Через блок переброшена верёвка, на одном её конце конце висит груз, за другой конец держится обезьяна. Вес обезьяны равен весу груза. Как будет двигаться груз, если обезьяна полезет наверх?
Ответ: На описанную конструкцию (пока обезьяна не двигается) действуют только две силы - сила тяжести, приложенная к грузу, и сила тяжести, приложенная к обезьяне. Эти две силы равны и направлены в противоположные стороны (относительно верёвки). Других сил нет. Блок и изгиб верёвки никаких дополнительных сил не создают; они не имеют отношения к физической сути задачи и только мешают понять её. Значит, можно избавиться от блока и как бы "развернуть" верёвку в горизонтальную плоскость. Теперь всё, что мы имеем, - это обезьяна, которая намеревается тянуть груз за верёвку, и две равные силы, тянущие обезьяну и груз в противоположные стороны. Можно представить это на льду, в воде или, лучше всего, в невесомости. Кстати, поскольку две силы равны и противоположно направлены, они уничтожают друг друга и на них можно вообще не обращать внимания. Теперь ситуация упростилась до предела: что будет, если на льду или в невесомости я потяну к себе груз? Конечно, мы двинемся друг к другу (и если наши массы равны - то с равной скоростью).
Обсуждение задачи на форуме - "Обезьянья задача" Льюиса Кэролла
Комментарии
ТУПО, тупо и еще раз тупо! По-твоему, раз нет идеальных моделей, то невозможно подвесить 2 груза на веревке через блок так, чтобы система не перевешивала в какую-либо сторону даже после небольшого толчка??? Но ведь это можно сделать! Все твои неидеальности в весе грузов как раз таки скомпенсируются... ни за что не угадаешь, силой трения! В какую бы сторону мы ни дернули за веревку, сила трения всегда будет направлена противоположно! И всегда можно подобрать такую разницу в весе грузов (|m1 - m2| * g) меньшую силы трения веревки о блок (Fтр), что любое движение будет гаситься.
И только одно может вывести систему из состояния равновесия в НЕидеальном случае - как только обезьяна перетянет на себя достаточно количество веревки, то вес веревки на стороне мартышки будет преобладать над ее весом со стороны груза и вот тогда система перестанет быть равновесной. Но только об этом ты даже и не упомянул.
Опять же, зачем во всем искать неидеальность модели, поставленной в задачи?? Они не для этого задаются.
Как только обезьяна сделает первый рывок, блок начнет вращение в сторону обезьяны. При правильном взбирании по веревке, своя масса вниз не бросается, следовательно не будет причин этому действию быть обращенным.
Инерция блока, пусть даже самая малая, начнет тянуть блок вверх, а обезьяну- спускать, постепенно ускоряясь.
Ну, это в случае того, что мы не берем в расчет трение.
В любом случае, блок будет подниматься быстрее, чем обезьяна, если не разгоняться, обезьяну в итоге начав спускать относительно точки начала движения.
Бедная обезьяна! Хотела подняться, а в результате спустилась!
А тогда получается, что если бы она хотела спуститься, она поднялась бы!
По Вашей логике, чтобы обезьяне подняться, ей надо попытаться спуститься.
Вы сначала думайте, а потом пишите.
Или лучше вообще по физике не пишите.
Сразу скажу, комментарии читал не все, возможно повторюсь.
Так вот, нельзя откидывать силу тяжести, как это сделал автор. Да, масса груза у нас одинаковая на концах, но веревка тоже имеет массу. Когда обезьяна сделает первый подъем, длинна веревки увеличится с её стороны, а со стороны груза уменьшится. Следовательно, масса на стороне обезьяны возрастет, и сила тяжести приложенная со стороны обезьяны станет больше, чем со стороны груза. Следовательно - обезьяна поедет вниз, пока груз не дойдет до "непроходимой" точки. После этого, она сможет залезть по канату (если её грузом не придавит)
В ответе не учли, что на стороне с обезьяной масса будет постоянно увеличиваться за счет прибавления веревки. Пример с льдом,водой и невесомостью неуместен, там сила тяжести роли не играет.
Груз пойдет вверх, т. к., когда обезьяна будет забираться вверх, она будет прикладывать силу, тем самым увеличивая силу тяжести, и тогда она пойдет вниз.
Только в том случае, если она будет двигаться с ускорением. Если она движется равномерно, то она преодолевает только силу собственной тяжести, на груз ничего не пойдет, и он не будет двигаться.
А Вы Эйнштейн, однако! Еще одна подобная задача и Вы вечный двигатель изобретете.
У Вас здесь такая же фатальная ошибка как и в задаче про аэростат. Если обезьяна сначала покоилась, а потом стала двигаться (даже если и с постоянной скоростью), то она просто не могла не иметь ускорения в тот момент, когда начала двигаться, ибо её скорость изменилась с нуля до той, с какой она потом двигалась). Она имела ускорение и, следовательно, прилагала дополнительную силу к верёвке, которую стала тянуть больше, чем когда просто висела. Даже если это был лишь мгновенный импульс (который понадобился ей чтобы стронуться с места и начать "равномерное" движение вверх), то этого импульса достаточно, чтобы также стронуть и груз.
Груз с такой же массой на другом конце всегда будет двигаться точно также, как обезьяна - как в зеркале.
Груз и обезьяна будут подниматься одновременно в верх в том случае, если груз и обезьяна находятся на одной горизонтали. Или пренебречь ( массой веревки) и силами тяжести действующими на неё. Пренебречь инерцией с которой обезьяна действует на верёвку.
Всем, кого смущает перевес верёвки на стороне макаки - в пободных задачах массу веревки и блока всегда считают нулевыми, чтобы не отвлекать от основного явления и не усложнять.
Если Вы всё-таки не способны абстрагироваться и представить себе такую супермегалёгкую верёвку, которая при этом может выдержать вес вскарабкивающейся макаки, то ладно с Вами, представьте хотя бы, что верёвка продолжается вниз и под макакой, и под грузом, и нижние концы её связаны, так что она образует кольцо и по обе стороны её всегда равное количество.
Тут надо рассматривать два этапа:
1. Обезьяна начала движение, т.е. двигалась с ускорением, а значит появилась новая сила;
2. Обезьянка набрала скорость и движется равномерно - новая сила исчезла и тогда будет все как и описано выше.
Страницы