Сила и енергия-има ли неизяснени казуси?

[MTM]

kd_dinev знаят, но по-добре им е в опозиция. Не слушай никой, ако имаш идея си я реализирай.
  Поздрави!

[kd_dinev]

Probiren beser cum studiren!Немския ми е яко ръждясал,за което се извинявам,ако има грешки...Сравнително елементарен опит може лесно да реши този спор.На споменатите разстояния се разполагат постоянни магнити върху плоскостта на вратата,може и един магнит,който се мести при всеки следващ опит-за по евтино де...срещу тях разполагаме електромагнит но така че полюсите им взаймно да се отблъскват.Веригата на електромагнита е така направена,че в момента в който вратата започне да се движи електрическия ток се прекъсва.Така всичко ще зависи на какъв ъгъл ще се премести вратата при всеки опит...

[Аtos]

Представи си че оста на пантите стърчи над вратата и на нея има макара. На нея е навито 1 м въже, на другия край на който е закачена тежест от 1 кг, която виси свободно надолу.
Първия път макарата е с диаметър 10 см. Този един кг ще има твърде малко рамо, ще почне да пада бавно и да ускорява вратата бавно. Но да приемем че вратата се е ускорила до 1 об/сек в момента в който въжето свърши, т.е. тоя 1 кг е паднал с 1 метър.
Сменаме макарата с такава с радиус 50 см. Всичко друг остава същото.
Ако направиш този опит, с изненада ще установиш че вратата пак ще се ускори до 1 об/сек, но това просто ще е станало много по-бързо. Просто тежестта ще пада по-бързо, но и въжето ще свърши по-бързо.
Накрая резултата изразен в скоростта на въртене на вратата ще е един и същ. А именно скоростта на въртене на вратата е нейния инерционен момент, в зависимост от който тя може да счупи 1 или 2 или 3 ореха.

От това, по-добро обяснение...няма как?

atos може, да не съм разбрал условието. Но с една ръка, бутам отворената врата, от  страна на пантите. Прилагам съответно сила,стремеики се да я затворя. След  това бутам същата врата от страната на бравата. Е къде силата ще бъде повече и къде по-малко. Щот има голяма разлика.
 Аз така разбрах условието на задачата.

Ако буташ с ръка, силата ще е различна, но при пантите ще я прилагаш много по-малко време, понеже имаш много по-малък ход(около 5-6 сантиметра, може и по-малко)! Ако натискаш на третия метър, ще ти е нужна много по-малка сила, но с тази по-малка сила ти трябва много по-голям ход (може би 60-70 см.). Ако целиш еднакво "засилване" на вратата, енергията за това ще е еднаква!
Постави тази врата в такава позиция, че отварянето да е вертикално нагоре и ще разбереш идеята.
Вие сякаш тепърва откривате лоста?

[kd_dinev]

От примера на Юлиан става ясно,че по големият въртящ момент води до по голямо ъглово ускорение т.е. при по- голямо рамо и една и съща сила приложена към въртящата се система мощността на механизма нараства неколкократно.Работата на вратата срещу силите на триене в пантите се извършва за много по-малко време при ползване на макарата с по-големия радиус...За съжаление не илюстрира добре това,което имах впредвид,затова си спретнах собствен експеримент,за да проверя дали имам някакво основание за твърденията си.За да не излизам извън рамките на спора използвах врата с дължина 0,7м на която закрепих метален лост с дължина 1м.Съответно на 0,1м на 0,5м  и 1м върху лоста поставих приспособления за закрепване на ластично въже със сила на опън 10нютона-за всеки случай се снабдих с шаблон,който да ми гарантира че въжето ще се разтяга на една и съща дължина т.е.ще прилагам една и съща сила върху вратата.Идеята на опита е да се установи на какъв ъгъл ще се премести вратата при прилагане на една и съща сила, но с различно рамо.Застопорявам вратата,закачам единият му край към сътветното приспособление и го опъвам до дължината сътвестваща на сила от 10нютона,след което освобождавам вратата.Многократните опити водеха до едни и същи резултати.При рамо от 0.1м отклонението е около 10градуса,при рамо от 0,5м вратата се отклонява на 45градуса,а при рамо от 1м отклонението на вратата е вече 90градуса.Тъй като съпротивлението на силите на триене в пантите не се променя,силата с която въздействаме върху вратата е една и съща и сме изразходвали една и съща енергия за да я създадем,отклонението й на различни ъгли в този случай говори само едно-ъгловата й скорост е различна в зависимост от дължината на рамото на силата...Което автоматично означава, че й отделената топлина в пантите ще е различна-най голямо количество при най дългото рамо,най малко при най-късото рамо...

[Аtos]

Опитът е некоректен!
Силата на ластика не е постоянна! Импулсът ти е еднакъв, но ластикът в първия случай не изразходва тази енергия, която изразходва в последния, енергията НЕ Е еднаква!
Отклонение 10 градуса на 10 см. рамо е...около 3 см. ход, какъв е тоя ластик, който спира да "тегли" след 3 см. ?

[juliang]

Динев, аз ти предлагам един малко по-различен експеримент.
Взимаш една здрава дъска дълга 1 метър и пружина от ресор на кола или мотор - някаква пружина която се свива от 100 кила сила или някъде там.
Подпъхваш единия край на дъската така че да не може да се се движи нагоре, и слагаш пружината под дъската.

В първия опит ще сложиш пружината на другия край на дъската. Свиваш пружината с 5 см примерно, използвайки дъската и поставяш върху края на дъската тежест от 1 килограм. Рязко пускаш дъската. Пружината би трябвало да изхвърли тежестта нагоре.

После слагаш пружината на средата на дъската и повтаряш опита. Давам ти гаранция, че във втория случай тежестта ще отлети на по-голяма височина.

При условие че и в двата случая пружината се свива с 5 см, т.е. акумулира в себе си една и съща сила, тогава защо тежестта излита на различна височина?

Още по-озадачаващото за теб ше е твоето субективно усещане - когато пружината е в края на дъската, ти буквално ще трябва да скачаш върху дъската за да я сгънеш с 5 см, а тежестта ще отлети на няма и метър. А когато пружината е на средата, сгъването на пружината с 5 см ще е много по-лесно за теб, а тежестта ще отскочи на много по-голяма височина ... Някаква мистерия, нали?
Можеш да пробваш да прибилижиш пружината още по-близо до оста на въртене, и нещата ще става още по-забавни, но до някаква граница. Елементраната логика казва че ако дъската е 100 метра дълга, и сложим пружината на 1 см от оста на въртене, ще можем да изхвърлим тежестта в Космоса, но ... реалността е друга. В този случай се намесват сили на триене, скорост на възвръщане на формата на пружината, масата на самата дъска и още, и още ...

[kd_dinev]

Юлиане,какви мистерии,какво озадачаване,какви субективни усещания?Даваш пример с лост от втори род,намесваш силата на тежестта,реакцията на опората,скоростта на възвръщане на формата на пружината,масата на дъската и както казваш и още и още...И това с каква цел?Да влезем в безсмислени и излишни спорове?Atos,ластика спира да "тегли" защото първоначалното ускорение,което е придал на вратата е малко и тя спира след като се завърти на тези градуси,а ластика си остава опънат.Както правилно отбеляза Юлиан преди време,ако няма достатъчно сила можеш да дърпаш вратата безкрайно дълго, но тя няма да се помръдне.Просто част от енергията остава в ластика,но няма как да се реализира...

[juliang]

Динев, опитвам се да ти обясня че човешкото тяло има много голяма грешка при измерване на работа (или енергия). Много по-лесно е да осъзнаеш каква сила си вложил, отколкото каква енергия си вложил. Затова и се получават такива недоразумения и спорове.
Нагледен пример е да се опитваш да качиш денивелация от 100 метра примерно. Ако го правиш по наклон 10%, ще трябва да минеш един километър и дори няма да се задъхаш. Но ако трябва да го направиш на ъгъл 45%, е видиш бая зор. А ако трябва да се качиш по въже 100 метра, реално няма да можеш да го направиш.
А енергията която трябва да вложиш и в трите случая е еднаква.

[kd_dinev]

В моя опит употребявам ластично въже,което се разтяга на една и съща дължина.Дали ще го разтегна с ръка или ще употребя макара като накрая на ластика завържа една и съща тежест и я оставя тя да го разпъне,след което я застопоря неподвижно и оставя да се движат само ластика и вратата-смяташ ли,че тогава пак ще има някакви субективни усещания?И силата и енергията ще са едни и същи...

[juliang]

OK, вместо ластик намери силна пружина (примерно 100 килограма натиск да я сгъват 1 см - пружина от автомобил ще е добре). Сгъни я 1 см и я допри един път на 10 см от пантата, втория път на края на вратата. Осигури абсолютна неподвижност на опората в задната част на пружината. Ще видиш че нещата ще са коренно различни.

Причината е че силата от ластика е много малка и трябва да се бори със съпротивлението на пантите, със съпротивлението на въздуха при движението на вратата... Времето през което ластика упражнява силата върху вратата е голямо и затова се получават тези разминавания.

[kd_dinev]

Досега бяха субективни усещания,сега пък силата била малка.По твоята логика в примера,който си дал с макарите с различното рамо,ако вместо тежест от 1кг,закачиш тежест от 100кг,нещата ще станат коренно различни,т.е. когато рамото е по-късо вратата ще се ускорява по-бързо,а когато рамото е по-дълго тежестта ще пада по-бавно?

[MTM]

То вече трябва да поставят бравите на вратите, от страната на пантите,за по-лесно отваряне на вратите. 

[Аtos]

В моя опит употребявам ластично въже,което се разтяга на една и съща дължина.Дали ще го разтегна с ръка или ще употребя макара като накрая на ластика завържа една и съща тежест и я оставя тя да го разпъне,след което я застопоря неподвижно и оставя да се движат само ластика и вратата-смяташ ли,че тогава пак ще има някакви субективни усещания?И силата и енергията ще са едни и същи...

Абсолютно невярно!
Ти четеш ли изобщо какво ти пиша?
Ластичното въже е разтегнато еднакво, но на 10 см. от пантите НЯМА ТОЗИ ХОД, за да отдаде цялата си акумулирана енергия при свиване!
Ок, измери колко е хода на свиване при 10 см. от пантите и после му сложи стопер на 45 см. на същото разстояние!

[kd_dinev]

Чета много внимателно какво ми пишеш.Отбелязвам само,че при 10 сантиметра рамо няма необходимия първоначален въртящ момент,който да даде възможност на ластика да отдаде цялата акумулирана енергия в него.Поне на мен така ми изглежда,защото вратата се завърта на малък ъгъл и спира,а ластика си остава опънат.При рамо от един метър ускорението е такова,че ластика изобщо не може да следва приложната си точка-тя просто го изпреварва...

[Аtos]

Ок, схванах разминаването в разбирането!
Ти говориш за приложена сила, а ние с Юлиан ти говорим за вложена енергия.
Накратко - и двамата с него твърдим, че ако вложиш еднаква енергия (независимо от точката на прилагане на силата, независимо от големината на тази сила), вратата ще е с еднаква скорост при затварянето си!
Ако не е, значи не си успял да вложиш същата енергия!