Probleme fizică

Știu ca putem avea salt de viteză și accelerație. În exemplul cu ciocniri, într-adevăr, viteza sare de la 0 la viteza  rezultata din legile de conservare "instantaneu", fapt ce ar implica accelerație infinită. "În realitate" e evident ca asa ceva nu se poate întâmpla, dar teoria clasica nu se împacă bine cu infinitul. (de exemplu, conform teoriei clasice a electromagnetismului, câmpul electric în punctul în care avem sarcina ar trebui sa fie infinit)

kosinus, on 04 noiembrie 2016 - 09:15, said:

Asadar dumneata ai senzatia ca nu ai inteles inca suficient de bine miscarea in camp gravitational si propui probleme pe forumuri care sa iti lamureasca aspectele inca neclare?!

Quote

Nu cred ca o problema de cinetica poate fi enuntata in acest fel. Masa corpului aruncat este o informatie inutila atata timp cat nu vorbim explicit de forte diferite de greutate (e.g. frecarea cu aerul, traditional neglijata in problemele de acest gen; totusi daca este mentionata frecarea, pentru ca masa sa serveasca efectiv la ceva ar trebui sa fie precizate niste informatii suplimentare relative la coeficientul aerodinamic sam macar la legea Stokes, cum se face la discutia experimentului de masurare a sarcinii electrice elementare). Prezenta unei informatii inutile intr-un text de problema indica intentia de pacaleala.

Quote

Acelasi, fara referirea la masa corpului.

Quote

Depinde ce intelegi prin "suprafata Terrei" si "momentul initial". Fireste ca nu exista acceleratii infinite, insa exista acceleratii suficient de mari incat sa poata aduce corpul studiat la viteza de aruncare intr-un timp neglijabil fata de timpul de parcurgere a traiectoriei si pe o distanta neglijabila fata de inaltimea maxima atinsa de corp. Reamintesc ca meseria fizicianului este sa stie ceea ce poate fi neglijat in analiza unei situatii fizice.
Daca vrei sa interpretezi "stricto sensu" informatia despre plecarea "de la suprafata Terrei", poti sa te gandesti de exemplu la un dispozitiv similar tunului vertical si ingropat in pamant Columbiad din "De la Pamant la Luna" a lui Jules Verne, in care proiectilul este accelerat inainte de a iesi pe gura tunului aflata exact la nivelul solului. Posibilitatile de a face strict ceea ce scrie in textul problemei nu lipsesc; ideea generica e insa ca, in momentul in care te preocupa detalii irelevante din punctul de vedere al fizicienilor, poate ca ar fi cazul sa schimbi ceva in abordare.

Quote

Cu colegii mei vorbesc asa cum se vorbeste peste tot in lumea stiintei, cu "tu". Cu studentii folosesc formula de adresare de reverenta curenta in tot mediul universitar romanesc, "dumneata". Pe acest forum, cutuma este una relaxata, eu prefer formula generica de a mentine distantele pe care o am cu studentii (deja mai mult decat media uzuala a forumului softpedia). Respectul pentru interlocutor nu este masurat atat de folosirea unei anumite formule de adresare cat de tonul general al adresarii, de corectitudine, de lipsa de agresivitate, de inexistenta abordarilor de troll etc.

Quote

In mod sigur, nu cu acceleratie si atat. Enuntul prezentat initial este perfect incomplet intrucat nu se specifica cat timp se misca corpul cu acea acceleratie inainte de a se misca liber, doar sub influenta greutatii: poate fi o miime de secunda, o secunda, un minut etc. si rezultatul se schimba. De aceea problema propusa nu merita raspuns: imi este imposibil sa cred ca dumneata nu ti-ai dat seama de acest dat de fapt inainte de a prezenta problema in public.

mdionis, on 04 noiembrie 2016 - 11:40, said:

Problemă:
De la suprafața Terrei se aruncă pe verticală cu accelerația a=7 m/s² un corp având masa m=7 Kg.Să se calculeze înălțimea maximă pe care o atinge corpul și timpul total în care acesta a efectuat mișcarea pe verticală.
Rezolvare:
În mod cert masa nu intevine în calcule și deasemenea se consideră că forța de frecare poate fi neglijată mai ales dacă acel corp are o formă aertodinamică corespunzătoare.
Deoarece este vorba despre o aruncare pe verticală de la suprafața Terrei a unui corp cu o masă foarte mică și cu o accelerație așa de mică este evident că acest corp nu va putea părăsi Terra tocmai pentru că nu există o forță propulsoare continuă care să asigure acea accelerație a=7 m/s2 și asta tocmai pentru că este vorba despre o aruncare și nu o propulsare continuă iar forța de aruncare este F=ma=49 N.Dacă ar exista o forță propulsoare continuă ,atunci cât timp ar putea aceasta să acționeze ,presupunând că această forță propulsoare ar putea fi cumva atașată acelui corp?Ca atare rezultă că datorită acestei aruncări cu acea accelerare și ținând cont de gravitație atunci ar rezulta următoarele:
1) viteza "inițială" ar fi v₀=at₀ unde t₀ este timpul de accelerare.
2) h₀=a(t₀)²:2 unde h₀ este înălțimea la care corpul atinge viteza v₀.  
3) v=v₀-gt₁ unde t₁ este timpul de urcare de la înălțimea h₀ la înălțimea h_max.
4) v₀=at₀=gt₁ și deci t₁=(at₀):g
5) h₁=[a²(t₀)²]:(2g)
6) h_max=h₀+h₁=[a(a+g)](t₀)²:(2g).
7) t=t₀+t₁=[(a+g)t₀]:g unde t este timpul parcurs de corp de la suprafața Terei până la înăltimea h_max.
8) t^'={[a(a+g)]^0,5t₀}:g unde t^' este timpul de coborâre al corpului de la înălțimea h_max până la suprafața Terrei.
9) T=t+t^'={a+g+[a(a+g)]^0,5}t₀:g unde T este timpul total parcurs de corp până la revenirea pe suprafața Terrei.
Dacă lui t₀ i se dau diverse valori dorite atunci rezultă răspunsurile de la punctele 7) și 9).
-----------------------------------------------
Eu nu am înțeles multe și în alte domenii ,dar am impresia că sunt și mulți alții care nu au înțeles prea bine și tare mă tem că au învățat pe de rost niste formule,axiome,definiții și etc....
Dacă problema propusă nu merită răspuns atunci nu-nțeleg de ce răspundeți fără a analiza și părțile bune și nu numai cele rele si asta în mod ostentativ!

Edited by kosinus, 06 November 2016 - 08:09.

ti s-a explicat deja de ce problema ta e formulata prost.
deasemenea toate ecuatiile pe care le-ai scris acolo nu au rost. cum crezi tu ca poti ridica un corp cu greutate de ~70N cand actionezi asupra lui cu 50N?????

se vede ca nu ai inteles multe, dar poate ar trebui sa mai si incerci sa intelegi. du-te si pune 7 l de apa intr-o galeata si apoi incearca sa tragi de ea cu un cantar (e acelasi principiu ca la dinamometru) astfel incat cantarul sa indice ~5kg si vezi daca se ridica.

Edited by newbie13, 06 November 2016 - 10:22.

newbie13, on 06 noiembrie 2016 - 10:22, said:

Poate ca nu suficient de clar. "aruncare" inseamna actiunea de a face ca un obiect "să ajungă la o distanță oarecare, imprimându-i o mișcare violentă". Aruncarea este savarsita nu in momentul accelerarii corpului ci in momentul in care corpul care a capatat o viteza semnificativa intr-un interval scurt este lasat sa se deplaseze liber fata de actiunea initiala, sub influenta altor forte (greutate, eventual frecare cu aerul). Procesul aruncarii nu este deci corect definit de o marime caracterizand miscarea precedenta precum acceleratia, ci de marimea ce caracterizeaza miscarea obiectului in momentul perfectarii actiunii, iar aceasta este viteza finala atinsa de corp ca urmare a accelerarii sale deliberate. Asadar exprimarea "a arunca un corp cu o anumita acceleratie" este cel putin improprie fiindca acceleratia nu caracterizeaza momentul desprinderii ci miscarea ce il precede (defectul nr.1 al enuntului).
A doua mare problema este intr-adevar cea observata mai jos: acceleratia indicata in problema este mai mica decat valoarea lui g. Singurul mod de a interpreta constructiv enuntul textual este de a presupune ca respectiva acceleratie este rezultanta dintr-o forta acceleratoare mai mare decat greutatea cu cantitatea m*a din care se scade actiunea greutatii, insa formularea folosita in enunt sugereaza mai curand ca forta aplicata in cursul accelerarii dinaintea aruncarii ar fi doar m*a, caz in care miscarea nu este posibila (iar aceasta interpretare este sustinuta chiar de catre propunatorul enuntului: "forța de aruncare este F=ma=49 N"!!!). Suntem la defectul nr.2.
Mai departe: propunatorul aduce in enunt un parametru aici inutil, masa corpului. In textul unei probleme nu trebuie adaugate date inutile, orice balast de acest gen nu serveste unor scopuri didactice ci ingreuneaza analiza cu interogatii fara rost. Defectul nr.3.
In general, atunci cand o problema este caracterizata de date initiale numerice (valori ale unor marimi fizice), rezultatul final este asteptat si el sub forma numerica, iar daca datele initiale sunt generice (e.g. notate cu niste litere care pot asuma niste valori oarecare), rezultatul este asteptat sub forma literala. Din "rezolvarea" expusa mai sus, vedem ca propunatorul asteapta o strategie strict literala in care rezultatul final apare exclusiv sub forma de combinatie de expresii algebrice, nu de numar, desi problema mentioneaza initial niste valori numerice. Avem deci defectul nr.4 care deriva in mod evident din...
Defectul nr.5: incompletitudinea enuntului. Fara o valoare concreta a timpului de accelerare precedenta aruncarii (marime fizica la care nu se face nici cea mai mica referire in enunt!), nu se poate calcula viteza finala care caracterizeaza aruncarea corpului. Propunatorul problemei sugereaza sa dam noi un timp de accelerare dupa cum ne trece prin cap, "lui t₀ i se dau diverse valori dorite", ceea ce nu are nimic de-a face cu seriozitatea: este ridicol sa dai o valoare numerica pentru o marime si sa pretinzi ca rezolvitorii sa isi inventeze o alta pentru o alta marime fizica din problema.
In sfarsit, propunatorul accepta tacit ca frecarea cu aerul ar fi neglijabila desi acest lucru nu este specificat nicaieri in textul problemei, ba mai mult, acolo apare masa corpului care ar putea avea sens doar in context de tinut cont de frecarea cu aerul. Am ajuns asadar cu numaratoarea la defectul nr.6.

Este interesant ca in situatia data propunatorul insista totusi sa fie cautate si parti bune in enuntul adus aici in discutie. Poate vrea o medalie de merit pentru faptul ca din enunt lipsesc greselile gramaticale majore.

Edited by mdionis, 06 November 2016 - 15:34.

newbie13, on 06 noiembrie 2016 - 10:22, said:

Depinde cât timp acționează forța de propulsie care produce acea accelerație de 7 m/s².Dacă accelerarea cu a=7 m/s² se produce pentru t₀=1 s atunci ce viteză va avea corpul?Vreți să spuneți că un corp de masa m=7 kg având o viteză inițială v₀=7 m/s nu se poate ridica de la suprafața Terrei????Cum am zis se neglijează frecarea cu aerul...
Aș vrea să-mi demonstrați că un corp cu masa m=7 kg având viteza inițială v₀=7 m/s nu se poate ridica de la suprafața Terrei sau de la 1 m de la suprafața Terrei.
-------------------------------
Conform raționamentului Dvs. rezultă că un corp ,indiferent de masa lui, nu poate fi ridicat de la sol decât dacă îl accelerăm cu o accelerație a>g...pe de altă parte "mdionis" spune că masa de m=7 kg nu intervine în calcule , iar Dvs. susțineti contrariul...Nu înțeleg!Care este ideea?

Edited by kosinus, 06 November 2016 - 16:03.

mdionis, on 06 noiembrie 2016 - 15:34, said:

Ați întors-o ca la Ploiești...Era evident că accelerația trebuie să se producă într-un timp t₀ pe care l-ați sesizat de fapt și Dvs. în una din alocuțiunile Dvs. didacticiste dar nu ați continuat raționamentul si acum nu vreți să recunoașteți că rezolvarea mea este bună și ca și amicul meu vedeți numai defectele problemei propuse de mine...Ca și în cazul inecuației x²+2ix+3<0 unde i²=-1 unde și Dvs. și alți mari profesori au spus că asemenea problemă este o aberație....Repet:
Dacă problemele propuse de mine nu merită răspuns, atunci de ce răspundeți?
----------------------------------------------
Ce greșeli gramaticale minore am comis???
-----------------------------------------------------
Apropo,ce va mai zis "WolframAlpha"?

Edited by kosinus, 06 November 2016 - 16:09.

ati facut experimentul cu galeata pe care vi l-am propus?
pot sa fac chiar si o prinsoare: chiar de stati o ora si incercati sa ii imprimati o acceleratie de 7 m/s^2  unei galeti cu 7 l de apa in ea (tragand de ea un un cantar astfel incat acesta sa indice ~5kg), galeta nu se va urni din loc. pamantul o trage inspre el mai puternic decat dvs si galeata acolo ramane pana cand nu actionezi cu o forta >=cu greutatea ei. dupa cum ati spus si singur, forta la care va gandeati e de 49 N, nici macar pe aproape de cei ~70 N necesari ridicarii galetii de la pamant. sincer nu stiu ce poate fi mai clar de atat si cum de insistati vis a vis e "corectitudinea rezolvarii" propuse, ce am expus aici e un fapt pe care majoritatea elevilor de clasa a 9 a il pot pricepe...

bineinteles ca un corp (cu orice masa) careia ii imprimi o viteza initiala de 7 m/s se va ridica o anumita inaltime de la suprafata pamantului, dar nu despre asta e vorba in problema pe care ati propus-o. cel mai elegant si rapid mod de a calcula este folosind conservarea energiei: m*(v^2)/2=m*g*h , dupa cum vezi masa apare in dreapta si in stanga si deci inaltimea maxima la care se va ridica corpul depinde doar de viteza initiala si de acceleratia gravitationala, nu de masa acestuia. acesta este si motivul pentru care @mdionis a spus ca masa corpului nu e necesara. masa ar fi necesara doar daca am lua in calcul si forte de frecare cu aerul (proportionale cu viteza sau cu patratul ei, in functie de valoarea numarului Reynolds rezultat pentru respectivul corp).

Edited by newbie13, 06 November 2016 - 16:46.

kosinus, on 06 noiembrie 2016 - 16:00, said:

In primul rand nu vorbeam cu dumneata.
In al doilea rand, scopul interventiei mele a fost cel de a evidentia defectele enuntului. Direct si fara ocolisuri.

Quote

Prea multe "evidente" nereferentiate in enunt. De unde stiu ca acceleratia a fost constanta, de unde stiu ca timpul t₀ trebuie sa il consider cunoscut?! Daca problema ar fi inceput astfel: "Plecand de la suprafata Terrei, un corp se misca initial uniform accelerat in sus cu acceleratia a = 7 m/s² pe timp de t₀ = 0,5 s [sa zicem], apoi continua sa se deplaseze pe verticala doar sub influenta greutatii. [eventual: Frecarea cu aerul se poate considera neglijabila.] Sa se calculeze...", am fi vorbit de un enunt corect.

Quote

Nu e buna. Dumneata ai rezolvat literal o problema numerica referitoare la o anumita situatie fizica pe care o aveai in minte insa pe care nu ai fost in stare sa o transcrii in mod corect si complet in cuvinte.

Quote

Cum spuneam: ii raspundeam altcuiva, si nu cu raspunsul la o problema gresit formulata ci cu indicarea acestor greseli din enunt. Valoarea unei lucrari este data de valoarea celei mai slabe subcomponente a acesteia. Dumneata ai nu unul ci sase aspecte deficitare relative la enunt, despre ce ai vrea sa mai vorbim?! Despre valorile reale ale marimilor fizice scalare?

Quote

Neconcordanta timpurilor in ultima fraza "[...] pe care o atinge corpul și timpul total în care acesta a efectuat [...]". E minora, tine de limbajul curent, nu ii dam atentie, insa ramane o inexactitate.

Quote

OT.

mdionis, on 06 noiembrie 2016 - 17:45, said:

1) Vorbeați despre subiectul propus de mine și despre care ați spus că nu vă interesează...
2) Văd ,cu surprindere, urmatoarele greșeli în enunțul Dvs. "Plecand de la suprafata Terrei, un corp se misca initial uniform accelerat in sus cu acceleratia a = 7 m/s2 pe timp de t0 = 0,5 s [sa zicem], apoi continua sa se deplaseze pe verticala doar sub influenta greutatii. [eventual: Frecarea cu aerul se poate considera neglijabila.] Sa se calculeze...":
a) În ce sens pe verticală de la suprafața Terrei ar putea să se miște uniform accelerat decât în sus???
b ) Dacă este vorba despre Terra atunci sub influența cui decât numai a greutății adică numai a gravitației terestre ar putea să se deplaseze și pe ce altă traiectorie decât pe verticală s-ar mișca corpul dacă presupunem ,de exemplu,că atmosfera nu există (ca să eliminăm și eventualii curenți din atmosferă)???
c) Dacă nu am specificat valoarea t₀ asta era de la sine înțeles și singurul lucru care trebuia să-l fi menționat era să spun că acel corp revine la suprafața Terrei deși era evident că pe un corp cu masa m=7 kg nu se poate monta un dispozitiv care să mențină accelerația până la viteza maximă posibilă....Care credeți Dvs. că ar putea fi timpul t₀ astfel ca acel corp să nu se mai revină pe Terra???
3) De ce nu este bună rezolvarea problemei făcută de mine?
4) Și Dvs. aveți defecte în enunțul dat mai sus... vedeți punctul 2).Cum sună expresia "defect deficitar"???
5) Eu nu văd neconcordanța timpurilor în  fraza "[...] pe care o atinge corpul și timpul total în care acesta a efectuat [...]".Irelevantă observația Dvs....Am impresia că Dvs. doar căutați nod în papură...făra a spune ce anume e greșit în rezolvarea problemei propusă de mine....
6) Corectez:Ce v-a mai zis "WolframAlpha"?
7) Ce înseamnă "OT"???

Edited by kosinus, 07 November 2016 - 07:41.

Asta e ultimul răspuns pe care o sa îl ofer, ori trollezi (deși parca nu as crede), ori... (o sa ma rezum la a-l parafraza pe Feynman care spunea ca e totuși nevoie de o oarecare inteligenta pentru a pricepe fenomenele fizice)

a) De ce nu s-ar putea mișca ceva și în jos?? Ai căzut vreodată în vreo groapă?
Cum adică nu ar putea sa de deplaseze pe alta direcție? )) Ai aruncat vreodată cu praștia? Ii imprimi pietrei o viteza inițială după care ea se deplasează sub influenta gravitației și a frecării cu aerul
c) Nu, dacă nu ai specificat durata t0 e  problema TA, nu a celor cărora le-ai propus problema. Nici nu știu cum poți sa afirmi ca e ok ca nu ai specificat asa ceva, e ca și cum te-ai duce la ofițerul de stare civila și i-ai spune ca numele tău e "de la sine înțeles"
3) Ți-am explicat și eu și domnul profesor, dacă înțelegerea mesajului scris reprezinta o problemă asa de mare atunci poate ar trebui sa lași fizica deoparte o vreme.

Edited by newbie13, 07 November 2016 - 09:52.

kosinus, on 07 noiembrie 2016 - 07:36, said:

Nu am spus nicaieri ceva despre interesul meu. Am spus ca problema formulata in forma ei initiala nu merita un alt raspuns decat cel dat. Imi mentin parerea.

Quote

Formulare extrem de nefericita.

Quote

In jos. De exemplu, intr-un put (sau intr-o groapa, cum a propus deja antevorbitorul meu).

Quote

Chiar din enunt rezulta ca exista o alta forta decat greutatea care ii imprima o acceleratie indreptata in sus. Formularea precizeaza ca aceasta actiune exterioara, alta decat greutatea, inceteaza cu totul dupa timpul t₀.

Quote

Informatia din enunt contine verbul "continua" care cere pentru mai multa claritate precizarea actiunii initiate in precedenta (deplasarea in sus). In cel mai rau caz, este o informatie usor redundanta adusa pentru eliminarea ambiguitatilor, in niciun caz nu se poate fi vorba de o greseala.

Quote

Nu e nimic de la sine inteles si, in primul rand, nu este subinteles ca rezolvitorul trebuie sa introduca el "ad panticem" o anumita marime mai curand decat alta pentru a isi rezolva problema. De exemplu, altcineva decat dumneata ar putea sa spuna ca este "de la sine inteles" ca acceleratia se produce pe o distanta data d₀, nu intr-un timp t₀ presupus cunoscut (iar aceasta alegere este mult mai naturala in cazul de fata daca ne gandim la un dispozitiv cu dimensiune spatiala limitata fixat de sol care poate accelera corpul aruncat doar pana la acea inaltime permisa de geometria sa). Toate marimile necesare rezolvarii trebuie specificate in clar, impreuna cu valorile lor numerice.

Quote

Nu e nimic evident. Atata vreme cat nu cunoastem natura fortei ce se exercita asupra corpului, orice discutie despre "evidente" este caduca si penibila. Poate obiectul este o drona cu elice, poate ca se afla intr-un tunel aerodinamic inalt, poate ca exista un camp electric care il accelereaza pentru ca are o sarcina electrica nenula etc. nu am de unde sa stiu si sa imi dau cu presupusul: dumneata vorbesti de un dispozitiv, insa a posteriori: in enunt nu ai specificat ca ar fi un dispozitiv mecanic.

Quote

WHILE (you don't understand why) DO
    READ message
END DO

Quote

Am vazut ca nu ai idee despre ce este aceea un defect.

Quote

De ce nu sunt surprins?!

Quote

Nu era o observatie ci un raspuns la o intrebare pusa chiar de dumneata.

Quote

Off topic.

mdionis, on 07 noiembrie 2016 - 14:48, said:

Citiți răspunsul meu pe MP.

Se da urmatoarea problema:

Un vehicul ce se deplaseaza cu 80 km/h decelereaza uniform pe distanta de 120m timp de 5 secunde. Care este noua viteza a vehiculului dupa decelerare?

Eu am calculat astfel:

Vi = 80 km/h = 22.22 m/s
S = 120 m
t = 5 s
Vf = ?

S = Vi * t + 1/2 * a * t² =>
a * t² = 2*S - 2*Vi*t =>
a = (2*S - 2*Vi*t)/t² =>
a = (2*120-2*22.22*5) / 5²
a = 0.712 m/s²

Vf = Vi - a*t²
Vf = 22.22 - 0.712*5²
Vf = 4.42 m/s

Unde am gresit?

Ceva lipseste....

La franare acceleratia e negativa, nu?

Pai este, si am trecut-o in ecuatia finala ca fiind negativa.

N-am facut socotelile, dar de ce crezi ca ai gresit? Dupa decelerare, ai ajuns la o viteza mai mica...
LE. Problema pare pusa prost. In 120 m poate sa si opreasca, nu numai sa incetineasca.

Edited by danvlas, 09 November 2016 - 22:15.

in mai multe locuri
acceleratia ta a dat pozitiva, cand ar fi trebuit sa dea negativa
viteza finala nu se calculeaza cu formula aia