Скачать + смотреть онлайн

бесплатно в хорошем качестве HD

Строго запрещено смотреть анал видео. Крутые - все самые шикарные мамки видео. Мега лучший пердос video.

PhysBook
PhysBook
Представиться системе

Kvant. Момент

Материал из PhysBook
Версия от 18:54, 3 февраля 2010; Alsak (обсуждение | вклад) (Микроопыт)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)

А так ли хорошо знаком вам момент? // Квант. — 1991. — №8. — С. 40-41.

По специальной договоренности с редколлегией и редакцией журнала "Квант"

...работа, которую у мы проделали, равна углу, на который было
повернуто тело, умноженному на какую-то странную комбинацию сил
и расстояний. Эта «странная комбинация» и есть момент.
Р. Фейнман

Конечно же, выдающийся физик XX веки Р. Фейнман не вводил таким странным образом понятие момента. Этот термин, в близком к современному понимании, был введен в науку в XVI веке покровителем и другом Галилея Гвидо Убальдо дель Мойте. Им же было сформулировано и условие равновесия рычага в виде равенства моментов.

Понятие момента значительно шире известного из школы момента силы, о котором именно и шла сейчас речь. Не менее важен и момент инерции, характеризующий распределение масс в теле и служащий мерой его инертности при вращении, и момент импульса, закон сохранения которого — того же ранга, что и законы сохранения импульса и энергии. При дальнейшем изучении физики вы познакомитесь также со спиновым и магнитным моментами элементарных частиц, с моментами импульса атомных ядер, атомов и молекул, и даже с моментами инерции и импульса планетных систем, звезд и звездных скоплений — без этих понятий невозможно представить современное состояние науки.

Вопросы и задачи

  1. Как отличить сырые яйца от вареных?
  2. Кирпич лежит на наклонной плоскости, прилегая к ней всем основанием. Какая половина кирпича — правая или левая — с большей силой давит на наклонную плоскость?
  3. Как легче сдвинуть с места груженую телегу: прилагая силу к корпусу телеги или к верхней части обода колеса?
  4. Почему, прижимая руки к телу, фигуристка на льду вращается быстрее?
  5. Почему прямоугольный проволочный виток с током стремится устанавливаться в магнитном поле так, чтобы плоскость витка была перпендикулярна к полю?
  6. Отчего присохшую пробку с резьбой легче отвернуть, если плотно обмотать ее несколькими слоями ткани?
  7. Длинный стержень легче удерживать в горизонтальном положении за середину, чем за конец. Почему?
  8. Что труднее переломить — целую спичку или ее половинку?
  9. На некоторых гоночных автомобилях двигатель стоит не спереди и не сзади, а посередине. Какое преимущество имеет такое расположение?
  10. Почему мяч не остается в покое на наклонной плоскости?
  11. Почему конькобежцы, разгоняясь, размахивают руками?
  12. Лестница, центр тяжести которой находится посередине, опирается на абсолютно гладкие пол и стену. Какой должна быть сила натяжения веревки, привязанной к середине лестницы, чтобы удержать ее от падения?

Микроопыт

Свяжите книгу резинкой, чтобы она не раскрывалась. Подбросьте ее несколько раз вверх так, чтобы она вращалась последовательно вокруг различных осей. Что вы наблюдаете? Почему?

Любопытно, что…

...кошка, брошенная вверх ногами, способна приземлиться на лапы, хотя момент импульса кошки остается постоянным во время падения. Происходит это за счет поворота какой-то части тела кошки в одну сторону, а лап — в противоположную, что позволяет ей изменить ориентацию.

...забавы с игрушками могут повлечь серьезные исследования. Например, известные ученые Клейн и Зоммерфельд посвятили целых четыре тома только движению волчков. Полученные, в том числе и с помощью закона сохранения момента импульса, результаты объясняют движении таких твердых тел, как гироскоп или Земля.

...геометрическое следствие сохранения момента импульса было установлено по наблюдениям еще в 1609 году Кеплером и сформулировано им в одном из трех знаменитых законов, гласящим, что радиус-вектор, проведенный из Солнца к планете, «заметает» равные площади за равные времена.

...фотоны можно отсортировать так, что направление момента импульса — и фотоны им обладают — у всех у них будет одинаковым. Это удалось показать в искусном эксперименте, когда освещением диска поляризованным спетом, падающим вдоль оси диска, было вызвано его вращение.

Что читать о моменте в «Кванте»

  1. «Законы Кеплера и школьная физика» — 1986, № 2, с. 49;
  2. «Магнитный момент тока» — 1986, № 3, с. 22;
  3. «Калейдоскоп «Кванта» — 1988, № 4, с. 40;
  4. «Равнодействующая — как ее найти?» — 1988, № 11-12, с. 50;
  5. «Статика» — 1989, № 2, с 62.

Ответы

  1. Сообщая им вращательное движение. Круто сваренное яйцо вращается как сплошное целое — заметно быстрее и дольше сырого, в котором жидкое содержимое задерживает вследствие своей инерции движение твердой оболочки.
  2. Момент сил трения, вращающий кирпич по часовой стрелке, должен быть равен моменту сил реакции плоскости на кирпич. Отсюда следует, что сила реакции плоскости на правую часть кирпича должна быть больше, чем на левую. Значит, и сила давления правой половины кирпича на плоскость должна быть больше силы давления левой.
  3. Рассматривая вращение колеса вокруг точки его соприкосновения с землей, можно увидеть, что к верхней точке обода колеса следует приложить меньшую силу, чем к корпусу телеги, соединенному с осью колеса.
  4. Это — пример, иллюстрирующий закон сохранения момента импульса. Прижимая руки к телу, фигуристка уменьшает свой момент инерции и тем самым увеличивает свою угловую скорость.
  5. При таком расположении витка момент действующих на него магнитных сил равен нулю и его равновесие будет устойчивым.
  6. Во-первых, улучшаются условия захвата, во-вторых, слой материи, намотанной на пробку, увеличивает плечо сил, отвертывающих пробку, в то время как момент сил сцепления пробки со стенками сосуда не изменяется.
  7. Если стержень удерживать за середину, необходимо приложить силу, равную силе тяжести стержня. Если же удерживать его за конец, надо создать момент, уравновешивающий, момент силы тяжести стержня. Так как плечо удерживающей силы меньше половины длины стержня, то эта сила будет больше силы тяжести.
  8. Половинку.
  9. Двигатель, установленный посередине машины, обладает меньшим моментом инерции относительно центра масс автомобиля, поэтому для поворота будет нужен меньший момент сил.
  10. Если угол α наклонной плоскости к горизонту таков, что tg α < k, где k — коэффициент трения между плоскостью и мячом, то точка соприкосновения мяча с плоскостью не скользит по ней. Сила тяжести мяча создает момент, который заставляет мяч поворачиваться вокруг этой точки. При tg α > k мяч катится по наклонной плоскости с проскальзыванием. По абсолютно гладкой поверхности мяч скользил бы не вращаясь.
  11. Резкие движения ног конькобежца вызывают появление моментов сил, стремящихся повернуть его корпус вокруг вертикальной оси. Поэтому конькобежец в такт движению ног размахивает руками так, чтобы движением рук создать компенсирующие моменты сил.
  12. Моменты сил реакции пола и стены, а также момент силы натяжения веревки относительно точки О равны нулю при любой силе натяжения. Момент силы тяжести относительно той же точки отличен от нуля. Лестница упадет (см. рис.).
    Img Kvant K-1991-08-001.jpg

Микроопыт

Вращение вокруг осей, соответствующих максимальному и минимальному моментам инерции тела, как показывают и опыт, и расчеты, устойчиво. Вращение же вокруг оси, соответствующей промежуточному значению момента инерции, неустойчиво, и всякое малое возмущение в этом случае приводит к беспорядочному движению.

Смотреть HD

видео онлайн

бесплатно 2022 года