Бусы против гравитации

[vovapi]

Что интересно, эта задача была предложена школьникам в рамках Всероссийского Турнира Юных Физиков два года назад (http://www.rusypt.msu.ru/archive/tour2012/quiz2012.shtml).
Я тогда и выдвинул своё решение этой задачи, но не получил возможность его представить. Интересно то, что к результатам, схожим с Кембриджскими, пришли, если я не ошибаюсь, три комманды.
Мне тогда говорили что те задачи, что мы решаем, через пару лет будут решены именитыми институтами и выставлены как феноменальное открытие.
Зря не верил.

[weirdan]

Мне тогда говорили что те задачи, что мы решаем, через пару лет будут решены именитыми институтами и выставлены как феноменальное открытие.
Зря не верил.

Да нет, не зря. Посмотрел видео, не увидел/услышал, чтобы кто-то заявлял о какой-либо феноменальности. Наоборот, несколько раз упоминалось, мол, классная тема для детского исследования, простая, наглядная, доступная.

[varagian]

Более того, если открыть их статью, которая рассказывает историю этой задачи, то можно проследить, что первые упоминания о ней восходят аж к 1854-му году
Examiners and Moderators. Solutions of the problems and riders proposed in the Senate-House examination (Mathematics Tripos). MacMillan & Co. London, 1854.
George Biddell Airy. On the mechanical conditions of the deposit of a submarine cable. Phil. Mag. S. 4, 16:1, 1858.

Популяризация науки — это хорошо, но не стоит гнаться за сенсациями.

[ivlis]

А в чём феноменальность то? В том, что цепочка состоит не из точечных масс? Да, задачка красивая, возможно её аналитическое решение довольно сложно, но феноменальной это её не делает. Возможно это можно даже в приличном журнале опубликовать, если хорошо описать, но не более.

[duqu]

Тоже не вижу ничего феноменального. Массы сосредоточены в центрах бусин. Можно рассматривать их как точечные объекты масс. Начальный импульс идет вверх (выброс цепи через край сосуда). Но даже если бы он шел вбок… сила тяжести тянет бусины вниз, но начальный импульс каждого точечного объекта(бусины), как минимум, направлен параллельно горизонту. Т.е. радиус схода должен быть равен нулю, а вектор скорости! мгновенно! измениться на 90 градусов вниз. Но этого произойти не может, ведь при нулевом радиусе центробежная сила будет бесконечной, соответственно радиус дуги вылета бусин будет расти с увеличением скорости их отрыва

[duqu]

Не могу исправить. Имелась ввиду, конечно, что центростремительная сила не может быть бесконечной.

[catharsis]

то что получается петля какого-то радиуса — это легко понять.
сложнее понять, почему нижний край петли поднимается над стаканом, притом на значительную высоту в сравнении с радиусом петли.

[duqu]

Ну даже на видео он поднимается не вертикально. Бусы лежат хаотично, точка отрыва и дуга гуляют. На самом деле это должна быть парабола. Когда дуга растет, вектор отрыва бусины в конечном итоге будет направлен почти вверх. Форма не в виде окружности обусловлена ускорением свободного падения. Все падает по параболе. Логично, масса бусин за краем стакана, имею ввиду падающие шарики, больше. Соответсвенно, масса взлетающих шариков меньше, там парабола будет гораздо круче. Т.е. первый участок визуально поднимается почти вертикально.

[catharsis]

когда предмет падает по параболе, его скорость существенно различается в разных точках параболы.
у всех звеньев цепи (находящихся в полете) одинаковая по модулю скорость.

[duqu]

А скорость сама по себе никак на траекторию не влияет ведь. Скорость — лишь характеризует запас энергии тела. Вектор ускорения направлен у каждой бусины индивидуально. Тут нет жескости. Это же не единый шар. Это система. В начальной точке вектор силы направлен вверх и чуть вбок. В конечной — почти вниз. Учтите скорость, при которой приземляется одна бусина и увидите, какая траектория получится вдоль всего ее пути. Просто тут бусин много, они к тому же еще и гуляют, и это завораживает, отвлекая от сути:)

[catharsis]

я только к тому, что пока не вижу причин, по которой ей стоило бы образовывать параболу.
даже подвешенная за два конца нить не образует параболы.
про скорость я сказал потому, что она объясняет параболическую траекторию свободного падения и почему здесь это не применимо.

[catharsis]

На сайте, который указан в объясняющем видео, есть статья «A collection of problems about arches, bridges, hanging chains, chain fountains...».
В пункте «Why does the table push the chain at lift off?» в последнем предложении утверждается, что обсуждаемый фонтан принимает форму цепной линии (я правда пока не понял, почему). Так что насчет параболы вы были почти правы.

[catharsis]

del

[weirdan]

Там совсем не обязательно парабола, взгляните на вот это видео, например: www.youtube.com/watch?v=6ukMId5fIi0&list=PLtra-MWzIvZG_TnFr7Ea05qDP0Vt5siKb&feature=player_embedded#t=71

Как вы такую петельку объясните?

[duqu]

Посмотрел. Да все то же самое. Большую часть времени именно параболу и вижу. По поводу пеьельки… Это инерционная система. Цепь лежит хаотично. Если подавать шарики в одну точку перед отрывом, то параболы будут идельны. Если цепь подбрасывает в воздух петлю (на восходящей бусине лежали предшествующие) то такая спираль воспарит и тоже моментально не сможет выровняться. Хотя эффеет красивый конечно

[HomoLuden]

А мы как-то в летнем кафе при универе шутили, мол, было бы прикольно сделать набор одноногой мебели (стол, стулья) с массивными гироскопами в ножке, чтобы та (мебель) балансировала даже без наличия минимально необходимых трех точек опоры. «ГИРОГАРНИТУРА» такая… Ну посмеялись и забыли.

А потом узнали про бильярдные столы на стероидах гироскопах для яхт премиум класса.

[savostin]

Блин, где столько бусинок найти (а еще где найти столько времени, чтобы их продеть)?

[vovapi]

Эффект уже может быть виден на бусах, которые можно найти в магазине. Нами были найдены бусы длиной 170см и на них был достигнут «подлёт» в 8-10см

[Andsoon]

Быстрее всего они пользуются не бусами а шариковой цепью купить которую вы можете на отрез в любом строительном магазине хоть сотню метров хоть больше.

[savostin]

Тогда в таком эффекте нет никакой тайны. Может таки бусы?

[hydralien]

Там классный slow-motion по ссылке в конце первого видео (http://www.youtube.com/watch?v=6ukMId5fIi0) — правда товарищ в этом ролике объясняет это несколько иначе.

[Self_Perfection]

Да точно так же, только эффект подъёма петли над краем сосуда остался необъяснённым.

[iDeBugger]

Еще один глюк в матрице нашли!

[densss2]

Пусковая петля прошла стендовые испытания, пора строить более масштабную версию :)

[fenst]

Ээээ. Возможно, я заблуждаюсь, но мне кажется, что эту ситуацию может объяснить любой первокурсник технического ВУЗа, изучивший динамику.

[BubaVV]

А Кембридж ведь расположен в Британии?

[barker]

Британские учёные удивляют тех, кто прогулял в школе физику?))

[0dmin]

Я поняла: Британские ученые учатся, пока другие ученые делают открытия )

[moscow_beast]

Все понял, но все-равно сцуко, шайтан!

[catharsis]

я пытаюсь представить себе в уме какое-то логичное и интуитивно понятное качественное объяснение, но пока не получается. Почти так же сложно, как представить объяснение эксперимента с двумя щелями)

[catharsis]

Статья о динамике цепей www.cl.cam.ac.uk/research/dtg/rutherford/static/pdf/chain-collection.pdf
Похожа на приведенную выше, но изложение ближе к учебнику, с простых примеров.
Объясняется подробнее, чем в видео.