Вспомним физику

[andrzejn]

К стене приклеен кирпич. Нарисовать действующие на кирпич силы.

Кирпич - однородный идеальный параллелепипед, стена гладкая и вертикальная, грани кирпича расположены строго вертикально и горизонтально, толщиной слоя клея пренебречь.

Подсказка: эту задачку давали на первом курсе физтеха.

Comments

[greymage.livejournal.com]

Силы Ван-дер-Ваальса? *деловито*

Re

[granite-golem.livejournal.com]

И еще слабые взаимодействия, да-да-да!

Re: Re

[greymage.livejournal.com]

Релятивизм учитываем?

Re: Re

[granite-golem.livejournal.com]

Разумеется. И всякими там сопроматовскими упрощениями пренебрегаем.

Re: Re

[greymage.livejournal.com]

О! Точно.

Как насчет расчета в d-branes?

Re: Re

[granite-golem.livejournal.com]

В где?

Re: Re

[greymage.livejournal.com]

Ну, там, на уровне представления суперструн. :)

Re: Re

[granite-golem.livejournal.com]

Да легко, современная техника все обсчитает. :-)

Кстати, нужно серьезно подумать над следующей проблемой: как филологические свойства слова "кирпич" влияют на молекулярную структуру денотата.

Re: Re

[greymage.livejournal.com]

А внутри у ней неонка! (С)

Re: Re

[granite-golem.livejournal.com]

"Внутре".

Re: Re

[greymage.livejournal.com]

На столе стояла литровая бутылка с надписью "Напитки разные, 0.5л".

Re

[granite-golem.livejournal.com]

Да скорее не физику, а элементарный теормех...

Это страшное слово "физика"

[pieretta.livejournal.com]

Я лучше что-нибудь по гуманитарной части вспомню. По фольклору:

"По стене ползет кирпич,
Деревянный, как стекло.
Ну и пусть себе ползет,
Может, там его гнездо?"

[apraxina.livejournal.com]

ненавижу прикладную механику до сих пор :-) эпюру надо рисовать :-)

Re

[granite-golem.livejournal.com]

Да, а такой нескромный вопрос: тебе-то это зачем? Ставишь на нас эксперименты, чтобы потом в книжку включить?

Re: Re

[andrzejn]

Да нет, просто привязалась задачка. Дай, думаю, друзе

Re: Re

[andrzejn]

...друзей порадую.

[-pk-sly.livejournal.com]

а в чём сложность? :)

[andrzejn]

В уме никак решить не могу, рисовать надо...

[wiktor.livejournal.com]

Дык, ежу понятно! Туда, оттуда, и еще во-о-он так!

[laughing-artist.livejournal.com]

Сила тяжести, направлена вертикально вниз. И сила трения (или сопротивления перемещению, обеспечиваемая слоем клея), направлена вертикально вверх.

[shellesie.livejournal.com]

о, а я Вас спрошу! У меня в физике познаний меньше, чем у девятиклассника, а воображение хорошее. Так вот я представила себе кирпич, приложенный к стене. Представила его без клея, по совету "пренебречь". И представила, как он падает из-за силы притяжения. Так вот кажется мне, что он не будет скользить по стеночке до пола, а упадет по маааааленькой дуге на пару сантиметров дальше от плинтуса. Это к вопросу о вертикальной направленности силы притяжения.
Расскажите мне, почему я не права и кирпич всё-таки сползет?

[andrzejn]

Это в тебе говорит реальный опыт, когда и стена неровная, и кирпич неоднородный, и к пальцам он немного прилипает, и сопротивление воздуха работает...

[laughing-artist.livejournal.com]

Идеально ровный кирпич будет скользить по идеально ровной стене без трения строго вертикально до точки расположенной под ним. А вот реальный кирпич действительно упадет на пару сантиметров дальше от плинтуса. Т.е. он переместится на эту пару сантиметров в горизонтальной плоскости, приобретёт некоторое горизонтальное ускорение. За счет какого взаимодействия? Их может быть два:
1. Человек не аккуратно отпускил кирпич и случайно подтолкнул его.
2. Взаимодействие с неровностями на поверхностях кирпича и стены.
Вот так я думаю.

[linbka.livejournal.com]

да-да-да. а еще планете свойственно вращаться под кирпичом ,)

[andrzejn]

Ещё надо, чтобы сумма моментов сил относительно любой точки равнялась нулю. Должны быть ещё горизонтальные составляющие: вверху кирпича - в стену, внизу - от стены. Это если получится свести их к двум точкам приложения, а не рисовать в каждой точке контакта со стеной...

[laughing-artist.livejournal.com]

Нет больше никаких сил. Только сила сопротивления и сила тяжести. Чтобы это доказать поступим так. Нарисуем, как это делалось еще в школе, наклонную плоскость; угол наклона относительно горизонтали равен альфа. На плоскости лежит кирпич и на него действуют три силы mg - сила тяжести, T - сила трения, N - сила реакции опоры; все, больше никаких сил нет. Поскольку кирпич покоится, можем записать векторное равенство:

mg + T + N = 0

Это равенство можно спроектировать на координатные оси и найти силу N, она будет выражаться через косинусы альфа. Теперь будем стремить угол альфа к 90 градусам, т. е. делаем стенку вертикальной. Сила N пропадает и остаются только mg и T.

[andrzejn]

Школьная задача не учитывает линейные размеры кирпича на наклонной плоскости, принимая его за материальную точку.

[laughing-artist.livejournal.com]

Линейные размеры неявно учитываются введением силы трения. Чем больше поверхность соприкосновения с пловкостью тем больше эта сила. Мы рассматриваем кирпич как абсолютно твердое тело, т.е. внутри него нет никаких деформаций и напряжений. В противном случае это уже будет задачка на сопромат и теорию упругости.

[shellesie.livejournal.com]

*молча валяется*

[k113.livejournal.com]

Сила тяжести из центра масс вниз, компенсирующая её сила сцепления по поверхности приклейки вверх, момент от них, распределёнка с прямолинейным возрастанием от стены на нижней грани и в стену на верхней, нулевая точка по средней линии стороны, обращённой к стене, момент от этой распределёнки, компенсирующий момент от сил тяжести и сцепления. Вроде всё. Вот если не пренебрегать деформациями - тогда задача становится сложная, не для первого курса.

[livelight]

Написано больно тяжело, но больше всех вариантов похоже на правду :)

[andrzejn]

Угу. В уме и я прикинул примерно так. Только два вопроса без бумажки не могу решить: будет ли распределёнка именно с линейным возрастанием, а не с каким-то другим? И нельзя ли свести распределёнку к равнодействующим в верхней и нижней гранях кирпича?

[-pk-sly.livejournal.com]

если пренебречь деформациями, то задача не имеет решения. точно так же, как и задача об идеальном столе с ЧЕТЫРЬМЯ ножками, стоящем на идеально ровном полу.

вопрос о распределении этой силы решается только если домустить что кирпич и/или стена могут деформироваться.

[-pk-sly.livejournal.com]

чтобы пренебречь деформациями, достаточно ввести дополнительное условие. например, кирпич со стороны стены имеет микроскопические, бесконечно малые выступы, а приклеен к стене только в верхней точке. если приклеенных точек - больше, чем одна, то без деформаций задача уже не решается (как и со столом).

[-pk-sly.livejournal.com]

да.
выступы - имеется ввиду в верхней и в нижней точке, всего два.

[k113.livejournal.com]

А чего бы распределёнке быть нелинейной при идеальной-то поверхности сопряжения? Свести можно при условии, если кирпич и стена - абсолютно твёрдые, чего в условии указано не было.