Простой тест на знание физики

Мне давно кажется, что в определенных слоях обсчетсва наука заняла роль религии. Ровно с тем же результатом;-)

Я посчитал среднюю (по времени) высоту прыжка, и аппроксимировал z(t) прямоугольником. Дальше все просто.

Сочту за комплимент моим физическим способностям:-)

Неужели 4528,14 м/с?

Может калькулятор неправильный? 2500 км/час это 694.4 м/c 130 м/c это 468 км/час

Разве не так ? Различается в 5.34 раза.

А что с ней надо делать?

А можно с ней что-то сделать?

А, тьфу, да.

с какой минимальной скоростью

ограничим сверху первой космической

>воздух вокруг земли тоже двигается и толкает нас в ту же сторону, что и вращается земля

Ты заставил моё лицо болеть.

Люди, успокойтесь, неужели вы всерьёз думаете что я не пошутил... Капец.

Эхехехех, вот кстати запамятовал, проходят ли баллистику в рамках современного школьного курса физики или она изучается в специализированных ВУЗах?

PS Лучше уж пусть люди в науку верят, даже на таком «интуитивном» уровне, нежели словам всяких мракобесовъ. :]

Линейная скорость тут ИМХО вообще не важна. Чтоб приземлиться в точку прыжка нужно чтобы угловая скорость совпадала с угловой скоростью точки, с которой прыгнул испытуемый. Т.е. нужен ветер, направленный в сторону вращения Земли, причем когда испытуемый увеличивает высоту, скорость ветра тоже должна увеличиваться, и наоборот.

Варианты.

1) Мы прыгаем вертикально вверх с точки зрения наблюдателя, висящего в космосе далеко от Земли и вместе с ней не вращающегося (он нас в телескоп наблюдает). Тогда прыгать надо со скоростью около одного сантиметра в секунду — за время прыжка Земля как раз провернётся на метр. Правда, с точки зрения наблюдателя, находящегося на Земле и вращающегося вместе с ней, мы со страшной скоростью (где-то 462м/с) упрыгаем на запад и совсем чуть-чуть вверх.

2) Мы прыгаем вертикально вверх с точки зрения наблюдателя на Земле, и хотим, чтобы за время прыжка Земля провернулась на метр. Тогда — тот же сантиметр в секунду, но уже с точки зрения наблюдателя на Земле. Опять же, за время прыжка (очень маленького) Земля провернётся на метр.

3) Мы прыгаем вертикально вверх с точки зрения наблюдателя на Земле, и хотим, чтобы за время прыжка нас снесло в сторону на один метр; то есть, чтобы точка приземления отстояла от точки старта по земной поверхности на метр. Сносить нас будет сила Кориолиса; для сноса в сторону получается кубическая зависимость от времени, но, в общем, если всё посчитать — получится где-то около десяти метров в секунду.

Короче, когда Халк по небоскрёбам скачет — он вполне может что-то такое заметить. Если успокоится. Хотя нет, если он успокоится, то не сможет скакать. И вообще не будет Халком.

Почему-то мне кажется, что это невозможно.

Ну не скажи, скорость твоя линейная, а при изменении орбиты с помощью прыжка, твою угловая скорость падает.

Вообще то результат не должен зависеть от сист.отсчета;-)

Сейчас баллистику к сожалению все больше на практике проходят...

???

Что непонятно? Ты предложил 3 варианта, отличающиеся лишь наблюдателями (системами отсчета). Но результат не должен зависеть от выбора системы отсчета - если вертикальная скорость (относительно центра земли скажем) 1см/сек, то она такая будет как бы ты ее не считал.

ну с точностью до всякого релятивизму, но это не те скорости;-)

нет, но думаю это немножко больше физических возможностей человека:-)

ну так прыгать не обязательно человеку, прыгнуть может механизм какой-нибудь. а задача будет иметь смысл для расчета прыжков этого механизма.

Ты предложил 3 варианта, отличающиеся лишь наблюдателями (системами отсчета).

Это неверно.

Во-первых, меняется направление прыжка. Оно, конечно, вертикальное — но в какой системе отсчёта? То есть, мы делаем разные вещи.

Во-вторых, меняется требуемое условие. Должна ли Земля провернуться на метр — или она должна провернуться так, чтобы точка приземления оказалась в метре от точки старта (тоже сдвинувшейся)? То есть, мы добиваемся разных вещей.

Наконец, в задаче сказано «с какой скоростью», а не «с какой вертикальной скоростью», поэтому я оговариваю, что в другой (тоже разумной) системе отсчёта скорость будет совсем другой.

Давай ты просто еще раз перечитаешь условие?

«с какой минимальной скоростью нужно подпрыгнуть на экваторе вертикально вверх, что бы Земля провернулась под ногами на один метр»

Не уподобляйся turtle_bazon;-)

PS вертикально вообще то имеет единственный смысл когда ты на поверхности Земли.

Давай ты просто еще раз перечитаешь условие?

Я прочитал внимательно и, если ты не заметил, дал ответы во всех возможных случаях. Может быть, ты, наконец, до них доберёшься?

с какой минимальной скоростью нужно подпрыгнуть на экваторе вертикально вверх

Угу. Именно поэтому замечания о наблюдателях в других системах отсчёта шли оговорками в конце рассмотрения.

Не уподобляйся turtle_bazon

Кто такой?

вертикально вообще то имеет единственный смысл когда ты на поверхности Земли.

В задачах, где речь заходит о вращении Земли — нет.

И ты проигнорировал ключевой вопрос: о значении фразы «Земля провернулась под ногами на один метр».

Я прочитал внимательно и, если ты не заметил, дал ответы во всех возможных случаях. Может быть, ты, наконец, до них доберёшься?

Там единственный возможный случай. Можно я не буду разбирать то что ты там писал по косточкам (почему эти случаи экивалентны)?

Кто такой?

Он в этой ветке задавал много вопросов типа «а Земля строго сферическая»?

В задачах, где речь заходит о вращении Земли — нет.

Вращение не при чем. Вертикальное направление задается ускорением свободного падения, которое на экваторе направлено СТРОГО к центру Земли - поскольку мы считаем Землю круглой, и до момента прыжка неподвижны относительно поверхности Земли (раз в задаче не сказано иное).

И ты проигнорировал ключевой вопрос: о значении фразы «Земля провернулась под ногами на один метр».

«Провернется под ногами» означает что расстояние, замеренное на поверхности Земли, между точкой отрыва и точкой приземления составляет один метр. То есть не ты вместе с Землей повернуля на один метр пока летел (эта задача не имеет смысла, с учетом того что Земля летит вокруг Солнца а то летит где то в галактике и пр).

Т.е. ты размечаешь асфальт вдоль экватора, подпрыгиваешь на отметке 0м - приземляешься на отметке 1м.

Вертикальное направление задается ускорением свободного падения, которое на экваторе направлено СТРОГО к центру Земли

Спасибо, я знаю. Но направление ПРЫЖКА зависит от того, в какой системе отсчёта мы его рассматриваем. И поэтому может в одной системе совпасть с вертикальным, а в другой — нет.

То есть не ты вместе с Землей повернуля на один метр пока летел (эта задача не имеет смысла

Почему же, имеет. Полно задач, где учитывается только вращение Земли вокруг центра.

Т.е. ты размечаешь асфальт вдоль экватора, подпрыгиваешь на отметке 0м - приземляешься на отметке 1м.

То есть, мой вариант номер 3. Ответ дан в том самом комменте: примерно десять метров в секунду.

Но направление ПРЫЖКА зависит от того, в какой системе отсчёта мы его рассматриваем.

О_О? Каким образом? Направление (вектор единичной длины) конечно зависит от системы отсчета в том смысле что его компоненты зависят от сист.отсчета, но сам вектор (если его скажем на бумашке нарисовать) от сист. отсчета ес-но не зависит.

То есть, мой вариант номер 3. Ответ дан в том самом комменте: примерно десять метров в секунду.

Как считал? У меня оценка 130м/c.

Каким образом?

По формуле сложения скоростей, естественно. Это же вектор СКОРОСТИ.

Как считал? У меня оценка 130м/c.

Ты ближе к истине, я ошибся на порядок.

Когда ты работаешь в равномерно вращающейся системе отсчёта (например, в связанной с Землёй — всеми мелочами пренебрегаем) ты можешь пользоваться обычной механикой Ньютона, если добавишь две дополнительные силы.

1) Центробежную силу — которая направлена от центра и в данном случае просто слегка уменьшает g, и

2) Силу Кориолиса, которая направлена тангенциально, а по величине равна 2mfv, где m — масса тела, f — угловая скорость (равная попросту двум «пи», разделённым на продолжительность суток), а v — скорость, с которой тело отдаляется от центра (или приближается к нему). То есть, пока прыгун летит вверх, сила Кориолиса будет тащить его в одну сторону (конкретно — на запад), а когда падает вниз — толкать в другую; но, поскольку он уже наберёт некоторую горизонтальную скорость, эта сила будет его тормозить.

Ну, дальше всё просто. Вертикальная скорость изменяется известно как, v-gt; соответственно, горизонтальное ускорение будет 2f(v-gt). Так как изначально горизонтальная скорость была нулевой, значит, она будет изменяться по формуле 2f(vt - gt^2/2) = f(2vt-gt^2). Отсюда пройденное по горизонтали расстояние будет равно (интегрируем ещё разок) f(vt^2 - gt^3/3). Прыгун упадёт назад через время 2v/g; к этому моменту пройденное расстояние будет равно L = f(4v^3/g^2 - 8v^3/3g^2) = 4fv^3/3g^2. Вспоминаем, что f=2p/T (p — число «пи», T — сутки) и получаем, что v — это кубический корень из 3LTg^2/8p. Подставляем числа:

v^2=(3*1*86400*10^2)/(8*3.14) =10^6+мелочь

В последнем, конечно, v^3, а не v^2.

Ок, спасибо. Это самое прямое и красивое решение, у меня было гораздо кривее;-)

Сопротивлением воздуха и уменьшением g с высотой пренебречь.

А если сопротивлением воздуха не пренебрегать, то в момент остановки набора высоты двигающегося вертикально вверх тела (типа мелких картофелин выстреленных из рогатки) ветром существенно сносит вбок. Тело в краткий момент находится в состоянии почти невесомости, а тут ветер сбоку толкает.

Ты же точно не описал задачу. Говоришь Земля, а подразумеваешь совершенно другое. Кстати, до сих пор решаете?

Ответ «сколько не прыгай не повернется, мы же крутимся вместе с ней» тоже принимается;-)

с какой скоростью нужно подпрыгнуть в поезде, чтобы он проехал под тобой на метр лол

Дополнение: центробежная сила тоже некоторым образом участвует в процессе: она уменьшается с увеличением высоты, поэтому прыгун будет терять скорость немного медленнее и, стало быть, может прыгать с несколько меньшей скоростью. Но так как мы поднимемся максимум на v^2/2g = 100^2/20 = 500 метров, что по сравнению с радиусом Земли просто незаметно, эта поправка будет гораздо меньше, чем прочие огрубления.

Вращающаяся система отсчета не является инерциальной.

Уже решили.

Задача «описана» достаточно точно, что бы тот кто умеет решать ее понял и решил. Все таки я 25 лет этим занимаюсь;-)

Задача «описана» достаточно точно, что бы тот кто умеет решать ее понял и решил. Все таки я 25 лет этим занимаюсь;-)

Ты не зря слово «описана» поместил в кавычки. И да, 25 лет - это попытка задавить авторитетом? Так что с задачей? Сколько нужно пробыть в прыжке, чтобы приземлиться на метр загодя?

Мне нет нужды Вас давить, молодой человек. Есть корректно поставленная задача, хотите - решайте, не хотите - не решайте, мы не на экзамене. Если непонятно условие - перечитайте условие еще раз внимательней, можете перечитать тред.