Φυσική: Η ζυγαριά, το ασανσέρ και το μαξιλάρι

[djimmakos]

Eίπα ότι θα το καταλάβω μόλις τα πόδια μου πατήσουν στο κουτί

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[amalfi]

1002 τρόπους να μετρήσεις το ύψος μιας πολυκατοικίας

(θα θεσω συντομα ενα προβλημα: να μετρησετε κατι με διαφορους τροπους [ισως σκεφτειτε καλυτερους απ' αυτους που εχω υποψιν]
- θα χει πλακα! και θα μπορουν να παιξουν και οι μαθητες α γυμνασιου ακομα -στο γυμνασιο θα το βαλω)


-----------------------------------------

πρεπει να μας πει ο κατασκευαστης του προβληματος, αν μετα την εκτοξευση το κουτι εχει φτασει την οριακη ταχυτητα λογω τριβης

αυτο θα το πει το θυμα που θα ειναι στο κουτι!

(αν και στην ανοδο δεν εχουμε οριακη ταχυτητα ε?)

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Leo 93]

3. Στη 2 είχα απαντήσει ότι όταν το νήμα κοπεί ο άνθρωπος θα ξεκολήσει από τη ζυγαριά. Όμως πιστεύω ότι λίγο πριν ή λίγο μετά τη στιγμη που χάνεται η επαφή λόγω των ποδιών του θα αποκτήσει ενα Δp προς τα πάνω.(άνθρωπος είναι, όχι αντικείμενο...)

Επίσης κατά τη διαρκεια της επαφής ασανσέρ-έδαφος στο ασανσέρ η ΣF του τελευταίου θα έχει φορά προς τα πάνω.

Επομένως πιστεύω ότι το καλύτερο που έχει να κάνει ο άνθρωπος για να είναι 'μαλακή' η πρόσκρουση είναι να έχει να χέρια προς τα πανω και όταν γίνει η πρόσκρουση να σπρώξει προς τα κάτω αφού όπως είπα θα δεχτεί μία ώθηση προσ τα πάνω.

Θα ήθελα να ακούσω και άλλες απόψεις/ περιπτώσεις.
------------------------------------------------------------------

Είχε γίνει μία ερώτηση σχετικά με το εξής:

Έχουμε στη ζυγαριά μαζί με τον άνθρωπο ένα σκυπόξυλο. Αν ο άνθρωπος σπρώχνει το σκουπόξυλο θα αλλάξει η ένδειξη της ζυγαριάς;

Με το 2ο Νόμο του Νεύτωνα, και αν και τα 2 σώματα είναι ακίνητα βρήκα πως όχι.
Ομως αν το σώμα το οποίο σπρώχνει ο άνθρωπος δε βρίσκεται πάνω στη ζυγαριά (πχ καλοριφέρ) βρήκα ότι η ενδειξη θα αλλάξει.
------------------------------------------------------------------

Και σχετικά με την έκφραση 'λόγω αδράνειας', τη χρησιμοποιούσαμε και για μη ελεύθερα σώματα. πχ όταν μπήκαμε στην έννοια της αδράνειας είχα ακούσει οτι όταν ένα λεωφορείο φρενάρει απότομα οι αποσκευές θα ανατραπούν λόγω αδράνειας, που δε συμβαίνει πάντα.

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[exc]

Και σχετικά με την έκφραση 'λόγω αδράνειας'...

Μεταξύ όμως ενός σώματος που βρίσκεται πάνω στο λεωφορείο και του λεωφορείου υπάρχει τριβή, συνεπώς μετά το φρενάρισμα το σώμα δε θα κινείται με την αρχική του ταχύτητα αλλά με μία ταχύτητα διαρκώς μειούμενη.

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Harry0000]

Εγώ έχω να προτείνω κάτι για το 4.

έχουμε μαζί μας μια ζυγαριά. όση ώρα θα ανεβαίνουμε θα μας δείχνει βαρύτερους (το αντίθετο από το 2), οπότε όταν αρχίσει να πέφτει το κουτί θα αρχίσει να πέφτει η ένδηξη της ζυγαριάς. Ε μόλις δούμε την αλλαγή ειδοποιούμε τους από κάτω.


(τι λέτε κάνουμε το πείραμα; (εγώ θα περιμένω κάτω πάντως.....))

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[amalfi]

(εγώ θα περιμένω κάτω πάντως.....)

αν δεν πιστευεις τη λυση σου περιμενεις να την πιστεψουμε εμεις?

εγω ,αν κανουμε το πειραμα σ ενα χωραφι στο χωριο μου, μπαινω στο κουτι! (αμε!)

αν το κανουμε καπου αλλου μπορει και να μη μπω

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Harry0000]

Κανονίστηκε τότε amalfi στο χωριό σου!
Η απάντηση που έδωσα είναι σωστή παρεπιπτώντως;

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Semfer]

4. ειστε μεσα σε κουτι χωρις παραθυρα σ' ενα χωραφι.
Μαζι σας εχετε παρει ο,τι αντικειμενα θελετε (βιβλια, οργανα, χρονομετρα ,υπολογιστη, ο,τι θελετε!)
Στο χωραφι βρισκονται φιλοι σας.
Σας εκτοξευουμε προς τα πανω!
κατα τη διαρκεια της εκτοξευσης (λιγα δευτερολεπτα) ειστε δεμενοι και δε μπορειτε να κανετε μετρησεις και πειραματα. (κανενα πειραμα!)
Στη συνεχεια μπορειτε να κανετε ο,τι θελετε!

Αποστολη: πρεπει μολις (ή μετα απο λιγακι, 2-3 δευτερολεπτα) φτασετε στο ψηλοτερο σημειο της τροχιας να ειδοποιησετε με τον ειδικο ασυρματο τους φιλους σας και να τους πειτε "εφτασα, κι αρχιζω να κατεβαινω!. να εχετε ετοιμο το ειδικο μαξιλαρι"

πώς θα το πετυχετε?
(δύο περιπτωσεις: με και χωρις αντιστασεις του αερα)

Στην περιπτωση που δεν υπαρχει αντισταση του αερα, η επιταχυνση που θα εχει το κουτι και ολα οσα ειναι δεμενα σε αυτο θα ειναι -g, ανεξαρτητος αν το κουτι ανεβαινει ή κατεβαινει. Επομενως η ζυγαρια θα δειχνει παντα μηδεν και δεν υπαρχει τροπος να καταλαβουμε αν το κουτι ανεβαινει, κατεβαινει ή βρισκεται στο υψηλοτερο σημειο της τροχιας του (εκει η επιταχυνση ειναι και παλι -g παρολο που η ταχυτητα μηδενιζεται!).

Ομως στην δευτερη περιπτωση τα πραγματα αλλαζουν. Η επιταχυνση του κουτιου δεν θα ειναι πλεον σταθερη γιατι η αντισταση του αερα εξαρταται απο την ταχυτητα του κουτιου.
Αν εφαρμοσουμε τους νομους του Νευτωνα θα δουμε οτι η ζηγαρια καθε στιγμη μετραει την αντισταση του αερα η οποια, καθως το κουτι ανεβαινει, μειωνεται μεχρι να γινει 0 στο ανωτερο σημειο με αποτελεσμα η ζυγαρια να δειξει 0.
ΥΓ. Για το τελευταιο δεν ειμαι σιγουρος γιατι μου φαινεται λιγο τρελο η ζυγαρια να μετραει την αντισταση του αερα :what:

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[slag2121]

1. συμφωνώ με τον bkid.
2. αφου η ζυγαρια μετραει καταβαθος την δυναμη που ασκουμε στο πατωμα του ασανσερ τοτε αν κοπει το συρματοσκοινο 8α δειχνει 0 κιλα κα8ος δεν του ασκουμε δυναμη εφοσων πεφτουμε και οι 2 με g
3.δεν μπορω να σκευτω τιποτα εδω. να πω την αλη8εια εχω την εντυπωση οτι ειναι παγιδα το ερωτημα. το μονο που μου ερχεται στο μιαλο ειναι να πρασπα8ησω να μεινω στο πατωμα κολλημενος με σκοπο να με σωσει λιγο η παραμωρφωση του μεταλλου του πατωματος στο ασανσερ.
4.μιας και εχω ασυρματο, 8α τον τοπο8ετησω στο κατω μεροσ του κουτιου. οταν 8α αρχισω να πεφτω, τοτε φαινομενικα 8α εαχισει να πεταει (οπως και στο ασανσερ). η απαντηση ειναι ανεξαρτητη απο την αντισταση του αερα

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Semfer]

Πιο πανω εδωσα απαντηση στο 4.
Μια αλλη απαντηση (λιγο μη λυκειακη ) ειναι οτι το συστημα αναφορας του ασανσερ (δηλ. ελεύθερης πτώσης) ειναι ισοδυναμο με ενα αδρανειακο συστημα αναφορας! Ενω με την αντισταση του αερα δεν ειναι...

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 15 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[antonela]

τι γίνεται βρε παιδιά;; Γιατί έχει ξεχαστεί αυτό το (τόσο ενδιαφέρον) θέμα;;;
Ας πει κάποιος την απάντηση τουλάχιστον!!!

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 14 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[Civilara]

1. μια ζυγαρια ποιο μεγεθος μετραει κατα βαθος?

Η ζυγαριά μετράει τη μάζα της οποίας το βάρος στον τόπο που βρίσκεται η ζυγαριά είναι ίσο με την αντίδραση του δαπέδου που προκαλείται λόγω της δύναμης που εφαρμόζεται σε αυτήν και λόγω της επιτάχυνσής της (αν αυτή επιταχύνεται).

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 14 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.

[mariophys]

1. Αρχικά να πούμε ότι μια ζυγαριά είναι ένα μηχανικό, κατά σύλληψη σύστημα το οποίο στηρίζει τη λειτουργία στην παραμορφωση ελατηρίων. Φανταστείτε δηλαδή ένα ή περισσότερα ελατήρια τα οποία είναι στηριγμένα στο έδαφος και πάνω τους έχουμε ακουμπήσει μια πλατφόρμα. Δεν είναι απαρραίτητο τα ελατήρια να βρίσκονται, στην κατάσταση ηρεμίας, στο φυσικό τους μήκος. Στην κατάσταση αυτή λοιπόν έχουμε οριοθετήσει το σημείο 0 της κλίμακας μετρήσεων - και πάλι προσοχή δεν είναι απαρραίτητο να έχουμε φυσικό μήκος στα ελατήρια-. Όταν λοιποόν ακομπάμε ένα βάρος προς μέτρηση στην πλατφόρμα, αυτό ασκεί δύναμη F=mg σε αυτή που με τη σειρά της μεταφέρεται στο ελατήριο. Λόγω του νόμου του Hooke ασκείται από το ελατήριο δύναμη F= -kx , όπου k η σταθερά του ελατηρίου ( ή του συστήματος ελατηρίων ). Αυτή η παραμόρφωση θέτει σε λειτουργία ενα σύστημα που μετακινεί την κλίμακα, η οποία είναι εκ των προτέρων βαθμονομημένη, και απεικονίζει τη δύναμη παραμόρφωσης. Ο λόγος που λέμε ότι μετράει το βάρος του σώματος είναι γιατί, λόγω του δεύτερου νόμου της μηχανικής όταν το σύστημα περιέλθει σε ισορροπία, ΣF=0 θα πρέπει να είναι F(weight)= -F(Hooke). και συνεπώς κατά μέτρο ίσα. 2.Υπό την προυπόθεση ότι η ζυγαριά δεν χάνει ποτέ επαφή με το έδαφος. Σε μία ενδιάμεση κατάστηση όπου όλα τα μηχανικά μέρη του συστήματος μας ( άνθρωπος, ζυγαριά, ασανσέρ ) έχουν κοινή επιτάχυνση: Εφαρμόζοντας το νόμο του νεύτωνα τελικά για τη δύναμη που μασ ενδιαφέρει θα πάρουμε: F(ελ)=mg-ma-bu όπου: mg: το βάρος ma : από το νόμο του νεύτωνα ΣF=ma, ο όρος δύναμης λόγω επιτάχυνσης bu : η δύναμη της αντίστασης του αέρα. b είναι μια σταθερά μονεδική για τον αέρα. μπορεί να μου ξέφυγε κανα πρόσημο, παρακαλώ διορθώστε με. Εκ του αποτελέσματος παρατηρούμε ότι θα έχουμε φαινομενικα μικρότερο βάρος , επίσης όσο μεγαλύτερη η επιτάχυνση τόσο μεγαλώνει και η ταχύτητα συν τω χρόνω και τελικά για πολύ μεγάλες τιμές μπορεί να εμφανίζεται μηδενικό ( και αν υποθέσουμε ότι δεν χάνεται καθόλου επαφή με τον ανθρωπο, είμαστε δηλαδή κολλημένοι στη ζηγαριά ) , ως και αρνητική ένδειξη ! 3. Μπορούμε για να αποφύγουμε τη σφοδρότητα της κρούσης να πηδήξουμε προς τα πάνω ελάχιστα πρίν τη σύγκρουση του ανελκυστήρα με το έδαφος. 4. Επιτρέψετέ μου την παραδοχή ότι η βολή γίνεται κατακόρυφα σε σ΄χεση με το έδαφος και καθ ύψος τέτοιο που το έδαφοσ να θεωρείται επίπεδο και το g σταθερό, για απλοποίηση των υπολογισμών. ( Η συλλογιστική παραμένει ίδια) Έστω ότι βαλλόμαστε μαζί με το κουτί με αρχική επιτάχυνση 3g. Η εξίσωση της κίνησης, χωρίς να λάβουμε υπ όψιν την αντίσταση του αέρα θα είναι:

Το 4. αποτελεί εφαρμογή της αρχής της ισοδυναμίας του Einstein. Ουσιαστικά δηλαδή λέει ότι σε συνθήκες κενού δεν μπορουμε να αντιληφθούμε αν αυτό που εμείς αντιλαμβανόμαστε ως βαρύτητα προέρχεται απο το βαρυτηκό πεδίο σώματος η από την επιτάχυνση του συστηματος αναφοράς. ο semfitis το κάλυψε χονδρικά.

 

Σημείωση: Το μήνυμα αυτό γράφτηκε 14 χρόνια πριν. Ο συντάκτης του πιθανόν να έχει αλλάξει απόψεις έκτοτε.