит на столе, другой стоит на своем основании. Теплоемкость какого цилиндра больше?

1 начало термодинамики. У того цилиндра, который стоит, работа против силы тяжести, больше ( центр тяжести при нагреве поднимается т.к. цилиндр от нагрева расширяется.) Было на олимпиаде старых годов.
Vlad7
wina
У того цилиндра, который стоит, работа против силы тяжести, больше ( центр тяжести при нагреве поднимается т.к. цилиндр от нагрева расширяется.)

Это теплоемкость не цилиндра, а теплоемкость цилиндра, находящегося при определенных условиях.

В задаче спрашивается - теплоемкость какого цилиндра больше?

По умолчанию подразумевается, что вопрос идет об отдельном объекте, а не объекте некоторой системы.
Snowman
Цитата(begemot1977 @ 19.03.2008, 15:14) *
2. Есть 2 электрочайника с термостатами. Они работают так: когда температура опускается до 70 градусов, включается нагревательная спираль и загорается лампочка, когда достигает 90 - выключается и прибор подогрева, и лампочка. На одном из чайников лампочка горит, на другом - нет. В каком из них вода скорее всего горячее, и почему?

На самом деле комментарий был не совсем правильный, хотя ответ и идея решения верные, конечно.
При нагревании температура меняется не линейно, а график температуры выпуклый вверх, т.е. вторая производная отрицательна: там тоже экспоненциально затухающий выход на равновесное значение температуры. В конечном итоге, это только усиливает ответ.


Цитата(Vlad7 @ 19.03.2008, 15:39) *
1. Может ли устройство, использующее исключительно силу ветра, двигаться против ветра со средней скоростью выше средней скорости ветра?
Я сам катался на сноуборде под кайтом (с виду как парашют, если кто не знает). smile.gif Класс у меня невысокий, конечно, но зато я лично своими глазами видел, как галсили против ветра высококлассные кайтеры. При слабом ветре около 3 метров в секунду, под кайтом площадью 15 м^2 развивали скорость чуть ли не под сотню км/ч под углом примерно 45 против ветра. Все эти цифры - на глаз, но сомнений в возможности у меня нет никаких. Практика - критерий истины. smile.gif



Цитата(Vlad7 @ 19.03.2008, 15:39) *
2. Нас столе находятся два одинаковых цилиндра высотой 10 см и диаметром 3 см, один лежит на столе, другой стоит на своем основании. Теплоемкость какого цилиндра больше?

На самом деле ответ к этой задаче предложен неправильный. Хотя именно такой и считается верным - возможно, именно это имел в виду Vlad7?
Вообще-то коэффициент температурного расширения связан с коэффициентом упругости - в основе такой связи лежит хорошо всем известная кривая межатомного (межмолекулярного) взаимодействия типа Леннарда-Джонса:

- именно она и объясняет оба эти явления.

Так что, на самом деле, надо учитывать в общем балансе энергию упругой деформации цилиндра, и ее изменение при подъеме ц.м. Ясно дело, что энергия упругой деформации будет уменьшаться, т.к. деформация уменьшается.
Так вот, неожиданным оказывается то, что добавка к теплоемкости за счет поднятия ц.м. в точности компенсируется убылью потенциальной энергии. Так что полный эффект равен в точности нулю!

Задачка была точно решена Г. Коткиным и В. Сербо лет тридцать назад, причем связь теплоемкости и упругости была выведена термодинамически, т.е. в общем виде. Я тогда видел публикацию, сейчас не могу дать ссылку, не помню уже где.

Комментарий:
Цитата(Vlad7 @ 24.03.2008, 12:19) *
По умолчанию подразумевается, что вопрос идет об отдельном объекте, а не объекте некоторой системы.
- не по делу, т.к. грамотный физик знает, что по умолчанию как раз и подразумевается теплоемкость в определенных условиях. Например, изобарическая и изохорическая теплоемкости газа - это должно быть известно и Vlad7...


Цитата(begemot1977 @ 21.03.2008, 16:24) *
3.Что длиннее: летящий самолет или его полная тень? Самолет летит горизонтально, день солнечный. Обоснование.
Это зависит от высоты полета самолета и высоты солнца над горизонтом. Если самолет летит очень низко (момент взлета или посадки), а солнце не очень высоко над горизонтом, то даже длина тени даже от диаметра фюзеляжа может оказаться длиннее самого самолета (если солнце сбоку).


________________________________________________________________________
Добавлю и свои пять копеек, известная задачка про дворников на тележках - навеяла:

На неподвижной тележке стоит бак с водой, тележка может без трения двигаться только вдоль оси Х.
Вблизи конца тележки в бак у дна вварена трубочка, направленная перпендикулярно Х, и заткнутая пробкой. Пробку убирают, и вода начинает вытекать точно вдоль трубочки.
Очевидно, ни в какой момент никакой импульс вдоль оси Х не уносится, и тележка сдвигаться не должна.
Но, с другой стороны, ц.м. воды при вытекании смещается вдоль Х, то и тележка сдвинется, чтобы компенсировать это, т.к. ц.м. системы не должен смещаться (вдоль Х внешних сил нет)!

Так все-таки сдвинется тележка или нет?
Snowman
Цитата(Gec @ 23.03.2008, 16:04) *
С четырьмя проводами шести подключений точно хватит. Можно ли обойтись пятью еще подумаю.

Мне удалось обойтись пятью гарантированными подключениями лампочки и одним подключением батарейки.
Итого всего шесть.
Я не считал за подключение отцепление подключенного ранее провода.
begemot1977
Цитата(Snowman @ 24.03.2008, 17:01) *
Мне удалось обойтись пятью гарантированными подключениями лампочки и одним подключением батарейки.
Итого всего шесть.
Я не считал за подключение отцепление подключенного ранее провода.

Может поделитесь , как?
Vlad7
Snowman
- не по делу, т.к. грамотный физик знает, что по умолчанию как раз и подразумевается теплоемкость в определенных условиях. Например, изобарическая и изохорическая теплоемкости газа - это должно быть известно и Vlad7...

Для чисто практических применений лучше было бы пользоваться характеристиками объектов, которые не зависят от конкретной ситуации.

В данном случае теплоемкость цилиндра, определенная без учета работы по перемещению центра тяжести более удобная величина, чем с учетом.

Мы здесь обсудили с коллегами вопрос - какую теплоемкость будут подразумевать коллеги, когда их спросят о теплоемкости цилиндра, стоящего на столе (с учетом или без учета работы по перемещению центра тяжести). Все ответили, что без учета перемещения центра тяжести. Задающему вопрос нужно рассчитывать с учетом - сам и сосчитает.

Так почему же в задаче нужно по умолчанию подразумевать теплоемкость цилиндра с учетом перемещения центра тяжести, если на практике подразумеваем без учета перемещения?

С газами другая ситуация - мы должны явным образом указать, в каких условиях мы хотим знать теплоемкость газа. Полного соответствия ситуаций нет.

Snowman
Класс у меня невысокий, конечно, но зато я лично своими глазами видел, как галсили против ветра высококлассные кайтеры.

В задаче вопрос заключается в том, чтобы объект двигался навстречу ветру под углом 0 градусов и средняя скорость его в этом направлении была выше средней скорости ветра.

Вариант под углом к ветру, отличном от нуля, не проходит.
tkm
Цитата(Snowman @ 24.3.2008, 15:34) *
Так что, на самом деле, надо учитывать в общем балансе энергию упругой деформации цилиндра, и ее изменение при подъеме ц.м. Ясно дело, что энергия упругой деформации будет уменьшаться, т.к. деформация уменьшается.
Так вот, неожиданным оказывается то, что добавка к теплоемкости за счет поднятия ц.м. в точности компенсируется убылью потенциальной энергии. Так что полный эффект равен в точности нулю!

Задачка была точно решена Г. Коткиным и В. Сербо лет тридцать назад, причем связь теплоемкости и упругости была выведена термодинамически, т.е. в общем виде. Я тогда видел публикацию, сейчас не могу дать ссылку, не помню уже где.

Хах, надо же, а про упругую энергию все успешно забыли! Вы молодец Snowman, такую задачу расковыряли! good.gif Признайтесь честно: сами решили или прочли где-то верное решение?

P.S. По поводу задачи про чайники: ну не надо этих мелких придирок... nono.gif
Snowman
Цитата(tkm @ 24.03.2008, 23:49) *
Признайтесь честно: сами решили или прочли где-то верное решение?
Я ж написал, что я видел решение. И было это давно, еще в студенческую бытность. Мы тогда решали эту задачу, но решили ее так же, как и здесь - с учетом лишь гравитационной энергии, про упругость никто не вспомнил. Да и про гравитацию вспомнили (наверное) лишь потому, что в формулировке содержится явный намек на нее.

Кстати, существуют вещества и сплавы и с отрицательным коэффициентом теплового расширения. Самый известный - вода в диапазоне 0С-4С. Можно было рассмотреть в задаче воду в цилиндрическом стакане.


Цитата(tkm @ 24.03.2008, 23:49) *
P.S. По поводу задачи про чайники: ну не надо этих мелких придирок...
Это не придирки, а мелкие замечания и уточнения, не отменяющие, естественно, предыдущих решений. И потом, эти уточнения основаны точно на том же эффекте - зависимости скорости теплообмена от разности температур.
Очень странно учитывать эффект в одну сторону, и не учитывать его же - в другую. Вообще сам такой подход, в принципе, порочен, т.к. это прямая дорожка к разного рода парадоксам.
Педантичность в точных науках не может быть осуждаема, хотя иногда для краткости деталями можно и жертвовать

Но, в данном случае, при равных временах нагрева и охлаждения - "пренебреженный" эффект имеет ровно ту же самую величину, и тут уже очень важен знак, в зависимости от которого может быть или удвоение, или зануление.

Вы, конечно же, помните, что двойка в величине эффекта оказалась решающим аргументом для признания ОТО.




Цитата(Vlad7 @ 24.03.2008, 20:37) *
Мы здесь обсудили с коллегами вопрос – какую теплоемкость будут подразумевать коллеги, когда их спросят о теплоемкости цилиндра, стоящего на столе (с учетом или без учета работы по перемещению центра тяжести). Все ответили, что без учета перемещения центра тяжести. Задающему вопрос нужно рассчитывать с учетом – сам и сосчитает.
Наверное, коллеги - не физики?
У физиков есть свои четко определенные традиции.
Например, как надо понимать формулировки по умолчанию в разных случаях.

Я не зря Вам привел пример двух теплоемкостей газа. Если бы Вы подумали получше над этим, думаю, поняли бы, что если для газа Вам естественной покажется изохорическая теплоемкость, то для твердого тела Вы наверняка естественной назовете теплоемкость изобарическую. Подумайте над этим дискрепансом.


Цитата(Vlad7 @ 24.03.2008, 20:37) *
В задаче вопрос заключается в том, чтобы объект двигался навстречу ветру под углом 0 градусов и средняя скорость его в этом направлении была выше средней скорости ветра.

Вариант под углом к ветру, отличном от нуля, не проходит.
Да, я уже давно заметил эту Вашу дурную привычку - менять условия задачи по ходу решения. Может быть, Вы сами не поняли условия собственной задачи? - обращу Ваше внимание на то, что Вы писали в первоначальной формулировке (и снова повторили сейчас - я подчеркнул в цитате) о средней скорости против ветра.
Snowman
Цитата(begemot1977 @ 24.3.2008, 20:35) *
Цитата(Snowman @ 24.03.2008, 17:01) *
Мне удалось обойтись пятью гарантированными подключениями лампочки и одним подключением батарейки.
Итого всего шесть.
Я не считал за подключение отцепление подключенного ранее провода.
Может поделитесь , как?

На одном конце кабеля подключаете два провода (пусть А и В) к плюсу батарейки и один провод (пусть С) - к минусу. Один провод остается "висеть". На другом конце выбираете любой провод, и поочередно соединяете его последовательно с тремя остальными, в результате чего совершенно определенно узнаете о выбранном проводе, и можете сделать кое-какие выводы о других проводах.

Далее надо анализировать четыре разных случая (на самом деле три, т.к. А и В - эквивалентны).
Дальнейшие действия - в зависимости от ситуации - достаточно очевидные подключения лампочки.

На одном из этапов придется сходить на другой этаж и отключить провод А (или перебросить его на другую клемму батарейки - в зависимости от ситуации) и вернуться обратно посмотреть на лампочку.
Vlad7
Vlad7
Мы здесь обсудили с коллегами вопрос - какую теплоемкость будут подразумевать коллеги, когда их спросят о теплоемкости цилиндра, стоящего на столе (с учетом или без учета работы по перемещению центра тяжести). Все ответили, что без учета перемещения центра тяжести. Задающему вопрос нужно рассчитывать с учетом - сам и сосчитает.

Snowman
Наверное, коллеги - не физики?

Коллеги - физики.

У физиков есть свои четко определенные традиции.
Например, как надо понимать формулировки по умолчанию в разных случаях.


Приведенная мною задача - единственный случай, когда по умолчанию предполагается учитывать по умолчанию в определении теплоемкости цилиндра работу по перемещению центра тяжести.

Для работы удобнее использовать характеристики объектов, которые не зависят (слабо зависят) от внешних условий.

В данном случае удобнее использовать теплоемкость цилиндра без учета перемещения центра тяжести.

Аналогии полной с газами нет. При измерении теплоемкости газов необходимо указывать условия.

По работе я непосредственно занимался изготовления датчика измерения коэффициента теплоотдачи в жидкости. До моей работы коэффициент теплоотдачи определялся с помощью опускания в жидкость нагретого цилиндра, и коэффициенты теплоотдачи высчитывались исходя из графика остывания цилиндра. У меня же коэффициент теплоотдачи определялся измерениям мощности, необходимой для поддержания температуры нагреваемой электрическим током проводника. Были некоторые сложности поддержания температуры проводника в момент образования пленки пара, эти сложности удалось преодолеть, о чем была пара публикаций.

Т.е. мое мнение по поводу теплоемкости цилиндра можно считать мнением специалиста, занимавшимся смежной работой, для которой необходимо было точное представление о теплоемкости цилиндра.

Это не исключает, что могут быть и другие мнения, отличные от моего.

Пока что Вы не убедили меня, что теплоемкость цилиндра по умолчанию удобнее брать с учетом перемещения центра тяжести.

Snowman
Может быть, Вы сами не поняли условия собственной задачи? - обращу Ваше внимание на то, что Вы писали в первоначальной формулировке (и снова повторили сейчас - я подчеркнул в цитате) о средней скорости против ветра.

По умолчанию некоторые воспринимают движение против ветра, как движение под острым углом к направлению ветра. Я понял, что Вы меня не так поняли, поэтому и уточнил для Вас условие задачи.
Snowman
Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
Snowman
Наверное, коллеги - не физики?

Коллеги - физики.

Интересно. И у меня коллеги - физики. Так вот они имеют мнение, противоположное мнению Ваших коллег.
Наверное, потому что часть из них профессионально занимается измерениями теплоемкости.
А другие - общаются с теми wink.gif В том числе и ваш покорный слуга.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
Аналогии полной с газами нет. При измерении теплоемкости газов необходимо указывать условия.

Есть. Вы просто не знаете. Даже для твердых тел необходимо указывать условия. Если измерять точно, конечно.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
Т.е. мое мнение по поводу теплоемкости цилиндра можно считать мнением специалиста, занимавшимся смежной работой, для которой необходимо было точное представление о теплоемкости цилиндра.

Видите ли, я могу судить о Вашей квалификации, либо просто веря Вам на слово, либо по уровню Ваших рассуждений, например, в настоящей теме. Впрочем, на какое-то время я даже готов допустить, что Вы разбираетесь в вопросах, о которых судите. До первого ляпа.
Обычно я так и поступаю в отношении новых для меня людей.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
Пока что Вы не убедили меня, что теплоемкость цилиндра по умолчанию удобнее брать с учетом перемещения центра тяжести.

А зачем мне Вас убеждать? Кто захочет разобраться - сам разберется. Или спросит у профессионалов.
Попробуйте посмотреть Принятые значения термодинамических величин для меди и ее соединений
и обратите особое внимание на четвертую и пятую колонки, там указано, что теплоемкость меди берется изобарическая. Т.е. специалисты считают важным указывать, в каких условиях теплоемкость измерялась.
Попробуйте подискутировать с ними, правда, боюсь, что они просто не станут Вас слушать.


А то, что Вы в Ваших экспериментах подобный эффект не учитывали - полагаю, что точность Ваших измерений была не того уровня, чтобы требовалось учитывать эффекты подобной величины. Возьмите из справочника численные параметры для сформулированной Вами задачи и оцените "гравитационный" вклад в общую теплоемкость, например, для медного цилиндра.
Надеюсь, что многое для Вас после этого прояснится.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
По умолчанию некоторые воспринимают движение против ветра, как движение под острым углом к направлению ветра.
Думаю, что причина тут в другом.
"По умолчанию" некоторые подразумевают одно определенное решение задачи, и только его. А когда им предлагают корректное решение в рамках формулировки, - эти некоторые никогда не могут найти в себе сил признать правильность решения, после этого уточнить условие, извинившись за то, что забыли кое-какие детали.
Впрочем, последнее - это правила для джентльменов, которых эти некоторые не придерживаются.

А систематическая формулировка условий задач в форме, допускающей и другие решения, - категорически отвергаемые автором, - говорит лишь о его невысокой квалификации, как составителя задач.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 13:24) *
Я понял, что Вы меня не так поняли, поэтому и уточнил для Вас условие задачи.
Я-то как раз все понял... grin.gif
Vlad7
Snowman
И у меня коллеги - физики.
Так вот они имеют мнение, противоположное мнению Ваших коллег.
Наверное, потому что часть из них профессионально занимается измерениями теплоемкости.


Вы отказываете в профессионализме моим знакомым? А как же ВАК?


Snowman
Возьмите из справочника численные параметры для сформулированной Вами задачи и оцените "гравитационный" вклад в общую теплоемкость, например, для медного цилиндра.
Надеюсь, что многое для Вас после этого прояснится.


Неверное я не считал бы физиком, если бы этого не смог сориентироваться без всяких справочников оценить этот вклад.

Snowman
Видите ли, я могу судить о Вашей квалификации, либо просто веря Вам на слово, либо по уровню Ваших рассуждений, например, в настоящей теме. Впрочем, на какое-то время я даже готов допустить, что Вы разбираетесь в вопросах, о которых судите. До первого ляпа.

Видите ли, я могу судить о Вашей квалификации, либо просто веря Вам на слово, либо по уровню Ваших рассуждений, например, в настоящей теме. Впрочем, на какое-то время я даже готов допустить, что Вы разбираетесь в вопросах, о которых судите. До первого ляпа.

Личные достижения я считаю доказательством профессионализма. Победа в профессиональном конкурсе является подтверждением профессионализма. Я и так знаю, что в других областях науки есть более профессиональные специалисты. Доказывать свой профессиональный уровень в других областях я не собираюсь.


Думаю на этом и попрощаемся.
Snowman
Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 19:45) *
Вы отказываете в профессионализме моим знакомым? А как же ВАК?

Я их не знаю. Сужу лишь по Вашим высказываниям, которым у меня все меньше оснований доверять.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 19:45) *
Неверное я не считал бы физиком, если бы этого не смог сориентироваться без всяких справочников оценить этот вклад.

Ниасилил

Для справки: для нагрева килограммового медного цилиндрика высотой 10см на 100С требуется 3.8*10^4 Дж
При этом из-за теплового расширения его потенциальная энергия увеличится чуть менее чем на 10^-3 Дж.
Если мне кто-нибудь сможет дать ссылку на измерения теплоемкости меди с относительной точностью лучше 3*10^-8, я буду ему очень признателен.


Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 19:45) *
Личные достижения я считаю доказательством профессионализма. Победа в профессиональном конкурсе является подтверждением профессионализма.

Однако на форуме, ИМХО, показатели профессионализма несколько другие. А себя можно выдать за кого угодно, и привести в качестве "доказательства" сканы любых документов, даже принадлежащих другим людям.
Поймите меня правильно, я ни в чем Вас не обвиняю.
Просто хочу сказать, что стремление померяться писями и трясти виртуальными регалиями в интернете выглядит нелепо.



Цитата(Vlad7 @ 26.03.2008, 19:45) *
Думаю на этом и попрощаемся.

Пожалуй, что да. Вполне достаточно уже написанного.
Если бы не публичный форум, я бы вообще проигнорировал Ваши посты.
Vlad7
Snowman
Пожалуй, что да. Вполне достаточно уже написанного.

Сначала нужно доказать свое право на экспертную оценку своих собеседников, а потом уже давать экспертную оценку. От надувания щек такое право не появляется.
Snowman
Цитата(Vlad7 @ 26.3.2008, 22:03) *
Сначала нужно доказать свое право на экспертную оценку своих собеседников, а потом уже давать экспертную оценку. От надувания щек такое право не появляется.

Считайте мою оценку - сугубо личной, а не экспертной (я на это и не претендовал). Надеюсь, Вам от этого станет легче.


Еще раз настоятельно советую посмотреть Принятые значения термодинамических величин для меди и ее соединений. и обратить особое внимание на четвертую и пятую колонки, там указано, что теплоемкость меди берется изобарическая. И сделать оценки, или хотя бы посмотреть на приведенные мной.

И подумать. И попробуйте справиться с эмоциями, они мешают думать.


ЗЫ. Кстати, из оценок видно, что задача про теплоемкость чисто умозрительная. Неизвестно воообще, когда теплоемкость будет измеряться с такой точностью, чтобы можно было обнаружить эффекты такого порядка величины.
Mickailovich
Цитата(Snowman @ 27.03.2008, 4:38) *
Кстати, из оценок видно, что задача про теплоемкость чисто умозрительная. Неизвестно воообще, когда теплоемкость будет измеряться с такой точностью, чтобы можно было обнаружить эффекты такого порядка величины.


...интересно и другое - с какой точностью приближения...мм...к "истине" действуют и физические законы, которые мы "используем" для расчетов теплоемкости ?
Vlad7
Snowman
Видите ли, я могу судить о Вашей квалификации, либо просто веря Вам на слово, либо по уровню Ваших рассуждений, например, в настоящей теме. Впрочем, на какое-то время я даже готов допустить, что Вы разбираетесь в вопросах, о которых судите. До первого ляпа.

И.В. Савельев
Курс общей физики
Издательство 'Наука', 1970г.
Четвертое Издание.

Поворот тела на некоторый угол можно задать в виде отрезка, длина которого равна величине угла, а направление совпадает с осью, вокруг которой совершен поворот. Для того чтобы указать, в какую сторону совершается поворот вокруг данной оси, можно связывать направление поворота и изображающего его отрезка правилом правого винта.
Таким образом, повороту тела можно приписать численное значение и направление.


В 4ом издании указывается, что этого недостаточно, чтобы считать это вектором для произвольного угла (не выполняется правило параллелограмма) И только для бесконечно малого угла можно отрезок, определенный таким образом, считать вектором.

В предыдущем издании была допущена ошибка - отрезок предлагалось считать вектором для любого угла.

Проф. Савельев не скрывал, что допущена ошибка.

В соответствии с Вашим (Snowman) же подходом ошибку профессора можно причислить к ляпу, а самого профессора объявить непрофессионалом.

Юношеский максимализм какой-то.
Snowman
Цитата(Mickailovich @ 27.03.2008, 8:20) *
...интересно и другое - с какой точностью приближения...мм...к "истине" действуют и физические законы, которые мы "используем" для расчетов теплоемкости ?
Я лично спрашивал об экспериментальной точности, может ли кто-нибудь дать ссылку на достаточно точные измерения теплоемкости.

А что касается собственно задачи, очевидно, что в задаче надо лишь дать ответ на уровне "больше-меньше", и тут неважны конкретные зависимости, лишь бы были монотонными и гладкими. Ну и коэффициент теплового расширения предполагается положительным, очевидно (хотя иногда бывает и не так).

А привел я цифры лишь для того, чтобы указать на абсолютную умозрительность задачи, и показать, что ссылки на "экспериментальный опыт" - просто смешны.


Цитата(Vlad7 @ 27.3.2008, 14:19) *
[i]И.В. Савельев
Курс общей физики
Издательство 'Наука', 1970г.
Четвертое Издание.
...
Юношеский максимализм какой-то.
Вот это точно.
Или другими словами: "И тут Остапа понесло"
rofl.gif
tkm
Цитата(Snowman @ 26.03.2008, 3:29) *
Я ж написал, что я видел решение.

А, ну это не интересно...
Цитата(Snowman @ 26.03.2008, 3:29) *
Педантичность в точных науках не может быть осуждаема, хотя иногда для краткости деталями можно и жертвовать

Полностью согласен. Именно для краткости пожертвовал деталями.
Snowman
Цитата(tkm @ 28.3.2008, 12:59) *
Цитата(Snowman @ 26.03.2008, 3:29) *
Я ж написал, что я видел решение.

А, ну это не интересно...

Ну что ж делать. Зато честно - я этим утешусь... smile.gif
Не знаю, как сейчас, но в студенческую бытность я вряд ли решил бы задачу с учетом баланса еще и упругой энергии, в реале про нее тогда даже не вспомнил. Хотя... кто знает, сейчас я вот нашел простенькое объяснение точного баланса - буквально на пальцах, - но это тоже решение еще то... уже зная ответ, всегда решить легче.


Цитата
Цитата(Snowman @ 26.03.2008, 3:29) *
Педантичность в точных науках не может быть осуждаема, хотя иногда для краткости деталями можно и жертвовать

Полностью согласен. Именно для краткости пожертвовал деталями.

А я вот въедливый педант. Иногда из-за этого даже просто несносен. 13.gif
Ну ладно, надеюсь, Вы приняли к сведению то, что я написал, - мне этого достаточно.
tkm
Цитата(Snowman @ 28.03.2008, 14:38) *
сейчас я вот нашел простенькое объяснение точного баланса

А про простенькое объяснение баланса можно поподробнее?
Gutes Böse
Цитата(tkm @ 28.03.2008, 16:25) *
по подробнее

поподробнее

tkm
Цитата(GroЯes Botan @ 28.03.2008, 17:00) *
поподробнее

Ага. Таки поймали меня. Впрочем, сделать это было несложно - пишу я довольно безграмотно.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2016 IPS, Inc.