катушка(физика)

Bulatos · Сообщение **Bulatos** » 14 окт 2015, 16:29

попытался было написать уравнения для решения, но сдался. Зато рассудил так. Если бы нить отклонялась от вертикали, то следовало бы ожидать, что будут колебания (маятник). Но по опыту знаем, что такая игрушка, Ё-Ё, движется по прямой вниз при разматывании, без колебаний. Значит, нить останется вертикальной.

w.wrobel · Сообщение **w.wrobel** » 14 окт 2015, 17:32

Anik · Сообщение **Anik** » 15 окт 2015, 04:39

Нить не отклонится от вертикали потому, что сил действующих на катушку в горизонтальном направлении нет, а момент сил через гибкую нить не передаётся.
Можно предствить себе вместо нити жёсткий стержень, приваренный сваркой к потолку и катушке. Он тоже останется в вертикальном положении именно потому, что через него передаётся момент сил. Если этот стержень закрепить шарнирно на потолке, то стержень отклонится от вертикали так, что ц.м. катушки станет на одну вертикаль с точкой подвеса (вопреки мнению некоторых). А если стержень упругий, то он под действием момента силы $$mgr$$

изогнётся. Этот момент действует на нижнюю часть стержня против часовой стрелки (по рисунку).

Anik · Сообщение **Anik** » 15 окт 2015, 04:57

Anik · Сообщение **Anik** » 15 окт 2015, 05:08

Долго парюсь набирая текст, потом отправляю, а фиг с два! Текст теряется, а отправляется пустое сообщение. Это только у меня?
Этот текст мне удалось отправить редактируя пустое сообщение.

zykov · Сообщение **zykov** » 15 окт 2015, 20:00

Если нить не намотана, а привязана, то очевидно катушка будет раскачиватся.
Если же намотана, то думаю результат будет зависеть от момента инерции. Так большой момент инерции практически эквивалентен случаю с привязанной катушкой.

magnus-crank

zykov писал(а):Source of the post Если нить не намотана, а привязана, то очевидно катушка будет раскачиватся.
Если же намотана, то думаю результат будет зависеть от момента инерции. Так большой момент инерции практически эквивалентен случаю с привязанной катушкой.

Но тут же нет "фазового перехода"?
Значит при большем моменте инерции катушки, катушка/нить будет сильнее отклоняться и наоборот. Надо только вычислить "скорость" отклонения, ага?
Просто при каком-то моменте инерции раскачивания не получится, ибо для достижения "вертикали центром масс" потребуется бесконечное время и бесконечная нить.

w.wrobel · Сообщение **w.wrobel** » 15 окт 2015, 21:42

Тем не менее правильный ответ следующий: нить остается вертикальной.

Anik · Сообщение **Anik** » 16 окт 2015, 03:51

magnus-crank писал(а):Source of the post Значит при большем моменте инерции катушки, катушка/нить будет сильнее отклоняться

Укажите силу, действующую в горизонтальном направлении, которая отклоняла бы катушку в бок. А если нить привязать к катушке, то катушка развернётся вокруг узла так, что её ц.м. повиснет по вертикали (будет пересекать линию продолжения нити).
Если раньше моменту силы, который разматывал катушку, препятствовал инерционный момент, от углового ускорения катушки, то когда она привязана, нить не может уже сматываться, поэтому если привязанную катушку из того положения как на рисунке отпустить, она начнет колебаться вокруг точки где она привязана. Как будет при этом болтаться нить я не знаю. Это отдельный интересный вопрос.

magnus-crank

Anik писал(а):Source of the post magnus-crank в 16.10.2015, 00:13 написал(а): link
Значит при большем моменте инерции катушки, катушка/нить будет сильнее отклонятьсяУкажите силу, действующую в горизонтальном направлении, которая отклоняла бы катушку в бок.
А если нить привязать к катушке, то катушка развернётся вокруг узла так, что её ц.м. повиснет по вертикали (будет пересекать линию продолжения нити).
Если раньше моменту силы, который разматывал катушку, препятствовал инерционный момент, от углового ускорения катушки, то когда она привязана, нить не может уже сматываться, поэтому если привязанную катушку из того положения как на рисунке отпустить, она начнет колебаться вокруг точки где она привязана. Как будет при этом болтаться нить я не знаю. Это отдельный интересный вопрос.

Я всего лишь развил мысль zykov - если в точке отрыва нити от катушки действительно возникает "сопротивление", которое создает момент вращения центра катушки относительно этой точки, то из этого следует описанная мной картина. То есть зависимость будет непрерывная.
В том, что создается - я не уверен. Но если поставить другой эксперимент - взять катушку и дернуть вверх нить - изменится ориентация нити в пространстве ли нет? При определенной резкости рывка катушка даже поднимется.
Или здесь протекает граница между идеальностью воображаемой катушки в задаче и реальностью катушки в эксперименте, или имеет значение именно наличие рывка и отматывание нити с ускорением свободного падения никогда не приведет смене положения катушки.

yourdomain.com