Имя: Пароль:
LIFE
Наука
OFF: К вопросу об относительности кинетической энергии.
0 ado
 
09.09.11
09:23
1. Энергия сохраняется 46% (6)
2. Энергия из ниоткуда берется 38% (5)
3. Энергия бесследно исчезает 15% (2)
Всего мнений: 13

В прошлой ветке всплыла одна интересная мысль: OFF: Энергия отдачи равна энергии пули в идеальном случае или нет ? (с) , пост 930.
Это напомнило мне одну забавную задачку, которую решал в школе. Вполне подходящаа для пятницы :-)

Итак ...

Два автомобиля двигались по горизонтальному участку шоссе с одинаковыми скоростями V. В какой-то момент 1-й автомобиль ускорился и стал двигаться со скоростью 2V. С точки зрения наблюдателя, стоящего на обочине шоссе, его кинетическая энергия изменилась на:

delta_K1 = (4*m*V^2)/2 – (m*V^2)/2 = (3*m*V^2)/2

С точки зрения наблюдателя, сидящего во втором автомобиле, изменение кинетической энергии будет другим:

delta_K2 = (m*V^2)/2 – 0 = (m*V^2)/2 -- в 3 раза меньше.

Но, минуточку, ведь автомобиль израсходовал для разгона определенное количество топлива, а КПД двигателя не может зависеть от системы отсчета? Как тогда объяснить сие с точки зрения закона сохранения энергии?
1 Черт
 
09.09.11
09:25
судя по прошлой ветке, тебе понравилось выявлять, что многие не только физику, но и математику не знают :)
2 butterbean
 
09.09.11
09:25
про КПД смешно
3 ado
 
09.09.11
09:26
(2) А что смешного?
4 ado
 
09.09.11
09:28
(1) А что математика? Математика тут проста, как табутетка.
5 ado
 
09.09.11
09:39
Ну что, неужели никого не возбуждает явное нарушение ЗСЭ? Это ж перпетуй мобиль почти в руках :-)
6 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
09:42
неподвижный наблюдатель  и первый автомобиль также изменят свою скорость в результате работы двигателя второго автомобиля
7 ado
 
09.09.11
09:46
(6) Интересное замечание :-)
8 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
09:51
ну второй автомобиль (который разогнался) отталкивается же от поверхности, так ?  Следовательно скорость поверхности тоже меняется.   А  с этой поверхностью жестко связаны первый автомобиль и неподвижный наблюдатель. т.е они не являются инерциальными системами отсчета.
9 Сержант 1С
 
09.09.11
09:53
(8) меняем систему на два "звездолета и потерявшийся Титов"
10 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
09:54
Вот если мы возьмем молоток и гвоздь из одинакового материала, забьем  этот гвоздь  в вакуум в далеком космосе, подвесим в пространстве нашу систему из куска асфальта, по которому будут ехать автомобили и на нем же будет стоять неподвижный наблюдатель, то если пренебречь всякими там потерями, общая кинетическая энергия такой системы не изменится
11 Сержант 1С
 
09.09.11
09:55
не нравится мне этот квадрат скорости, чота в нем не так )
12 Azverin
 
09.09.11
09:55
(10) ваш пост соответствует вышему нику )
13 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
09:55
ну ладно, сдаюсь. Откройте мне же  глаза )
14 ado
 
09.09.11
09:58
(13) А чего открывать то? Всё правильно сказал. Даже скучно, что так быстро :(
15 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
09:59
так что, ник менять ?  )
16 ado
 
09.09.11
09:59
(11) Да что не так то? Все как два пальца выводится.
17 y88
 
09.09.11
10:02
(14) а что с (9)?
Где там "общая кинетическая энергия системы"?
18 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
10:02
Попытаюсь немного оживить ветку. вот вспомнилось  феерическое обсуждение:
http://www.payalnik.com/siski.html
Знаю что б0ян, но там такие гениальные формулировки, например про полифонический транспондер )
19 acsent
 
09.09.11
10:06
Для пассажира сидящего внутри вводбще энергия не понемялась? Куда же тогда исзрасходовалось топливо?
20 popcorn
 
09.09.11
10:11
(0) там ошибка в вопросе. Он задан так как будто что-то не правильно, хотя всё так как и должно быть и никакого нарушения законов не наблюдается.
21 ado
 
09.09.11
10:16
(19) А правда, куда? ;-)

(20) Ну как же! Имеем одну и ту-же энергию сгорания топлива, и разное изменение кинетической энергии.
22 popcorn
 
09.09.11
10:20
(21) Если бы машина разгоняясь относительно другой машины отталкивалась от поверхности прикрепленной ко второй машине, она бы затратила меньше топлива. А так как получается что она разгоняется по поверхности которая движется навстречу, то и расход большой.
23 ado
 
09.09.11
10:26
(22) Не-не, ты не запутывай. Вот имеем двигатель. Допустим, он идеальный. Вот он потратил потратил топлива в количестве, соответствующем энергии delta_K1 на разгон от V до 2*V. А в другой СО его кинетическая энергия увеличилась только на delta_K2 = delta_K1/3. Где бензин, Зин?
24 Ermakdron
 
09.09.11
10:29
(0) Задача элементарная для тех кто в школе учил физику. Имеем две системы отчета для системы отчета:  в системе отчета связанной с 2 автомобилем кинетическая энергия первого автомобиля будет меньше чем кинетическая энергия этого же автомобиля в системе координат связанной с фонарным столбом у обочины. Проверить это очень просто -- сранить эффект который произойтед если один автомобиль слегка забодает второй автомобиль (если разница скоростей не большая) и если автомобиль забодает столб на обочине
25 popcorn
 
09.09.11
10:29
(23) Тогда надо прибавить еще изменение кинетической энергии тела от которого автомобиль отталкивался, в разных СО она будет подозреваю что тоже разная, и как раз обнулит разницу изменения кинетической энергии автомобиля. Или звездолета, что там у вас...
26 Stim213
 
09.09.11
10:30
А если бы второй авто тоже ускорился, то с его точки зрения прирост кинетической энергии был бы равен нулю.
27 Ermakdron
 
09.09.11
10:32
в системе кородинат связанной с любым автомобилем автомобиль не подвижен но мимо пролетают железобетонные столбы с огромной кинетической эрергией -- т.е у машины нулевая энергия, у столбой огромная))
28 acsent
 
09.09.11
10:32
(22) Пусть не автомобиль, а самолет. Он не от чего не отталкивается
29 acsent
 
09.09.11
10:32
Или ракета
30 ado
 
09.09.11
10:34
(24) То что ты сейчас сказал, в _условии_ задачи написано. Ты объясни, куда бензин делся.
31 popcorn
 
09.09.11
10:34
(29) ракета отталкивается от газов реактивного двигателя.
32 ado
 
09.09.11
10:34
(28)(29) И самолет и ракето от чего-нбудь отталкиваются.
33 popcorn
 
09.09.11
10:35
(30) бензин слил либо водитель второго автомобиля, либо неподвижный наблюдатель, других вариантов нет.
34 ado
 
09.09.11
10:36
(33) Оба мамой кылянутся, что не сливали.
35 Ermakdron
 
09.09.11
10:38
бензин делся на увеличение кинетической энергии например одного авто относительно дргугого , до ускорения один авто не смог бы забодать другой авто и получить повреждения (погасить энергию бензина) после ускорения сможет... А если рассматривать столкновение со столбом , то после ускорения солб силнее согнется или сильнее поломается на энергию от сжигания бензина
36 ado
 
09.09.11
10:40
(35) Так вопрос то в том, почему для сотлба и для другого автомобиля увеличение энергии разное. Бензина то динаково сожгли.
37 ado
 
09.09.11
10:41
Блин, по кнопкам пормахиваться стал -- просто ужас. Ну, в общем, вы поняли.
38 popcorn
 
09.09.11
10:41
(36) Что значит одинаково сожгли? Бензин сожгли один раз, с чем сравниваем?
39 Ermakdron
 
09.09.11
10:42
прирост энергии одиннаков, просто ещё до начала сжигания бензина когда оба авто едут на одной скорости в системе координат связанными с этими авто оба автомобиля стоят на месте, а стоб уже летит на них с энергием mv квадрат пополам)
40 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
10:42
Все не так. Поскольку автомобили двигались с равной постоянной  скоростью это значит у них было соревнование - кто быстрее приедет к финишу. Потом первый автомобиль изыскал внутренние резервы и вырвался вперед. Водитель второго автомобиля испытал при этом  всплеск сильных эмоций и многократно нецензурно выразился в адрес первого водителя. Этот факт ухудшил карму первого автомобиля, что в свою очередь уменьшило его энергию в 3 раза ! Теперь неподвижный наблюдатель. Обратите внимание - он стоит на обочине. Если человек стоит на обочине, то что он обычно делает ? Правильно курит. Причем судя по вычислениям курит он совсем не табак. Он ужа настолько обкурился, что находится в таком состоянии когда время останавливается, т.е. dt=0. тогда получается что скорость = Предел dX/dt  при dt-> 0     = бесконечности. Так что для него вообще ничего не изменилось, как была скорость "бесконечность", так и осталась         ))
41 ado
 
09.09.11
10:44
(390 Не хотите ли вы сказать, что для увеличения энергии, произведенной двигателем достаточно увеличить массу столба? Воистину

Энергия из ниоткуда берется
42 ado
 
09.09.11
10:45
(40) А ты молчи пока, если понял ;-)
43 popcorn
 
09.09.11
10:45
А вот другая задача. Водитель одного автомобиля жег бензин и разгонялся, но кинетическая энергия автомобиля относительно водителя постоянно равня нулю как бы он не газовал. Куда девается бензин?

(42) А я что, разве не правильно написал?
44 ado
 
09.09.11
10:45
Итак еще версии. Куда делось две трети бензина с точки зрения второго наблюдателя?
45 ado
 
09.09.11
10:48
(43) Этот вопрос уже задавали. См (19). Предлагаю рассмотреть его следующим пунктом.

>> А я что, разве не правильно написал?

Про слив бензина? Не, с паяльниками пытали -- никто не сливал.
46 Staffa
 
09.09.11
10:49
(11) как нам говорил препод по физике: "энергию рассчитать просто - что-то на что-то в квадрате пополам"
это и кенетическая энергия тела, и энергия конденсатора, и т.п.

на лекциях приводил нам с десяток подобных формул энергий.

Энергия сохраняется
47 popcorn
 
09.09.11
10:49
(45) нет, (25)
48 Staffa
 
09.09.11
10:52
(0) в задаче косяк: в delta_k2 нужно не V брать (скорость первого авто относительно неподвижной СО) а V` = (V1 - V2) - скорость первой машины относительно второй.
49 ado
 
09.09.11
10:53
(46) Он забыл кучу других формул, типа G*m1*m2/r , 3/2*N*k*T ...

Энергия бесследно исчезает
50 Staffa
 
09.09.11
10:54
+(48) на самом деле относительна не энергия (ибо величина скалярная) а скорость (вектор), т.к. Ek = f(V) получается видимость относительности энергии.
51 ado
 
09.09.11
10:55
(47) Хочешь сказать, что 2/3 бензина пошло на изменение кинетической энергии Земли? Не верю. Земля то она ого какая, что ей какой-то там автомобиль.
52 ado
 
09.09.11
10:56
(48) Перечитай задачу внимательно.
53 Staffa
 
09.09.11
10:56
+(48) соврал: V` = V1+V2
54 Ermakdron
 
09.09.11
10:56
(43) в системе координат всязанной с автомобилем после разгона столбы за окошком автомобиля стали двигатся быстее -- в своей (неподвижной)системе координат водитель действительно разогнал весь мир вокруг себя))
55 ado
 
09.09.11
10:57
(53) Еще внимательнее.
56 popcorn
 
09.09.11
10:57
(51) Получается что да, Земли.
57 ado
 
09.09.11
10:58
(54) Офигеть! Литром бензина мы можем разогнать Вселенную!

Энергия из ниоткуда берется
58 Ermakdron
 
09.09.11
10:58
если сильно разбежаться и сткунутся головой об дерево (то есть голова отностельно тела стоит на месте, дерево разгонятеся) то законы физики от этого неправильными не станут))
59 popcorn
 
09.09.11
10:59
поддержу наших

Энергия бесследно исчезает
60 ado
 
09.09.11
11:03
(56) То есть он вот этим количеством бензина увеличил скорость Земли, массой примерно на 22 порядка больше автомобиля на V. Какое при этом было её изменение энергии я даже считать не буду -- страшно!

Энергия из ниоткуда берется
61 Ненавижу 1С
 
гуру
09.09.11
11:05
а ничего, что неправильно оценивать энергию относительно движущегося наблюдателя?
или это уже баян?
62 Staffa
 
09.09.11
11:06
(61) см (50)
63 ado
 
09.09.11
11:07
(61) Почему неправильно? Если он инерциально движется ...
64 Ermakdron
 
09.09.11
11:12
(60) конечно изменил скорость движения всего мира (не только земли, но только относительно себя) -- скорость например вращения земли вокруг оси земли или вокруг солнца он практически не изменил)) (не надо в одну кучу смешивать разные системы координат)
Ну ... похоже дискусия может длиться бесконечно)) .. хорошо что пока ученых-физиков не сжигают на костре))

Энергия сохраняется
65 ado
 
09.09.11
11:16
(64) Нименно на это пошла энергия сжженого бензина? Это ж какая у него должна быть удельная теплота сгорания? Антивещество нервно курит в сторонке ...

Энергия из ниоткуда берется
66 Sammo
 
09.09.11
11:20
Энергия потратилась на преодоление энергии движущейся относительно второй машины земли.

Энергия сохраняется
67 Naumov
 
09.09.11
11:20
(0) вам бы в школе поучится.
Сравнивать нужно в единой системе координат.
за такой бред с экзаменов в школе выгоняют.

Энергия сохраняется
68 ado
 
09.09.11
11:21
(66) А зачем её преодолевать?
69 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
11:22
(67) Он не сравнивает, он издевается  )
70 ado
 
09.09.11
11:22
(67) А мы и сравниваем в единой. Сначала в одной единой, потом в другой. Получилось, что в какой-то из них энергия не сохраняется!
71 Staffa
 
09.09.11
11:23
кстати говоря, если рассмотреть систему автомобилей в целом, то дельта энергии = 0, т.е. полностью выполняется ЗСЭ =)
72 ado
 
09.09.11
11:24
(67) Объяснить то сможешь, почему в разных ИСО одинаковая работа к разному изменению энергии приводит?
73 ado
 
09.09.11
11:24
(71) Да ну?
74 wertyu
 
09.09.11
11:27
(60) Земле сообщили импульс mv, т.е. её скорость изменилась на V = m/M*v. Сам понимаешь это очень маленькле значение )))
75 popcorn
 
09.09.11
11:28
(60) Энергия земли относительно неподвижного наблюдателя изменилась на:
Ез = m^2*V^2 / (2*mз)
Энергия земли относительно второго автомобиля изменилась на:
Ез = m*V^2 + m^2*V^2 / (2*mз)
Их разница равна m*V^2 или 2 * m*V^2 / 2, тоесть как раз столько, сколько не хватало
76 Naumov
 
09.09.11
11:38
(70) ЗахонСохранения почитай.
и кончай пургу нести
77 Naumov
 
09.09.11
11:38
(72) Почему, почему. ПО ПОСТРОЕНИЮ!
78 ado
 
09.09.11
11:39
(75) Тьфу на тебя. Я то надеялся на пятничный холивар на тыщщу постов :(

Энергия сохраняется
79 ado
 
09.09.11
11:41
(76) Сам почитай. Эта пурга из старого советского сборника олимпиадных задач по физике.
80 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
11:41
А вот кстати из соседней ветки  
Пятница (ыыыы) !


— Я сдаю жилплощадь по цене 10 центов, или 0,1 доллара, за квадратный метр, — объявила хозяйка обратившемуся к ней математику.

— Прекрасно, — обрадовался клиент, — но я хотел бы поселиться на этой жилплощади вместе со своей тещей.

— Ах, вот как! В таком случае ставка возводится в квадрат. Вы должны будете платить не 10, а 100 центов за квадратный метр, то есть 1 доллар.

— Но, позвольте! — возразил математик. — В таком случае вместо прежней цены 0,1 я должен буду платить всего лишь (0,1)^2^ = 0,01 доллара за квадратный метр, то есть один цент!

_Сколько_же_на_самом_деле_должен_платить_математик?_



А, правда, сколько ?
81 fisher
 
09.09.11
11:45
(80) Это же очевидно. Заплатит столько, сколько запросит хозяйка. Т.е. доллар. И пох, что у хозяйки проблемы с формулировками.
82 ado
 
09.09.11
11:45
(80) Задача некорректна. Размерность квадрата денежной величины не совпадает с размерностью денежной величины :-)
83 ado
 
09.09.11
11:47
+(82) Он должен платить 100 квадратных центов или 0.01 квадратный доллар, что есть одно и тоже, потому, что в квадратном долларе 10000, а не 100 квадратных центов :-)
84 АбсолютноТемное Тело
 
09.09.11
11:49
(83) Шайтан !
85 wertyu
 
09.09.11
11:51
(83) квадратный доллар и квадратный цент - это круто ))
мы всё ближе к разгадке описания сферического коня, вероятно это описание коня в сферической системе координат
86 NS
 
09.09.11
12:19
(0) Ну ты даешь. Что такое относительная кинетическая энергия? Новый термин? У тебя есть замкнутая система. Есть закон сохранения энергии - каким образом у одного тела кинетическая энергия увеличилась, а у остальных осталась прежней?

Энергия берется ниоткуда по условию твоей задачи.

Энергия из ниоткуда берется
87 ado
 
09.09.11
12:21
(86) По условию задачи энергия берется из бензина.
88 NS
 
09.09.11
12:22
(87) круто! А закон сохранения импульса куда дел?
89 NS
 
09.09.11
12:25
Вот летит тело, никого не трогает, одно в ситеме - вдруг на теле потратился бензин, и при этом изменилась его скорость, но никаких новых движущихся тел в системе не появилось - жесть! А бензин при этом даже массу не изменил? Или изменил, и нарушился еще и закон сохранения массы?
90 NS
 
09.09.11
12:42
Что-то ты задумался :)
Дам подсказку - чтоб изменить свою скорость тело должно от чего-то оттолкнуться, выбросить что-либо назад. В данном случае ему больше некуда деваться (правда если оно не на реактивном двигателе), как оттолкнуть назад землю - и в любой инерциальной системе отсчета скорость земли изменится, а если оно на реактивной тяге - то понятно что это и есть ускорение путем отброса назад вещества.
91 ado
 
09.09.11
12:50
(89)(90) Да успокойся уже, всё уже решили, см. (75) :-)
92 marvak
 
09.09.11
12:53
(0)
закон сохранения выполняется для замкнутой системы, то есть в данном случае для системы где находятся все три наблюдателя одновременно находятся. А ты пытаешься прыгать из одной системы в другую. если в меня ударяется мячик, то с моей точки зрения его энергия не сохраняется, так ведь, но вот наши энергии обе сохраняются.

Энергия сохраняется
93 marvak
 
09.09.11
12:55
(92)+ вернее наша суммарная кинетическая сохраняется.
94 NS
 
09.09.11
14:07
(91) Так неинтересно.
95 ado
 
09.09.11
14:13
(94) Так и я об чем! Я то на тыщщу постов надеялся :-)
96 NS
 
09.09.11
14:38
(95) Неинтересно читать предыдущие посты, я обычно стараюсь в этом разделе их не читать.