Имя: Пароль:
LIFE
 
OFF: Лестница из кирпичных ступенек
0 sda553
 
04.08.12
09:38
Допустим я решил сделать укладку кирпичей в виде лестницы. Для этого беру кирпич, ставлю его на землю большой гранью параллельно оси x (ось х параллельно поверхности земли, как вы догадались). Беру второй крипич, кладу его на первый с небольшим сдвигом по оси x, чтобы его центр тяжести не вышел за пределы первого кирпича, т.е. он бы не падал а лежал параллельно первому, с небольшим сдвигом. Потом на второй кирпич кладу третий, опять же параллельно первым двум кирпичам с небольшим сдвигом. Все сдвиги делаем вдоль одной  оси x, никаких сдвигов по y. Никаких кручений, только сдвиг по оси х. Итак, третий кирпич лежит так, что его центр тяжести не выходит за пределы второго кирпича, а общий центр второго и третьего не выходит за пределы первого кирпича, т.е. конструкция не рушится
И так вот со сдвигом по оси x я укладываю все последующие кирпичи, собирая такую лестницу, которая устойчиво стоит и не падает.
Лестница растет не только вверх, но и в сторону по оси х из за суммы сдвига кирпичей.

Вопрос, как далеко вдоль оси х я смогу растянуть эту лестницу, чтобы конструкция не падала, т.е. какова максимальная длина лестницы?
1 KRV
 
04.08.12
09:40
Спроси у таджиков? Не?
2 RomanYS
 
04.08.12
10:17
в пределе на 1кирпич
3 sda553
 
04.08.12
10:25
(2) неа, несколько поболе
4 Фокусник
 
04.08.12
10:29
(0) Получится не лестница, а "пизанская башня" :)
5 Neg
 
04.08.12
10:33
Пару кирпичей...
6 sda553
 
04.08.12
10:46
Гадать будем?
7 Neg
 
04.08.12
10:47
(6) Ну нет дома кирпичей, через час на стройку поеду, буду выставлять. :)
8 Фокусник
 
04.08.12
10:55
(6) Задача не имеет практической ценности, т.к. лестницей такой (пусть даже всего на два кирпича по оси X) не получится воспользоваться, любой груз, помещенный на эту лестницу - ее опрокинет.

Гадай-не гадай: не получится построить лестницу из кирпичей без раствора :)
9 RomanYS
 
04.08.12
11:02
+(2) смещение верхнего относительно нижнего в пределе 1 кирпич, 1/2+1/4+1/8+..., смещение на 1 шаг убывает от верха к низу
10 snegovik
 
04.08.12
11:03
(0) Пока ближайший край последнего кирпича не перевалит за центр нижнего кирпича.
11 snegovik
 
04.08.12
11:04
То есть длина лестницы сместится на половину кирпича.
12 sda553
 
04.08.12
11:07
(10) Неправильно. Курите про общий центр тяжести
13 sda553
 
04.08.12
11:09
(9) Путь решения почти правильный, но не правильный
14 snegovik
 
04.08.12
11:09
(12) Дальше сместится, или наоборот, меньше чем на полкирпича?
15 Ork
 
04.08.12
11:13
(14) Может и дальше. Если :
1. Кирпичи таки скреплены между собой
и
2. Первые кирпичи укладывать с малениким смещением, а последние с большиим

(Пример - башенный кран).
16 RomanYS
 
04.08.12
11:15
(13) да кое-что не учел, бумаги под рукой нет, надо рисовать
17 sda553
 
04.08.12
11:18
(15) Верно, если первые кирпичи укладывать с небольшим смещением, последующие подальше, то можнотпродвинуться дальше. Осталось установить оптимальную раскладку и как далеко можно сдвинуться
18 Ork
 
04.08.12
11:19
(17) Зависит от количества имеющихся в наличии кирпичей.
19 Ork
 
04.08.12
11:20
(19) или минимаьного шага укладки.
20 sda553
 
04.08.12
11:28
(18) Запас кирпичей считает неограниченным, минимальный шаг то же
21 Хоменко Валерий
 
04.08.12
12:25
Старая классическая задача:
http://www.nado5.ru/materials/download/fizika/olimpiadnie-zadachi-po-fizike.pdf
№ 1.19
22 NcSteel
 
04.08.12
12:39
(0) Твоя схема противоречит строительным нормам. Не пройдет экспертизу.
23 sda553
 
04.08.12
12:42
(21) ну блин нагуглил. Надо сказать, там она решена красьвее чем у меня.
24 Фокусник
 
04.08.12
14:01
(23) Ну так, что в теории ответ = "бесконечное смещение"?
и (9) прав?

PS за что и "не люблю" "чистых математиков" - как в том анекдоте: "кому нужна такая точность", практическую задачу таким образом не решить :)
25 sda553
 
04.08.12
14:24
(24) (9) не прав, у него конченое смещение.

Ответ:
Максимальная длина лесенки для n крипичей будет
a*(1+1/2+1/3+1/4+1/5+.....+1/n) где a - длина кирпича.

Например из двух кирпичей это а*(1+1/2) что означает что второй крипич надо класть, чтобы он выступал на половине кирпича из первого.

Для трех крипичей это a*(1+1/2+1/3) т.е. на первый кирпич кладем второй так, чтобы он выступал на треть, а третий сверху так, чтобы он выступал из второго на половину.

т.е. (все ведь знают что ряд в скобках расходится с увеличением n?) можно сделать лестницу любой длины, если кирпичей очень много.

Для очень большого количества кирпичей можно использовать приближенное выражение длины лесенки
а*ln(n)+C, где C постоянная эйлера. Таким образом видно, что такая лесенка будет похожа на график логарифма, повернутый на 90 градусов.