Кольцо на стержне ● 1
Vložit
- čas přidán 10. 11. 2021
- Закрученное кольцо спускается по стержню с постоянной скоростью, так что сила тяжести уравновешивается силой трения качения, возникающей из-за того, что вращающееся кольцо прижато к стержню.
Ключевые слова: центробежная сила, сила трения качения, Ring on the rod IYPT 2022
Кольцо на стержне ● 1 • Кольцо на стержне ● 1
Кольцо на стержне ● 2 • Кольцо на стержне ● 2
Rotating ring on a vertical rod iypt.ru/wp-content/uploads/20...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Всё внимание привлёк запорожец )))
Какой шикарный второй план вы нашли !
Я тоже на него внимание обратил :) не часто где такой экспонат увидишь :)
И я тоже заметил.
Авторы, очень хорошо придумали ради привлечения зрителей, чтобы на заднем плане был запорожец)
Так на заставке его нет.
В начале жужик 968М на ходу возле подъезда, у нас в семье в детстве такой был. Адская мащина. Редко сейчас можно увидеть на ходу.
Если кольцо изначально при запуске наклонить нужным образом, но толкнуть так, чтобы оно покатилось по спирали вверх, то оно и покатиться
И это по формулам видно:
Отрицательный угол соответствует отрицательной скорости.
Молодцы. Спасибо Вам! Физику в массы!!!
Спасибо, что без рекламы
О, там запорожец
С вами не соскучишься!
Почем суровый сибирский запорожец？
Большое спасибо за видео, ужасно интересно! С неинерциальной системой отсчёта с непривычки сложно, но быстро понимаешь, в чём дело) В этом смысле очень помогли ваши видео про центробежную и центростремительную силу, наконец разобралась с вариантами использования понятий
Офигеть, уже теоретическую часть записали, а газелька все еще находится возле подъезда. Удивительно что ее не эвакуировали, она же проезд загораживает
Евгению Ивановичу пора менять задачи к своим лекциям
класс , очень годный контент..
Тема запорожца не раскрыта
Двор как в моём детстве
Разберите пожалуйста процесс смачивания твердой губки. Как в обычной губчатой швабре, которая твердая как дерево, когда сухая, но становится мягкой при полном смачивании
вы где запорожец нашли, ещё и в таком состоянии? =0))
7:14 у наклонной трубы N будет не постоянной.
Финальный вопрос: вероятно движение вверх связано с близостью начальных условий к обкатке с углом минус альфа.
ЗАЗ968-М 9:20 на заднем плане. Не предполагал, что эти автомобили еще эксплуатируются?!
Алексей, в каком городе происходила видео съемка?
Над названием ролика: Новосибирск)))
Новосибирск, скорее всего
НСК скорее всего
Это Новосибирск.
Лайк за Запорожец
Кольцо движется вверх из-за начальных условий. Поскольку проекция угла обкатки на трубу изначально направлена в другую сторону относительно силы тяжести. И таким образом, движение кольца вверх обусловлено, прежде всего, приданной на начальном этапе энергией вращения и углом обкатки трубы.
де Ви знайшли запорожець, та ще у такому хорошому стані ? 😃
Ответ на вопрос как мне кажется, действует эффект гироскопа, вначале когда верхняя часть прижата, а противоположная ниже, при вращении бублик стараеться выпрямиться и нижняя не прижатая часть поднимаеться
Предлагаю более наглядный и функциональный эксперимент: нужно взять длинную трубочку от коктейля и канцелярскую резинку , можно регулировать скорость вращения резинки, на одних оборотах резинка вращается на одной высоте , если обороты снизить то резинка плавно спускается вниз по трубочке , но стоит сильней раскрутить резинку путем колебательных движений трубочки, резинка начинает подниматься вверх. Причем ближе к верхнему краю трубочки, резинка поднимается легче и быстрее ( в этой части амплитуда колебания трубочки больше и резинка поднимается легче).
Там горбатый на фоне! живой горбатый! этож раритет!
@Владимир Бондарь посыпаю свою готову пеплом и удаляюсь, моё невежество непростительно
горбатый это ЗАЗ-965
Запор для привлечения внимания!
Если направить кольцо вверх оно поднимется по трубе и за счет трения будет подниматься несколько оборотов...
Дядянь) сьемка как раз не замедленная а ускоренная должна быть)
Очевидно раз кольцо поднимается верх, то сила тения больше силы тяжести, ну и что-бы это осуществилось нужно сильней закрутить кольцо т.е. придать большее ускорение и как результат угловую скорость.
Центробежная сила?
инерция и центробежная сила прижимает кольцо к трубе. сила трения в прижатом состоянии не дает кольцу упасть вниз. пока энергия запасена , кольцо идет вверх. кинетическая энергия из-за трения падает и кольцо начинает падать
Кольцо движется вверх когда скорость вращения кольца создает прижимающую силу большую силы тяжести, тогда сила трения не уравновешивает силу тяжести, а становится больше, а так как она направлена вверх, то равнодействущая сил тоже будет направлена вверх
Is there an English version for this?
@@schetnikovwell it's ok. I'm just looking for the reference for 2022 IYPT.
Теперь, когда моя жена будет крутитить обруч, я посмотрю на это как на экспиремент и подумаю над вопросом: какая сила не даёт упасть обручу?
3:45 а почему у вас бублик без угла наклона нарисован?
он наклонён на нас
Чего-то я с запускам не понял. Кольцо должно крутится как подшипник скольжения или как маятник?
Как колесо с внутренним контактом.
можно заметить и то, что при обкатывании наклонной трубы или прутка бубликом угловая скорость бублика и его ориентация относительно оси трубы или прутка пульсируют, а такие неоднородности процессов во времени чреваты такими эффектами, которые можно наблюдать в маятниках на вибрирующих подвесах или при манёврах одноколёсных транспортных или цирковых средств
а в перепывах между делами можно заниматься и powerball-ной физкультурой и спортом (в таких снарядах простая динамика и управление)
@@schetnikov , у меня кольцо из тонкой резины (уплотнение от сантехники с внешним диаметром 61mm, внутренним диаметром 46mm, толщиной 2mm и с закруглёнными фасками) спускалось при атмосферном давлении воздуха и при комнатной температуре в режиме автоматической автостабилизации ориентации оси кольца относительно отвесной оси цилиндрической ручки швабры (диаметром 20 mm) с почти постоянной соростью ≈ 10mm/s (на загрянённых участках скорость спуска немного увеличивалась при снижении угловой скорости), и аэродинамика этой уплощённой детали надоумила меня подумать, что качество аэродинамики тоже влияет на ориетрацию спускающегося по отвесной стенке кольца и участвует в экономии расхода потенциальной энергии кольца в процессе безъюзового|бездрифтового спуска по отвесной стенке (в зависимости от начальных условий пуска у этого уплощённого резинового кольца был ещё стабильный режим вращательного спуска в деформированном состоянии, когда оно не резало воздух своей плоскостью, а моталось вокруг ручки швабры, как ремень-пас, и сильно баламутило окружающий воздух, быстро спускаясь с большим перекосом и с дрифтом или с юзом из-за большого пятна контакта)
@@schetnikov , кроме отнятия и диссипации механической энергии, аэродинамические силы могут влиять и на качества стабилизации по курсу качения (влияя на ориентация катящихся колёс), что можно видеть и на примере лёгких одноразовых блюдец, которые устойчиво катятся по тротуару в ветреную погоду (в диссипативных системах стабилизация не симметрична относительно ориентации "стрелы времени")
@@schetnikov , кроме нелинейных аэродинамических эффектов, в моих экспериментах резиновое кольцо было заметно упругим, и в режиме стабильного авторотационного спуска в энергоэкономичном режиме оно переставало быть симметрично-плоским и приобретало форму периферийных полей покоробленной тарелки (что было заметно даже невооружёнными глазами) под воздействием сил инерции, вследствии чего у этой упругой "тарелки" цетнр масс смещался вниз относительно маленького пятна контакта в системе координат кольца (но фактический знак этого смещения спорен, т.к. радиус кривизны сечения внутренней кромки деформированного кольца не обследовался достаточно досконально в проведённых "исследовательских и опытно-кострукторских работах"), а вследствии гироскопического эффекта и эта индуцированная деформацией компонента момента сил реакции опоры и равнодействующей центробежной силы должна была оказывать влияние на ориентацию катящегося кольца по курсу качения кольца по отвесной стенке, влияя тем самым на динамику стабилизации курса качения
Мммм, есть даже клубы, где любительницы физических экспериментов ставят подобные опыты. На себе )
Крутят обруч или сами крутятся изображая обруч?
@@renovator7319 не обруча! Себя! Вокруг шеста
Лично мне непонятна модель трения качения. Откуда она? Почему коэффициент безразмерный, хотя в литературе в обычной модели трения качения у него есть размерность.
@@schetnikov Я не механик, изучал это лишь в курсе общей физики ВУЗа. И там модель трения качения была несколько иная. Где можно прочитать про вашу модель?
4:03 а почему сила трения должна равняться силе тяжести? она просто быть, если больше или равна, то кольцо будет катиться по трубе, если меньше то катиться и соскальзывать одновременно.
Там рассматривался один из режимов движения кольца - когда оно уже равномерно движется вдоль вертикальной трубы. Раз равномерно, то все силы, действующие вдоль этого направления должны быть скомпенсированы друг другом. Такая была идея. Поддерживаю её.
Но режимы движения всякие могут быть. Это был самый простой для понимания начальной физики, на которую потом накручивать что-то ещё.
Кольцо тянет вверх сила трения, может быть, вызванная слишком большим центростремительным ускорением
Почему радиус вращения такой? Зачем вычитать радиус трубы? Ведь от точки вращения до центра масс лишь Rк
Движение (вращение) центра тяжести сложное = сумме вращения вокруг точки касания (мгновеного центра вращения) и собственного вращения (мгновеный центр вращения перемещается). Так что кольцо врашается не вокруг точки касания, а вокруг центра трубы. А от центра трубы до ц.т. кольцв Rк-Rт.
@@schetnikov да, ступил, теперь понятно, всем спасибо 🙂
поломал турник, чтоб кольцо своё надеть)
Опасные физики )
Мне очень нравится ваш канал, спасибо за него! Но я не очень понимаю, как вы зарабатываете? Почему вы не используете монетизацию видео?
Насколько представляю, кольцо соприкасается с трубой не в одной точке, а по кривой линии, т.е. с максимально возможным трением.
P.S. А правильно ли говорить "замедленная съемка"? :) По факту съемка ускоренная, а её демонстрация замедленная.
@Владимир Бондарь 1:23
@Владимир Бондарь т.е. на 1:23 вы не слышите?
@Владимир Бондарь ну, хорошо, договорились. "Замедленная съемка" было сказано, но не в момент демонстрации. Было ли снято ускоренно по отношению к обычным кадрам в секунду - тут я настаивать не буду, но замедленной является именно демонстрация записи и по отношению к демонстрационной частоте кадров, съёмочная частота кадров именно ускорена. Все точно? :)
@Владимир Бондарь примерно так и пишутся статьи в Википедии. Напишешь там предложение, через год там уже несколько глав со ссылками на источники и диаметрально противоположными мнениями экспертов. :D
Если считать всё абсолютно жёстким и идеальной формы, то в одной точке.
5:23 На схеме допущена ошибка - все стрелки одинаковы, а значит силы УРАВНОВЕШЕНЫ. Кольцо должно зависнуть, вечно вращаясь
@@user-xq3wo1rv1u это Вы расстраиваете Ньютона, приводя эти слова не к месту.
@@AlexSar , если силы УРАВНОВЕШЕНЫ тогда ускорение РАВНО нулю. а скорость *равна* константе, например 5м\с 0м\с -100м\с )))