Автор Тема: ДеЦкая заГачка  (Прочитано 4720 раз)

0 Пользователей и 3 Гостей просматривают эту тему.

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
ДеЦкая заГачка
« : 26 Апрель 2016, 03:33:20 »
Леша и Петя играли в Дартс и нечаянно попали дротиком в настенные часы с круглым циферблатом аккурат в разметку полудня.
От разметки до края одной половины диска образовались две абсолютно прямые трещины с одинаковыми прямоугольными профилями.
Друзья решили продолжить экзекуцию,- от родителей так и так влетит, а здесь появился прекрасный повод реализовать свои исследовательские потребности, - и стали лить на место попадания дротика  воду. Первую трещину вода заполнила за 3 секунды, а длина второй оказалась чуть меньше диаметра циферблата - всего 18 см. Какова длина первой трещины, если в расчетах использовать только целочисленные переменные?
Силой трения пренебречь.
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #1 : 06 Июнь 2016, 16:28:22 »
Эта странная задача давно висит без ответов. Задам-ка я уточняющие вопросы.

1. В часы попали дротиком, то есть они получается висели на стене. Означает ли это, что для своих экспериментов ребята их сняли со стены и положили горизонтально?
2. "до края одной половины диска" - что подразумевается под половиной диска, учитывая, что любые 2 точки на окружности всегда принадлежат одной полуокружности, если эту окружность распилить соответствующим образом?
3. Наливали воду вертикальной струей или, скажем, из чайника, по наклонному носику, а может из шланга, под давлением?
4. Если переменные целочисленные и длина трещины задана в см, означает ли это, что ширина и глубина трещин, как минимум 1 см? (не слабый дротик  :) )
5. Есть ли ограничения в скорости поступления воды, или хоть ведро можно вылить сразу?

upd
6. Если профили прямоугольные, означает ли это, что трещины расположены друг к другу под углом 90 либо 180 градусов?

« Последнее редактирование: 06 Июнь 2016, 17:17:55 от StrannikPiter »

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #2 : 07 Июнь 2016, 00:32:48 »
1. Часы занимают то же положение, что и на стене.
2.  3 точки( включая место попадания дротика)  по условию задачи  принадлежат одной полуокружности! Легко представить ( исходя из указанной примерной длины второй трещины) их взаимное расположение.
3. Если бы дети использовали брандспойт, то о 3 секундах заполнения водой одной из трещин не могло быть и речи)) Наливали воду вертикальной струей, конечно же.
4. Имеет значение равенство профилей, а величина глубины и ширины не важна.
5. Вода заполняет щели самотеком, полностью.  Задача состоит в определении времени заполнения водой всей щели, а не её количества.
6. Профили могут быть любой другой конфигурации, важно соблюдение п.4. Прямоугольность задана для простоты восприятия.
« Последнее редактирование: 07 Июнь 2016, 00:38:06 от снн »
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #3 : 07 Июнь 2016, 02:15:49 »
Даа, что-то яснее не стало!  ;D

7. Если диск остается расположен вертикально, означает ли это, что трещины идут не по поверхности, а внутри стекла?
8. Диск расположен вертикально, следовательно отверстие от дротика - горизонтально. Каким образом вертикальная струя может затечь в горизонтальное отверстие?
9. Если нет трения, то что может помешать воде заполнять трещину с ускорением свободного падения? (0.5*g*t^2 = 0.5*9.8*3^2 = 44.1 м = 4410 см)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #4 : 07 Июнь 2016, 03:24:08 »
9. Не, пожалуй ускорения свободного падения там не будет, поскольку при ускорении толщина струи будет уменьшаться, а трещина все равно должна заполниться вся. Значит скорость заполнения можно считать постоянной, и равной скорости поступления воды через входное отверстие. Но эта скорость зависит от высоты вертикальной струи, а она не задана.
10. Правильно ли я понимаю, что вода сначала будет заполнять вторую трещину, как более вертикальную, а уже после ее заполнения начнет затекать в первую?

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #5 : 07 Июнь 2016, 14:29:31 »
вода по обеим трещинам течет одновременно.
StrannikPiter, т.к. вы единственный пытаетесь осилить задачку, то в качестве подсказки: воду можно заменить скатывающимися шариками, бусинами, дробинками и т.д. одной формы и размера)
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #6 : 08 Июнь 2016, 01:49:01 »
Шарики тоже можно по разному запускать. Вот скажем взяли мы один шарик и пустили по наклонной трещине. Он покатится с ускорением, зависящим от угла наклона и зная длину и угол наклона, можно определить время, например. Но если нам нужно вычислить время заполнения трещины шариками, то оно не совпадет с моментом финиша первого шарика. Понадобится еще время, чтобы заполнились промежутки между шариками, которые неизбежно возникнут при движении с ускорением. И тут встает ребром вопрос, каким способом мы добавляем шарики на входе.

Модель 1.
Допустим мы делаем так. Ставим шарик в начало трещины с нулевой начальной скоростью. Он под действием уклона начинает скатываться, и как только он откатился на диаметр, мы тут же ставим следующий. Чтобы подсчитать время заполнения в такой модели, нужно вычислить время между добавлением двух последовательных шариков и умножить на число шариков которое поместится в трещине.
Единичное время будет sqrt(2*d/a), где d-диаметр шарика, a-ускорение. Тогда если мы уменьшаем диаметр шарика в 4 раза, единичное время уменьшится в 2 раза. Число шариков потребуется как минимум в 4 раза больше при этом, и это если предположить, что мы и размеры трещины сократили вместе с размером шарика. Налицо зависимость времени от размера шариков.

Модель 2.
У нас есть емкость с шариками, внизу емкости отверстие, через которое шарики падают в начало трещины.В этой модели шарики не просто будут разгоняться по наклонной плоскости. На них сверху будут давить шарики из емкости и ускорять их, как вишневую косточку. Тут время явно будет меньше, но подсчитать его очень трудно. В частности время будет зависеть от количества шариков в емкости, то есть того давления, которое они будут оказывать.
На мой взгляд эта модель будет ближе к воде и в ней так же много неопределенностей.

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #7 : 10 Июнь 2016, 01:26:55 »
StrannikPiter!
Не забудьте про округлость диска, отсутствие трения, и чтобы "шарики на заходили за ролики" :) , в каждую трещину одновременно запускайте по одному  идентичному шарику!
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #8 : 10 Июнь 2016, 02:31:05 »
 :o :o :o  :surrender: ??? ??? ???

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #9 : 11 Июнь 2016, 00:27:59 »
:o :o :o  :surrender: ??? ??? ???
Да просто же все  :seamew:: циферблат круглый, но плоский; трещины прямые, выходящие из одной точки - разметки "12"; шарики одинаковые, скатываются без трения.
(ↄ)

Оффлайн Ygrek

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1500
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #10 : 11 Июнь 2016, 01:04:35 »
циферблат круглый, но плоский;
циферблат круглый, но плоский - каша вкусная, но съедобная; крокодил длинный, но зелёный  :) :heart:

P.S. Кстати, о крокодилах. На всю жизнь запомнил как в фильме "Олигарх" Машков доказал, что крокодил более длинный, чем зелёный. :)
« Последнее редактирование: 11 Июнь 2016, 01:11:08 от Ygrek »
Пифагор сказал: "Ничему не удивляйся". Чё-то не получается.

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #11 : 11 Июнь 2016, 02:08:35 »
От второй трещины польза только одна, на мой взгляд, ее длина известна и позволяет оценить диаметр часов, который по-видимому равен 19 см. Зачем туда шарики запускать, и что это может сказать про первую трещину, не могу никак понять.  :unknown:

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #12 : 12 Июнь 2016, 00:14:35 »
Поскольку ускорение скатывания пропорционально длине хорды, время движения по любой трещине будет одним и тем же.
Следовательно первая трещина равна 9 см.
(ↄ)

Оффлайн StrannikPiter

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1720
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #13 : 12 Июнь 2016, 14:54:57 »
ускорение скатывания пропорционально длине хорды
Не знал такого правила, но простейший анализ показывает, что оно верное.

время движения по любой трещине будет одним и тем же.
Для одиночного шарика, да, хотя я уже писал, что время прибытия первого шарика и время заполнения трещины шариками или водой, это не одно и то же.
Но допустим, что модель поступления шариков на входе такова, что и заполняются трещины за одинаковое время.

Следовательно первая трещина равна 9 см.
Но вот этот логический переход остался для меня загадкой. На мой взгляд под ответ подходит любое целое число от 1 до 17, почему именно 9?

Оффлайн снн

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 1724
    • Просмотр профиля
Re: ДеЦкая заГачка
« Ответ #14 : 22 Июнь 2016, 02:10:02 »
Цитировать
Но вот этот логический переход остался для меня загадкой. На мой взгляд под ответ подходит любое целое число от 1 до 17, почему именно 9?


Ускорение шарика в первой трещине           а1=g*sind1=g*(D1/R),где d1- угол между первой хордой и  диаметром часов
                                                              D1- катет( высота на хорду1), противоположный углу d1
                                                              R- радиус циферблата 
Ускорение шарика во второй трещине          а2=g*sind2=g*(D2/R),где d2- угол между второй хордой и  диаметром часов
                                                              D2- катет( высота на хорду2), противоположный углу d2
                                                              R- радиус циферблата 
а1/а2=D1/D2

а=(2*L)/(t^2), где L-длина хорды, t- время скатывания
а1=2*18/3^2=4     18/х=4/2. Следовательно первая трещина х=9 см.
(ↄ)