X Спасибо, Ваш голос за продвижение этого комента
в самостоятельный пост в блогах принят.
Модераторы рассмотрят вашу заявку.

Перейти к содержимому


Фотография

Что заставляет лыжника поворачивать


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 679

#1 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 07:46

Трение покоя – сила, возникающая между двумя контактирующими телами и препятствующая возникновению относительного движения. Эту силу необходимо преодолеть для того, чтобы привести два контактирующих тела в движение друг относительно друга. Возникает при микроперемещениях (например, при деформации) контактирующих тел. Трение покоя наблюдается до перехода к движению на макроуровне, когда начинает действовать сила трения качения или скольжения. Действует в направлении, противоположном направлению возможного относительного движения

https://ru.wikipedia...ki/Трение_покоя


  • 0

#2 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 08:02

Постарайтесь запомнить, что сила трения - это тангенциальная составляющая реакции опоры, а то двойку поставлю по физикеsmile.png

 

 

Вы упускаете важные моменты. Сила трения не просто тангенциальна, но приложена к трущейся поверхности.
Если рассматривать лыжника как некое тело с анизотропным коэффициентом трения, который в добавок иногда больше 1, то вы правы. Хотя путать покой и скольжение я не позволю. Но я не вижу способа вывести вашу модель на уровень количественных расчетов. Простите, в справочниках нет тензоров трения и в силу большого числа параметров, они вряд ли появятся. Тут один путь, выполнить анализ и назвать известные явления своими именами.

Вернёмся к трению. Выделим из анизотропного лыжника нагруженную лыжу с кантом и базой и снег с канавкой. Лыжа движется по канавке. И тут нас озаряет, что анищотропная сила трения направленная вверх по склону, это сила реакции поверхности канавки в лыжу. И направлена то она не верх по склону а еще выше - в колено лыжника. А то что мы принимали за анизотропную силу трения, это просто проекция силы реакции на склон.
А то что мы принимали за Fmax это модуль прочности снега помноженый на площадь лыжи.

А когда лыжа, поставленная на кант, скользит поперек себя, к какой поверхности приложена сила? ВЫ же подтвердили. что там работает сила трения Выделяем не, вообще, лыжника анизотропного, а тангенциальную составляющую реакции опоры. которая анизотропна, т.е зависит от направления приложения силы

 

Еще одно заблуждение в понятиях.

http://fizmat.by/kursy/dinamika/sily

И в вики коротко

https://ru.m.wikiped...мальной_реакции

Реакция опоры перепендикулярна поверхности. Сила трения перпендикулярна силе реакции опоры.

это мы уже проходили. Здесь вы опять рассуждаете о нормальной составляющей реакции опоры. Сила трения - это тоже реакция  опоры, только направлена по касательной. Кстати тут была задачка о движении бруска по наклонной плоскости при наличии трения. НЕ могли бы расписать силы на рисунке?  Попробуем вывести модель на количественный уровень)))

Если считать брусок  по Вашей ссылке не материальной точкой а протяженным объектом, точки приложения сил там правильно изображены?Думаю, это будет интересно и для объяснения опыта с кофейником


Сообщение отредактировал Гойко Митич: 31 March 2017 - 10:01

  • 0

#3 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 09:15

Гойко Митич, ....епт.... это же была атомная бомба...... 

 

Ну ладно...

Правильно я ли понял ваш спор с Mcureenab:  вопрос в том, действует ли на скользящую продольно лыжу трение покоя в поперечном скольжению направлении?


  • 0

#4 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 09:30

Правильно я ли понял ваш спор с Mcureenab:  вопрос в том, действует ли на скользящую продольно лыжу трение покоя в поперечном скольжению направлении?

 правильно понял


  • 0

#5 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 10:38

Сила трения - это тоже реакция  опоры, только направлена по касательной. 

Поэтому сила трения F называется силой трения, а не реакцией опоры N. Вместе сила трения и реакция опоры F + N = (-m (g - a)).

В букварях для юных физиков можно встретить определение N=-mg, но это упрощенный случай с горизонтальной поверхностью. На наклонной поверхности направление N не совпадает с g.


  • 0

#6 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 10:42

Поэтому сила трения F называется силой трения, а не реакцией опоры N. Вместе сила трения и реакция опоры F + N = (-m (g - a)).

В букварях для юных физиков можно встретить определение N=-mg, но это упрощенный случай с горизонтальной поверхностью. На наклонной поверхности направление N не совпадает с g.

N- это, по определению, нормальная составляющая реакции опоры R. Нормальная -это значит - перпендикулярная , а не то что  не ненормальная)))  При   движении по кругу, например, горизонтальную составляющую реакции опоры называют центростремительной силой, и у велосипедиста эта сила есть сила трения покоя. При этом есть и нормальная составляющая, которая уравновешивает   часть силы тяжести


Сообщение отредактировал Гойко Митич: 31 March 2017 - 10:45

  • 0

#7 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 10:47

N- это, по определению, нормальная составляющая реакции опоры R. Нормальная -это значит - перпендикулярная , а не то что  не ненормальная)))  При   движении по кругу, например, горизонтальную составляющую реакции опоры называют центростремительной силой, и у велосипедиста эта сила есть сила трения покоя. При этом есть и нормальная составляющая, которая уравновешивает силу  часть силы тяжести

Ok. R = N + F. Сила R редко встречается в источниках.


Сообщение отредактировал mcureenab: 31 March 2017 - 10:49

  • 0

#8 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 10:55

Ok. R = N + F. Сила R редко встречается в источниках.

Зато чуть ли не на каждой странице встречается фраза:На лыжника действует две силы-сила тяжести и реакция опоры))).

Чтобы понять, почему вращается Ваш кофейник, надо правильно расписать силы и точки их приложения


  • 0

#9 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 10:58

206px-Free_body.svg.png

из этой картинки никакой анизотропной силы трения мы не получим. вектор mg тут лишний, потому как mg = | mg | ( n sin O + t cos O ). Где n = xN, |n| = 1, | t | = 1, n x t = 0.

Силы f и N приложены к поверхности бруска. mg к центру масс. Конечно возникают сдвиговые деформации и опрокидывающий момент. Но какое отношение это имеет к делу?


  • 0

#10 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 11:14

206px-Free_body.svg.png

из этой картинки никакой анизотропной силы трения мы не получим. вектор mg тут лишний, потому как mg = | mg | ( n sin O + t cos O ). Где n = xN, |n| = 1, | t | = 1, n x t = 0.

Силы f и N приложены к поверхности бруска. mg к центру масс. Конечно возникают сдвиговые деформации и опрокидывающий момент. Но какое отношение это имеет к делу?

Неправильно обозначены точки приложения  всех сил, кроме ЦТ. При правильном   размещении вы получите объяснение вращению вашего кофейника. Попробуйте сделать это


  • 0

#11 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 11:15

Зато чуть ли не на каждой странице встречается фраза:На лыжника действует две силы-сила тяжести и реакция опоры))).

Чтобы понять, почему вращается Ваш кофейник, надо правильно расписать силы и точки их приложения

Учитывая коэффициент трения 0.02 с большой точностью можно принять R = N. Но пусть будет R = N + F.

 

Достаточно того, что во время поперечного движения он сползает по склону, хотя скатывающая сила меньше Fmax покоя. Т.е. гипотеза о покое в движении несостоятельна. Движение ортогональное плоскости наблюдения приводит к нарушению неравенства | Fпокой | <= Fmax < | Fсрыв | и в теории и на практике. Тут пока не говорим о скольжении по канавке или резании.

 

Кофейник закручивает момент сил mg sinO и силы трения бортика о планку. Еще мысли?


Сообщение отредактировал mcureenab: 31 March 2017 - 11:19

  • 0

#12 Гойко Митич

Гойко Митич
  • Лыжебордеры
  • 65034 сообщений
  • Город:Москва

Отправлено 31 March 2017 - 11:19

Учитывая коэффициент трения 0.02 с большой точностью можно принять R = N. Но пусть будет R = N + F.

 

Достаточно того, что во время поперечного движения он сползает по склону, хотя скатывающая сила меньше Fmax покоя. Т.е. гипотеза о покое в движении несостоятельна. Движение ортогональное плоскости наблюдения приводит к нарушению неравенства | Fпокой | <= Fmax < | Fсрыв | и в теории и на практике. Тут я пока не говорим о скольжении по канавке или резании.

 

Кофейник закручивает момент сил mg sinO и силы трения бортика о планку. Еще мысли?

Причина вращения другая. Сила трения о бортик не при делах. Она может равняться нулю. Попробуйте правильно разместить точки приложения всех сил, действующих на кофейник

Ну. и кроме того, какая  может быть анизотропия трения у круглого кофейника?


Сообщение отредактировал Гойко Митич: 31 March 2017 - 11:22

  • 0

#13 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 11:20

Mcureenab,

 

давайте сначала с какого нибудь начнем. На брусок лежащий на столе трение покоя действует только в одном направлении или во всех? ;)


  • 0

#14 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 11:28

Mcureenab,

 

давайте сначала с какого нибудь начнем. На брусок лежащий на столе трение покоя действует только в одном направлении или во всех? icon_wink.gif

 Сила трения покоя действует в направлении противоположном силе, которая стремиться сдвинуть брусок. Fпокоя = -Fтяги. Понятно, что Fпокоя + Fтяги = ma = 0. И mv = p = 0 по определению. Fпокоя как и сила трения скольжения может действовать в любом направлении. В каждом конкретном случае это направление определяется силой тяги приложенной к телу. Нет тяги, нет ответной силы трения.


  • 1

#15 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 11:28

Второй вопрос: какую работу нужно совершить, чтобы изменить траекторию движения скользящего прямолинейно равномерно-поступательно (или ускоренно) по столу бруска перпендикулярно направленной к движению внешней силой? как эта работа рассчитывается? 

 

Допустим по столу скользит брусок - его тянет прицепленный к нему груз на тонкой нейлоновой нити свисающий с края стола (можно через ролик). В нашей власти изменить груз, чем установить равномерное-поступательное движение бруска, либо ускоренное.

Во время скольжения бруска возникает ветер, дующий перпендикулярно направлению скольжения бруска.

Как рассчитать силу воздействия ветра на скользящий брусок, чтоб траектория бруска изменилась от ветра?


  • 0

#16 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 11:29

 Сила трения покоя действует в направлении противоположном силе, которая стремиться сдвинуть брусок. Fпокоя = -Fтяги. Понятно, что Fпокоя + Fтяги = ma = 0. И mv = p = 0 по определению. Fпокоя как и сила трения скольжения может действовать в любом направлении. В каждом конкретном случае это направление определяется силой тяги приложенной к телу. Нет тяги, нет ответной силы трения.

Не спешите с выкладками и формулами. Давайте разбираться по-порядку :) вопрос то у нас серьезный!

 

Итак, правильно ли я вас понял, трение покоя действует на покоящийся на столе брусок во всех направлениях ?


  • 0

#17 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 11:30

Обратите внимание, я говорю "трение", а не "сила трения".

 

Прежде чем кувыркаться с категориями физического моделирования, давайте разберемся с физическими явлениями.


Сообщение отредактировал badskier: 31 March 2017 - 11:32

  • 0

#18 badskier

badskier

    Лыжник

    • 1
  • Лыжебордеры
  • 3231 сообщений

Отправлено 31 March 2017 - 11:33

Третий вопрос: как нам заставить брусок лежащий на столе скользить сразу в двух направлениях?


  • 0

#19 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 11:34

Не спешите с выкладками и формулами. Давайте разбираться по-порядку icon_smile.gif вопрос то у нас серьезный!

 

Итак, правильно ли я вас понял, трение покоя действует на покоящийся на столе брусок во всех направлениях ?

 

Нет возмущения, нет силы трения. Не мешайте пространство состояний и его конкретную реализацию. Сила трения МОЖЕТ действовать и совершать работу в любом направлении. Но для этого требуется внешнее воздействие.


  • 1

#20 mcureenab

mcureenab

    Как с цепи сорвался

  • Лыжебордеры.
  • 22566 сообщений
  • Город:BigWood 06 - 07.04.2024

Отправлено 31 March 2017 - 11:35

Третий вопрос: как нам заставить брусок лежащий на столе скользить сразу в двух направлениях?

Разорвать его на части. Как ещё? Твердое тело в конкретный момент времени может двигаться только в каком то одном направлении и вращаться.


  • 1




Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных