Voľná debata o fyzike

robo68

 

Silu Fv si nakreslil, ako výšku trojuholníka a potom počítaš sínus z tohto pravouhlého trojuholníka. Ale to neplatí. Mne vychádza pri 40 stupnoch hodnota av=0.0074091 m/s^2, ale možno to tiež nie je správna hodnota. Na prvom grafe je av a na druhom at

graf_a.pdf

Tono, mohol by si priložiť aj nejaké výpočty pre silu Fv? Neplatí, že Fv je priemetom Fo, resp. Ft na dotyčnicu?

 

Nuž, podľa mňa má Bohus chybu v tom, že označil silu Fv ako odstredivú (v ďalšom texte to už má správne, Fo). 

 

 

Robo, správna pripomienka, mal som silu Fv nazvať zložkou odstredivej sily Fo a nie priamo odstredivou silou. To potom vyvoláva nedorozumenie.  Odstredivú silu Fo som ani nepočítal, len je tam uvedené zrýchlenie a_o = 0, 0216 m/s², čo po vynásobení hmotnosťou dá tú silu Fo.

Máte pravdu, že pri nulovom trení nie je potrebná na pohyb žiadna sila. Ale aj pri nulovom trení na koľajniciach existuje odpor vzduchu a aby sa lokomotíva pohybovala nejakou rozumnou rýchlosťou, tak trvalú silu a aj energiu vynakladať na taký pohyb predsa len treba. 

robo68

 

Je to len približný výpočet, ale malo by to snáď zodpovedať realite. Niekde na nete by mohla byť konkrétna hodnota pre porovnanie, aspoň na rovníku.

vypocet.pdf

Pozrel som sa na to lepšie a z tvojich grafov vyplýva, že sila Fv je najväčšia na rovníku. No keď sa pozrieš na mnou doplnený Bohusov obrázok, tak môžeš vidieť, že na rovníku budú sily Fo a Ft na jednej priamke a ich priemet na dotyčnicu je bod, teda sila Fv je rovná 0.

 

Priebeh zrýchlenia av je tu:

priebeh_av.pdf

robo68

 

Máš pravdu, ako vždy som sa pomýlil. Dosadil som nesprávny uhol. Posielam ti opravu, dúfam, že je to už správne. Počítam to popri inej robote, tak sú tam chyby, sorry.

 

odstredive zrychlenie.pdf

Tono, chyby nerobí len ten, kto nič nerobí. Ale stále ti vychádza maximum a_v na rovníku. Tam by ale malo byť 0, keďže odstredivé zrýchlenie a_o aj tiažové zrýchlenie a_t sú na rovníku kolmé na dotyčnicu. Zrýchlenie a_v pôsobí len na telesá, ktoré sú medzi pólmi a rovníkom a to tak, že sú "ťahané" smerom k rovníku. Ešte pripájam pre porovnanie grafy pre a_v. Na modrej čiare vidieť, že na rovníku je zrýchlenie a_v rovné 0 a po prekročení rovníka sa mení jeho smer.

 

priebehy_av.pdf

 

Nevylučujem, že sa mýlim. Fyziku a matematiku som mal naposledy pred 25 rokmi. :)

Robo68

 

Nie, nemýliš sa. Ja som si neprečítal poriadne zadanie. Vy ste počítali zložku av, ako priemet zrýchlenia a ja, ako absolútnu hodnotu vektora. Takže ak moju hodnotu av vynásobíš cos(alpha) dostaneš to isté.

Teraz to sedí. :pohoda:

 

Zrýchlenie a_v pôsobí len na telesá, ktoré sú medzi pólmi a rovníkom a to tak, že sú "ťahané" smerom k rovníku. Ešte pripájam pre porovnanie grafy pre a_v. Na modrej čiare vidieť, že na rovníku je zrýchlenie a_v rovné 0 a po prekročení rovníka sa mení jeho smer.

 Dovolím si komentár a je ozaj zaujímavé pričuchnúť k výpočtu zrýchlenia a jeho smeru (av)

Inštíktívne predpokladám, že Tono má pravdu, že na rovníku resp. čo najbližšie k nemu bude zrýchlenie najväčšie a s toho dôvodu bude po prekročení rovníka aj zmena smeru zrýchlenia (opačné).

 

A nebol by som to ja aby som nepodpichol.

Ako je vôbec možné, že dochádza k zrýchleniu, keď má rotujúca zem pohyb rovnomerne otáčajúci ?

Buky, tvoj inštinkt je pre mňa zárukou, že sa mýliš. :)

No, nejde tak ani o inštinkt.

 

Stačí roztočiť na glóbuse poludník v podobe drátu na ktorom je navlečený krúžok. Pri dostatočnej rýchlosti otáčania sa bude krúžok držať v rovníkovej oblasti. Po vychýlení v oboch smeroch (severný - južný pól) sa bude opätovne vracať k rovníku.Tam je najväčšia Odstredivá sila ale paradox je v tom, že nedochádza k žiadnemu zrýchleniu rušňa.

 

Preto je na mieste otázka, prečo je tomu tak.

No, a presne toto začal počítať Bohus vo svojom príspevku s obrázkom, kde nakreslil silu F_v. Len kvôli tebe to zopakujem: F_v nie je odstredivá sila, ale je to sila, ktorá zrýchľuje telesá smerom k rovníku. Odstredivá sila je označená F_o a je samozrejme najväčšia na rovníku. Prečítaj si to poriadne, aj s ďalšími komentármi.

 

Fv nie je odstredivá sila, ale je to sila, ktorá zrýchľuje telesá smerom k rovníku.

 Počítanie je rozdelenie do zložiek síl ( Fo, Fv)

Pokiaľ ide o zložku sily Fv, tak si to predstavujem tak, že lokomotívu poháňa v tomto smere výsledná sila raketového motora, alebo výsledná sila pohonu samotnej lokomotívy.

 

A pre drvivú väčšinu zopakujem : Nemáte najmenšiu šancu pochopiť fyzikálny princíp, čo sa v skutočnosti deje. Ani len schopnosť odpovedať, prečo dochádza k zrýchlenému pohybu rušňa ( av) pri rovnomerných otáčkach Zeme.

Nuž, zrýchlenie a_v je dôsledkom otáčania Zeme. Keby sa Zem neotáčala, tak toto zrýchlenie nevznikne. :)

To je pravda, ale ako je možné, že k zrýchlenému pohybu dochádza pri rovnomerných otáčkach Zeme ?

Odstredivá sila F_o predsa tiež pôsobí pri rovnomerných otáčkach Zeme. Ale nesmeruje od stredu Zeme, ale od osi otáčania. Jej priemet na dotyčnicu je F_v. A možno si ešte pamätáš, že teleso, na ktoré pôsobí sila sa pohybuje zrýchlene.

 

Odstredivá sila F_o predsa tiež pôsobí pri rovnomerných otáčkach Zeme.

 Skôr by som sa na to pozeral tak, že k Odstredivej sile dochádza z dôvodu krivočiareho pohybu telesa (rušňa).

Preto si myslím, že ak by Zem nerotovala, tak Odstredivú silu môžem nahradiť rovnomerným pohybom telesa po povrchu. Tam ale vzdialenosť od osi otáčania už nebude hrať rolu. To je príklad obiehajúcej družice.

Buky, keby Zem nerotovala okolo svojej osi, tak by žiadna os otáčania nebola. Do výpočtov odstredivej sily pre teleso, ktoré by sa pohybovalo na povrchu nerotujúcej Zeme by vstupoval len polomer Zeme. Ale Zem rotuje okolo svojej osi a preto treba počítať vzdialenosť od osi otáčania. Tak, ako to urobil Bohus.

Z pohľadu družice je jedno, či sa Zem otáča okolo svojej osi, či nie. Pre družicu je dôležité len gravitačné zrýchlenie Zeme.

Je pravda, že ak sa teleso pohybuje po rotujúcej guli, tak ide o podstatne odlišný experiment ako pri obiehajúcej družici. Výsledok pri rotujúcej Zemi je v podobe zrýchľujúceho rušňa po polguli (av) A som presvedčený, že najväčšie bude pri rovníku.

 

Ak ale nadviažem na Odstredivú silu, tak si viem teoreticky predstaviť zvyšujúcu rýchlosť rušňa po oobvode Zeme až dosiahne Nulovú tiažovú silu Fg = 0, čo inak znamená beztiažový stav.

Buky, tvoje presvedčenie je dostatočný indikátor toho, že sa mýliš. Alebo si jednoducho pletieš odstredivú silu F_o s jej priemetom na dotyčnicu v podobe F_v. Zrýchlenie a_v je v skutočnosti najväčšie na 45. stupni severnej, resp. južnej šírky. Na rovníku je 0, lebo smer F_o je na rovníku kolmý na dotyčnicu. A teda teleso na rovníku sa nebude pohybovať po dotyčnici v smere sever-juh, lebo tam už žiadna sila F_v nepôsobí, keďže je rovná 0.

 

Olovnica na rovníku bude ukazovať presne do stredu Zeme, rovnako ako na póloch. V našej zemepisnej šírke však ukazuje mierne na juh od stredu Zeme a na južnej pologuli zas mierne na sever. Je to preto, lebo tiažová sila F_t nesmeruje presne do stredu Zeme. Samozrejme musíme vylúčiť miestne gravitačné odchýlky.

  Zrýchlenie a_v je v skutočnosti najväčšie na 45. stupni severnej, resp. južnej šírky. Na rovníku je 0, lebo smer F_o je na rovníku kolmý na dotyčnicu. 

:doh: Je to tak ako píšeš. Akurát by som tvrdil, že je kolmá na os otáčania.

 

Ale nie je je to so mnou až tak zlé v prípade obiehajúcej  lokomotívy. Ak pôsobí rušeň 880 000 N tiažovou silou a budem pri jej obiehaní  zvyšovať rýchlosť, tak teoreticky dosiahnem stav beztiaže  Fg = 0.

 Ak teleso Nemá rovnomerný priamočiary pohyb, tak musím naň pôsobiť silou, čo znamená krivočiary pohyb. Nemýlim sa ak budem tvrdiť, že  súčasne ale vzniká opačne orientovaná Odstredivá sila. Preto ak dôjde k rovnováhe medzi gravitáčnou a odstredivou silou, môže mať teleso rovnomerný krivočiary pohyb. Inak povedané, ide krivočiary zotrvačný pohyb družice.

 

To len aby sa brala odstredivá sila vážne  :)

ano, zase sa mylis.   Sucasne s gravitacnou silou ktorou posobi zem na lokomotivu vznika gravitacna sila ktorou posobi lokomotiva na zem.   Ziadna odstrediva sila,    to si prave porusil gravitacny zakon a 3 NZ.   Ako obycajne.

 

Sucasne s gravitacnou silou ktorou posobi zem na lokomotivu vznika gravitacna sila ktorou posobi lokomotiva na zem.

Hľadáš zrýchlenie , voľný pád ?

Takto môžem definovať aj tiažovú silu Fg = 880 000 N na severnom alebo južnom póle. Snerom k rovníku bude Fg menšie. Stačí teda zdôvodniť prečo je tomu tak. Bohus tomu nadáva Odstredivá sila.

 

Vrátim sa ešte späť k Odstredivému zrýchleniu lokomotívy. Som presvedčený, že pri pohybe rušňa od pólu k rovníku je dôležitá aj Coriolisova sila. Bez nej by nebol možný zrýchlený Odstredivý pohyb a dokonca si dovolím tvrdiť, že v jej dôsledku tiež dochádza k zrýchlenému pohybu rušňa.

Buky, nechcel by som mať taký guláš vo fyzike, aký máš ty. Bez Coriolisovej sily nie je možný odstredivý pohyb? Netuším, čo si pod odstredivým pohybom predstavuješ. Kašli na Coriolisovu silu, tú nepochopíš.