Почему тяжелый шарик качается дольше чем легкий

ВПР Окр. мир 4 класс, Как ответить на вопросы про опыт с качением маятника?

Антон решил провести наблюдения за качанием маятника. Для этого он изготовил два маятника – взял две прочные нитки одинаковой длины, закрепил их на перекладине и подвесил к каждой нитке по шарику одинакового размера: к одной нитке лёгкий шарик из пенопласта, к другой – тяжёлый из пластилина. Затем оба шарика на нитках он отклонил на одинаковое расстояние и одновременно отпустил. Шарики начали качаться на нитках, отклоняясь то в одну, то в другую сторону. Вскоре шарик из пенопласта остановился, а шарик из пластилина ещё некоторое время продолжал качаться на нитке.

1) Сравни условия качания шариков на нитках в описанном опыте. Подчеркни в каждой строке одно из выделенных слов:

2) По результатам опыта сделай вывод о том, как вес шарика влияет на длительность его качания на нитке.

3) Если бы Антон захотел выяснить, влияет ли длина нитки на длительность качания шариков, с помощью какого опыта он мог бы это сделать? Опиши этот опыт.

Какой шарик подскочет выше: стальной, стеклянный или резиновый ?

Правильный ответ: стеклянный. Стальные шарики — вторые по прыгучести, резиновые идут последними.

Когда шарик ударяется оземь, часть энергии его дви­жения теряется при соприкосновении. Энергия либо по­глощается поверхностью самого шарика (тот сжимается), либо выделяется в виде тепла. Иными словами, чем твер­же и жестче шарик, тем меньше энергии он теряет (мягкие шарики сплющиваются).

Но это если поверхность жесткая. «Прыгучесть» — это не только отскакивание предмета, но и то, от чего он отскакивает. Уроните мраморный шарик или шарик от подшипника на мягкий песок — и ни тот ни другой не отскочат вовсе. Вся энергия уйдет в песок. Однако попро­буйте бросить их о железную наковальню — и каждый из двух легко «перескачет» резиновый шарик, брошен­ный с той же высоты.

Научный термин для «прыгучести» того или иного объекта — его «коэффициент упругого восстановления», или КУВ. По сути, речь идет о шкале, измеряющей энергию, которую материал теряет при ударе. Градация шкалы от 0 (когда теряется вся энергия) до 1 (когда энергия не теряется). Эбонит (твердый каучук) имеет КУВ = 0,8, а коэффициент восстановления того же ша­рика из стекла может достигать 0,95.

Опять же, все это при условии, что при ударе стеклян­ный шарик не разобьется. Поразительно, но никто до сих пор не знает, как и почему стекло бьется. Прошедшая в 2005 г. Третья международная конференция по деформа­ции и разрушению усовершенствованных стекол, с учас­тием величайших умов со всех концов света, так и не смогла прийти к единому мнению.

Многие из уникальных свойств стекла — это резуль­тат того, что стекло является не обычным, а аморфным (или «бесформенным») твердым телом. Расплавленное стекло затвердевает настолько быстро, что его молекулы просто не успевают «улечься» в правильную кристалли­ческую решетку. Все потому, что стекло содержит не­большие количества соды (карбонат натрия) и негаше­ной извести (оксид кальция), которые вмешиваются в регулярную структуру кремнезема (двуокись кремния) по мере охлаждения. Без этих добавок кремнезем остывал бы гораздо медленней. И формировал бы химически чистый и правильный — но куда менее полезный — кварц.

Кое-кто из ученых считает, что если подождать по­дольше — скажем, несколько миллиардов лет, — молеку­лы стекла все-таки образуют подлинное твердое тело.

Но пока они точно автомобили в дорожной пробке: им вроде и хочется встать, как все, в упорядоченный поток, да вот беда — на пути уже вылез кто-нибудь из соседей. А видимый итог этого кажущегося хаоса — прозрачное, гладкое, загадочное стекло.

Дискуссия №4. Доказательство Галилея.

Когда-то давно, еще обучаясь в школе, я где-то прочитал, будто бы Галилей пришел к выводу об одинаковом времени падения тел с башни на Землю не в результате поставленного им эксперимента, а исходя из примерно следующего логического рассуждения: «Предположим, что более массивные тела падают на Землю быстрее, чем легкие. Тогда, с одной стороны, если к массивному телу присоединить легкое, оно будет тормозить падение тяжелого тела. Но, с другой стороны, суммарная масса тел при этом возрастает и, следовательно, по нашему допущению объединенное тело должно падать быстрее. Получено явное противоречие. Следовательно, наше предположение было ошибочным».

Означает ли приведенное доказательство, что один из весьма фундаментальных законов физики (экспериментальной науки) может быть получен не в результате постановки экспериментов, а из чисто логических рассуждений?

• 4170 просмотров

Во времена Галилея было принято считать, что тяжелые предметы падают на землю быстрее, чем легкие (эта теория была выдвинута еще Аристотелем). Это подтверждали опыты с падением пера и камня или какой-нибудь другой подобной пары. Галилей понял, что различие во времени падения этих предметов возникает только из-за сопротивления воздуха. По легенде, он сбрасывал камни разного веса с Пизанской башни, желая удостовериться, что они достигнут земли одновременно. Однако в действительности он экспериментировал с мраморными шарами (что подтверждено документально), скатывая их по наклонной плоскости, и обнаружил, что их движение не зависит от массы. Точных часов тогда не было (использовались водяные или собственный пульс экспериментатора), и поэтому скатывание шаров было удобнее для измерений, чем падение. При этом Галилей проверил, что полученные им законы скатывания качественно не зависят от угла наклона плоскости, и, следовательно, их можно распространить на случай падения. Он также предложил теоретическое доказательство того, что Аристотель не может быть прав. Предположим, что тяжелый камень падает быстрее, чем легкий. Представьте теперь, что они соединены друг с другом очень легкой струной. Как это повлияет на падение тяжелого камня? С одной стороны, отстающий легкий камень должен заставить более тяжелый падать несколько медленнее, чем прежде. С другой стороны, два камня, рассматриваемые вместе, массивнее тяжелого камня, а значит, должны падать быстрее. Это противоречие показывает, что аристотелевская теория непоследовательна.

Нельзя сказать, что Галилей вывел свой закон на основании только лишь теории. Ведь ей предшествовал анализ опытов с падение легких и тяжелых предметов (пера и камня). И затем теория была подкреплена экспериментами с шарами. Так что в физике без экпериментов все-таки никуда — любая физическая теория должна быть подтверждена или опровергнута экспериментом.

Почему более тяжелый камень летит дальше, чем легкий?

По какой траектории летит камень, брошенный под углом к горизонту?
По какой кривой летит камень, брошенный под углом к горизонту? Не торопитесь, нужен точный ответ.

Доказать, что можно найти самый легкий и самый тяжелый из камней
Доказать, что можно найти самый легкий и самый тяжелый из камней (одновременно), количество которых.

найти самый легкий и самый тяжелый из камней (одновременно)?!
Доказать, что можно найти самый легкий и самый тяжелый из камней (одновременно), количество которых.

Как выбрать самый легкий и самый тяжелый арбуз?
Иван Васильевич пришел на рынок и решил купить два арбуза: один для себя, а другой для тещи.

Сообщение от zargandr
Сообщение от ktulhu-forever
Сообщение от Semen31415
Сообщение от Hant
Сообщение от iifat
Сообщение от zargandr

Сообщение от Hant
Сообщение от IrineK
Сообщение от Semen31415
Сообщение от iifat

Пусть будет меньше. Эффект останется. Можете проверить.

Сообщение от iifat

Рассмотрите зависимость более высокого порядка — эффект только усилится. Можете проверить.

Сообщение от iifat

Сообщение от IrineK
Сообщение от IGPIGP

Сообщение от iifat
Сообщение от iifat

Сообщение от zer0mail

Так легче объяснить. Помните: "Эллипс, это круг вписанный в квадрат размером 3х4"?
Ясно же, что главное различие, — отношение массы к поверхности. Для множества форм, это поверхность миделева сечения. Для шара — большой круг. И далее всё как Вы изложили. Масса пропорциональна кубу размера, а поверхность сопротивления, — квадрату. Сила сопротивления пропорциональна поверхности а импульс — массе (3-й степени).
Но для демонстрации, шары равной плотности и разного размера, вполне эквивалентны шарам одинакового размера и разной плотности. Главное понять сначала, что тот у которого поверхностная плотность:

больше полетит дальше.

Здесь — решение по модели подробно.

Я помню решал уже кто-то задачу для падающего в ньютоновской жидкости тела. По-моему Sergey98, если не ошибаюсь. Для горизонтальной составляющей там просто экспонента, а тут чуть сложнее. Не нашёл того поста и попробую восстановить по памяти:
для простоты oy — вниз и начало движения v=y’=0; y=0; t=0
для скорости проще всего выходит и тут направление oy ещё не важно, но после понадобится:

н.у. оговоренные вначале требуют чтобы:

то есть при t = #infinity получаем v соответствующее равенству силы сопротивления силе тяжести.
Интегрируя несложно получить у, а вот время имея заданную Н вроде численно придётся считать.
Главное, — знаки и единицы сходятся.
Но в самом подходе отсутствует оценка зависимости коэффициента сопротивления k отнесенного к массе тела от массы(для заданной плотности — размера)). Тут видно, что для данного камня это константа. О влиянии размера тела заданной плотности на неё сказал zer0mail.
То есть прямого отношения к вопросу изложенное не имеет.

Почему Parallel.For более долгий чем for?
1.Последовательный Stopwatch ticks = new Stopwatch(); ticks.Start(); .

Почему Parallel.For более долгий чем for
1. Stopwatch s = new Stopwatch(); s.Start(); for (int i = 0; i <= 10000;.

Почему Web тяжелый
Вот мне по работе надо web, сайтостроение и т.д., я уже освоил HTML5 и CSS3, сейчас думал все.