Просмотр полной версии : Тоже Задача...
Liquidator
16.11.2009, 13:59
Вдагонку Илюшиным шарикам ,я покажу свои...
Задача:Комната с вакумом , есть два одинаковых стальных шарика,один лежит на полу ,другой весит на нитке под потолком ,нитка и вся комната не проводят тепло,шарики не излучают энергию.Далее шарикам сообщают одинаковое количество тепла. Внимание вопрос какой из шариков будет теплее и будет ли вообще, и почему?
wolf-hound
17.11.2009, 09:25
не надо свои шарики показывать.... :)
Liquidator, что значит "комната не проводит тепло"? Что нет теплообмена между шариком и полом, или что нет теплообмена между комнатой и тем, что вне неё?
+1
Так, как это написано, оба шарика находятся в идеальной теплоизоляции, соответственно не теряют и не получают доп. тепло и верным будет 1й вариант. Но это ПИНДЕЦ противоречит факту вакуума между ними.
Если подразумевается, что тепло не проводят (соответственно не поглощают) именно стенки комнаты, то нижний будет теплее.
Если стенки не проводят энергию, значит они ее отражают.
Вакуум означает, что теплообмен между шарами происходит не за счет десипации тепла, а исключительно за счет поглощения-переизлучения энергии, в соответствии с законами излучения абсолютно черного тела. В таких условиях, геометрическое положение шаров не имеет значения. Шары излучают равномерно во все стороны, а так как стенки отражают энергию, то любой излученый одним шаром фотон в конце концов поглотится другим, и шары будут оставаться в термодинамическом равновесии.
Вообще, если комната обладает теплоёмкостью, и есть теплообмен между шариком и полом, и нет - между комнатой и внешним миром, зависит от того, начальная температура комнаты выше или ниже температуры шарика.
sirUjin, имеется еще гравитация и рассеивание.:crazy girl:
Fessaer, и фоновая радиация?
Mr.Kot, ну вообще-то задача действительно нетривиальная и не настолько простая.
Нейтрино входят в радиационный фон и, кажется, не оказывают энергетического воздействия.
ILS, оказывают, но очень редко.
Фесс, при чем тут гравитация и термодинамика? А радиацию я учел - именно это я и имел в виду говоря об излучении и поглощении энергии шарами.
Liquidator
18.11.2009, 12:31
ок мой фак исправил не достающее условие , тепло изоляция всего означает ,что меже шариком и окружающм его миром нет обмена теплом т.е.что получил с тем и остался абсолютное сохранение энергии.Правилное направление мысли это гравитация
Дополняй ещё раз,укажи что комната между прочим находится в определённом гравитационном поле :)
Liquidator, если это так, то шарики останутся с тем уровнем энергии, который ты им сообщил - в условии идеальной теплоизоляции. И было бы абсолютно пофигу где какой находится.
sirUjin, а кули? Коль уже о фотонах речь пошла... Я так подозреваю, что если бы речь шла о кубиках, а не шариках, то причина более высокой температуры у лежащего на поверхности тела была бы более очевидной. :crazy girl: Причем без разницы, лежит ли предмет на полу, или приклеен к потолку.
З.Ы. Насчет гравитации - прикол приколом, однако незначительное влияние на тенденцию направления излучения она имеет. Только сомневаюсь, что это релевантно в качестве ответа для наших условий, если только комната не находится на поверхности сверхтяжелого тела, что тоже невозможно.
М... Может быть она находится там бесконечно долго?
Mr.Kot, да хз - условие криво описано.
Обобщая всё вышесказанное всеми - наиболее вероятно, что температура останется неизменной, но есть ещё некоторая вероятность, что у нижнего шарика она окажется ниже. Или выше.
Liquidator
19.11.2009, 02:22
то шарики останутся с тем уровнем энергии
не спорю только мы о температуре ,а не о энергии.Насчет всех внешних фонов, то они действуют на оба шарика одинаково и роли не играют, и да между ними будет разница в температуре,а почему ,вот это и есть вопрос.
Дополняй ещё раз,укажи что комната между прочим находится в определённом гравитационном поле
я вроде про невесомость ничего не говорил, так что гравитация Земли т.е. сила тяжести на них действует.
З.Ы. постебались отлично , только решения чет не видно
З.Ы.Ы условие написано нормально
Liquidator, а у нас температура зависит от чего либо другого, кроме энергии?
:eek: :eek: :eek: :eek: :eek: :eek: :eek:
Уважаемый, выкладывая задачу по физике, имеет смысл хотя бы с базовыми терминами ознакомиться. :ass_kick: И решения тебе не дали, т.к. в условии дофигища косяков.
Если тебе нужен четкий ответ, исходя из тех условий, которые понял я - шарик, который лежит на поверхности будет теплее потому, что у него менее равномерное излучение с поверхности, по сравнению с подвешенным, соответственно он теряет энергию медленнее.
Мало того, Юджин тоже частично прав, просто он забыл, что физики предпочитают оперировать конечными данными, хотя и сам физик. В противном случае решения будут исключительно теоретическими и будут сильно отличаться от практических наблюдений.
Тем не менее, вот "теоретический" ответ - по истечению некоторого отрезка времени, температура шариков все равно уравняется, когда среднее относительное количество энергии в виде излучения в комнате станет равным средней относительной энергии шариков. За счет того, что у тебя комната абсолютно непроводящая и единственным проводником является вакуум, то отрезок времени будет зависеть от соотношения размеров шариков, размеров комнаты и изначального кол-ва энергии. Поскольку это в условии не указано, то берутся "идеальные" сравнительные величины - размер комнаты очень большой, по сравнению с размером шарика, чтобы влияние размера было минимальным, а количество тепла чуть ниже, чем требуется для того, чтобы шарики расплавились. В таком случае, отрезок времени, после которого температура уравняется, будет стремиться к бесконечности, соответственно ответ не релевантен.
Гравитацию я упомянул исключительно в виде прикола, т.к нерелевантно по вышеописанным причинам - в поле Земли воздействие гравитации на излучение стремится к нулю. Другое дело, если бы мы имели дело с другим, во много раз большим, астрономическим телом.
З.Ы. С такими задачами в менее идеальных условиях регулярно сталкиваются инженеры. Именно по вышеописанным причинам на элетронных платах, например, сильногреющиеся элементы стараются разместить, чтобы было некоторое расстояние между самим элементом и платой, и\или снабдить радиатором, чтобы увеличить поверхность излучения.
З.З.Ы. Вторых и третих степеней по физике не имею, однако регулярно решаю проблемы охлаждения електронных элементов и имею в начальниках доктора физики и инженера-электронщика. :taunt: Поэтому ногами не бейте.
Фесс, ты упустил пару ФАКторов: во-первых, именно за счёт гравитации потенциальная энергия висящего шарика выше таковой лежащего (не представляю правда, как это может влиять на температуру шариков), во-вторых, у них под влиянием той же гравитации различная деформация (к сожалению, не подкован, чтобы говорить о том, как именно это может влиять на температуру) и, наконец,
между шариком и окружающм его миром нет обмена теплом т.е.что получил с тем и остался абсолютное сохранение энергии, а значит, вообще никакого энергетического взаимодействия с шариками не происходит, ни выделения, ни поглощения, и выравнивания быть не может (если не считать того факта, что их выравняли по условию). Таким образом, единственным фактором, который может влиять на температуру непосредственно является гравитационная деформация (верхний шарик растягивается, а нижний - сжимается). Но т.к. оба шарика не состоят из газа, их объём сохраняется, и в моём представлении изменения температуры происходить не должно. Повторюсь - я не достаточно подкован в вопросах деформации, могу ошибаться
Liquidator
19.11.2009, 11:05
а у нас температура зависит от чего либо другого, кроме энергии?
нет, но если шарик потратит часть полученой энергии на что-нибудь кроме изменения температуры...
количество энергии в виде излучения в комнате станет равным средней относительной энергии шариков.
не станет, так как если не помнишь я добавил пункт в условии ,что шарики не излучают друг другу энергию, если будет легче то можно добавить между ними перегородку ,это не изменит ни чего и ещё в качестве подсказки, если мы будем шарикам не давать энергию(тепло) , а забирать(охлождать) эфект будет обратным (теплее будет второй шарик).
Таким образом, единственным фактором, который может влиять на температуру непосредственно является гравитационная деформация (верхний шарик растягивается, а нижний - сжимается)теплее :crazy girl:
Все, где-то здесь я потерялся. Можно увидеть решение? А то заинтриговали.
Тот случай когда неинтересно видеть решение :) Обычно публикуемые тут задачи имеют какую нибудь логическую загвоздку,а тут-чисто физика. Кроме того мнения разошлись,тот же Юджин-физик. Неинтересно,как если бы дантист задал абсолютно профессиональную "задачу" про зубы.
Liquidator
19.11.2009, 17:20
Тот случай когда неинтересно видеть решение
В чем то ты прав задача на физическую логику, подебка в том что многие при рассмотрении видят по привычке их как гуф никудати т.е не учитывают что это тело у которого есть обьем и центр массы, вообщем задача слишком физическая по этому даю решение .
Ответ:Верхний будет теплее ,так как когда мы дадим им энергию они расширятся т.е. их центр массы сместится у верхнего в низ, у нижнего вверх ,но нижнему придется потратить часть полученой энергии для преодоления притяжения когда он будет поднимать свой центр массы , грубо говоря ему придется "отжаться" от пола, у верхнего этой проблемы нет притяжение играет ему на руку.
Liquidator, ты ее сам придумал или взял где?
Liquidator
20.11.2009, 00:46
Взял.
Liquidator, а можно ссылку на первоисточник? Я почему спрашиваю - я ответ боссу рассказал, он первым делом задал вопрос, есть ли в условиях изначальное предположение, что шарики обязательно расширяются равномерно во все стороны.
З.Ы. Модеры, если закрываете тему, то хотя бы отмечайтесь, кто закрыл. А то мну глючит - я не видел была она закрыта или нет. По крайней мере сообщение добавилось.
Liquidator
22.11.2009, 20:41
Писал по памяти но вот пара обсуждений сабжа
tajforum.tj/topic/4473-dva-sharika/
http://74.ru/forum/theme.php?id=119204
Пы.Сы. Тему закрыл я, думал уже ни кому не интересно :crazy girl:
Первая ссылка не принесла никакой информации. А если почитать по второй, можно дойти до задачи о шаре и сфере, решение которой содержит довольно похожий косяк. Даны два шара одинаковых размеров и массы. Один из них пустотелый (видимо выше плотность материала). Предлагается определить какой.
Решение - крутнуть оба шара с одинаковой силой, пустотелый будет вращаться меньше времени. В качестве примера приведены сырое и вареное яйцо. Бред. Сфера так же однородна, как и шар.
Правильное решение в том, что шар будет крутится быстрее, а сфера - дольше.
У меня напрашивается вывод, что люди, составлявшие обе задачи, невнимательны к деталям и поэтому дают довольно сомнительные (или откровенно неверные) решения. Отсюда ошибки с инерцией и использование вакуума в качестве теплоизолятора.
З.Ы. Если задача не интересна Зайцу, это не значит, что тема неинтересна всем. :crazy girl:
А я думал я пуп Земли...
Аналогия яица совершенно неуместна,жидкость и пустота это те ещё синонимы..
Кстати,если у тебя уже есть точные приборы для измерения силы вращения-неужели нельзя шарики просто взвесить? :)
А по поводу первой задачи зря спорим,на самом деле решение простое. Сказано что хомер ахид-сталь. Если предположить что верхний шарик висит,скажем,на центре тяжести то там же центр и остаётся а у нижнего-поднимается. Разница потенциальных энергий и должна бать разницу в температуре. Другое дело что סדרי גודל тут такие..несимпатичные.
Заяц, я же сказал - там у шаров масса ОДИНАКОВАЯ. :crazy girl:
Центр массы нижнего вовсе необязательно поднимется. Только если взять за начальное условие, что шары расширяются равномерно во все стороны. Этого в условии нет, поэтому, естественно, решение не может быть основано на этом.
Fessaer, чувак, ты и сам не внематоч внимательно читал, там в конце страницы верное решение - и без яиц :) А задавшим задачу верное решение - опять же без яиц - приведено на следующей странице.
А главное - несомненно, задачи и на ссылках были взяты не из головы "аффтароф", так-то!
Liquidator
23.11.2009, 14:14
Fessaer, Указан материал, сталь ,который имеет положительний кофицент расширения т.е. они будут расширяться от тепла(если не указано обратного).Равномерно или нет заначения не имеет кроме атипичного случая когда нижний будет расширяться только в стороны (чего в условии не указано).
Liquidator, вследствии той же гравитации, центр массы нижнего шара вовсе необязательно поднимется. У тебя на каждую точку массы действуют минимум две силы, одна из которых направлена строго вниз. Поднимется или не поднимется центр будет зависеть от интенсивности нагревания. В самой задаче должны быть перечислены абсолютно ВСЕ побочные факторы, которые влияют на решение, иначе задача поставлена некорректно. А если мы доведем до упора (поскольку в условиях ничего не сказано wink ) и шарики до температуры плавления нагреем? Центр массы нижнего тоже поднимется? :crazy girl: Я именно поэтому попросил первоисточник задачи, допустив, что ты мог ошибиться при написании.
ILS, что именно ты хотел показать? Что я невнимательно прочитал топик по ссылке или, что ты не стал думать над тем, что именно я написал? Савсем за идиота держите, дарагой. Я ведь там не решение искал, а нормальное условие. И тот факт, что автор поста выдал правильное решение только после того, как его носом ткнули, говорит о том, что он сам решения в глаза не видел. ВОТ ЭТО, бля, немного говорит об общем уровне инфо по ссылке.
Liquidator
23.11.2009, 21:57
Да не ты просто хотел вы..нутся...:crazy girl:
З.Ы. В задаче какраз должны быть указаны все не стандартные вещи, иначе описание любой задачи занимало бы несколько листов перечислений ВСЕХ действующих сил , кофицентов, зарядов ,полей и т.д. ,а на земле их не мало .
З.З.Ы Судя по твоим предположениям в предыдущем посте ты вообще не понял ответ на задачу :crazy girl:
Liquidator, ты знаешь, я несколько олимпиад писал по физике - там как раз задачи в таком стиле подают. Так вот, без всяких вые...нов, первое правило таких задач - чего не сказано в условии, учитывать как обычно. А как обычно, у тебя поднятие центра массы нижнего не является фактом, соответственно это нестандартное условие. Более того, могу ткнуть на лично твой косяк - в более оригинальной версии, нижний шарик не лежит на полу, а находится на таком же расстоянии от него, как и верхний - от потолка. Посему еще раз попробуй найти задачу в ее оригинальном виде и посмотреть, как написано условие. :crazy girl:
Liquidator
23.11.2009, 22:18
Давай по порядку...
С тем что сталь от тепла будет расширяться ты согласен?
З.Ы. В другой(не более оригинальной) версии нижний шарик стоит на иголке ,но на решение это ни как не влияет.
Liquidator,
1) Сталь расширяется. Но в процессе расширения, каждая молекула подвержена силе тяжести, соответственно шарик не увеличивает диаметр, а деформируется. Поэтому требуется условие, что влияние гравитации на увеличение обьема отсутствует.
2) Тот факт, что нижний шарик стоит на иголке, а не лежит на полу, отбрасывает надобность бредового условия об отсутствии излучения в вакууме (без всяких на то причин). Если оба шарика на одинаковом расстоянии от стенок, то теплопотеря будет одинаковой, соответственно разницы температур из за излучения не будет.
Liquidator
23.11.2009, 22:44
Да в ней как раз и дело, нижний будет "пытаться" деформироваться вверх, но ему будет противостоять гравитация и часть полученой энергии будет потрачена, даже в том случае, что ему не удастся сдвинуть свой ЦМ.
З.Ы. Условие про излучение добавлено ,дабы исключить решение о приходе их к одной темперетуре засчет бомбардировки друг друга фотонами предложеное Юджином.
Liquidator, А куда она уйдет, если он не сдвинет свой ЦМ? :crazy girl: :crazy girl: :crazy girl: Закон сохранения энергии никто не отменял. :crazy girl: :crazy girl: :crazy girl: :crazy girl: :crazy girl:
Liquidator
23.11.2009, 23:44
Издевамся да...:crazy girl: :crazy girl: :crazy girl:
Delirium Tremens
24.11.2009, 01:15
И тысячи миль разделяют фаланги моих пальцев моей физики..
Ребят а если вам дать какую нибудь задачу на грамматику древне-скандинавского , это тоже будет так занимательно?
ILS, что именно ты хотел показать?
я хотел показать, что вообще-то в источник, которым воспользовался Лёша - не ПЕРВОисточник задачи, следовательно, "за что купил, за то продаёт", таким образом пытаясь доказать несерьёзность источника, ты толчёшь виртуальную воду в воображаемой ступе. Или, коротко: выдохни, бобёр.
А что до сохранения энергии - если ЦТ не поднимется из-за гравитации при температурном расширении, то энергия всё равно преобразуется: она уйдёт в больший разнос шарика в стороны. А вообще, конечно, сплошные сферические кони в вакууме :)
Masha, "мы все учились понемногу, чему-нибудь и как-нибудь", но древнескандинавский в школе не проходили, а физику немножко да :)
Не,Илс,если цм не поднимется то никакого изменения не будет. Энергия=проделанная работа,а гравитация это коах мешамер т.е.- движение в горизонтальной плоскости не изменит потенциальной энергии а т.к. шарик в конце концов никуда не покатится то и кинетической энергии не будет.
Надо бы подсчитать силу, необходимую что бы сплющить стальной шарик. И посмотреть, больше она гравитации или нет.
И тысячи миль разделяют фаланги моих пальцев моей физики..
Ребят а если вам дать какую нибудь задачу на грамматику древне-скандинавского , это тоже будет так занимательно?
"Не нравятся 3.14дарасы? Не ходи в наш парк!!!" (С)
я хотел показать, что вообще-то в источник, которым воспользовался Лёша - не ПЕРВОисточник задачи, следовательно, "за что купил, за то продаёт", таким образом пытаясь доказать несерьёзность источника, ты толчёшь виртуальную воду в воображаемой ступе. Или, коротко: выдохни, бобёр.
Я вообще-то про первоисточник вначале и спросил. А "толчение виртуальной воды в ступе", сиречь бессмысленный флуд, начал ты сам
Заяц, а как насчёт энергии, которая потребуется на преодоление межмолекулярных связей, чтобы растянуть шарик в стороны?
Я вообще-то про первоисточник вначале и спросилда нет его у Лёши, нет, неужели не ясно?!
Liquidator
24.11.2009, 22:53
Прав ,нет, и я это вроде сказал, задачка дастаточно древняя ,и я как и ребята в ссылках которые я привел, писал ее по памяти.
ILS, ты не он, а ответ мне нужен был от него.
Liquidator, в таком случае, спор не имеет смысла.
Liquidator
25.11.2009, 22:00
А кто-то спорил? :crazy girl:
Liquidator, странно, последние 3 страницы идет некая дисскуссия, где каждая из сторон что-то доказывает или обьясняет. Не, эта нифига не было спором. :)
Русский vBulletin v4.1.9, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод сделал zCarot