Задача "Золотое правило механики" Физика 7

[Гость]

Здравствуйте! Помогите решить задачу:

2-а человека несут бревно. Кто из них лучше знает физику?


Я решил так:
Допустим вес бревна 60кг. Тогда чел1 ~4/6, чел2 ~2/6

Но задача по теме "Золотое правило механики" и зачем-то указан вектор скорости.

[Rados]

Про брёвна Физику лучше фсех знает товарищ Ленин!
"Шаг вперёд - ни шагу назад!"

[Гость]

Да, знаем про Ленина на субботнике. Только не подходит это под "Золотое правило механики" и вектор скорости.

Прошу реально помочь. У меня вариантов нет.

[Andy]

2-а человека несут бревно. Кто из них лучше знает физику?

Ответить на вопрос задачи исходя из исходных данных невозможно. Можно только вычислить отношение усилий, которые должны приложить два человека к бревну, двигаясь вместе с бревном с постоянной(?) скоростью относительно поверхности Земли. Для этого нужно составить расчётную схему, рассматривая равновесие бревна.

[Гость]

Можно только вычислить отношение усилий

А как это сделать, если никаких данных нет? Я сделал так:

Допустим бревно длинной 0.8м. Допустим Чел.1 держит бревно на расст. 0.2 от центра, а Чел.2 на расст. 0.4 от центра. Тогда [tex]\frac{F1}{F2} = \frac{L2}{L1}[/tex], т.е. усилие в 2 раза больше.

Andy, так правильно?

[Andy]

Можно только вычислить отношение усилий

А как это сделать, если никаких данных нет? Я сделал так:

Допустим бревно длинной 0.8м. Допустим Чел.1 держит бревно на расст. 0.2 от центра, а Чел.2 на расст. 0.4 от центра. Тогда [tex]\frac{F1}{F2} = \frac{L2}{L1}[/tex], т.е. усилие в 2 раза больше.

Andy, так правильно?

Обозначьте длину бревна и его массу соответственно буквами [tex]l[/tex] и [tex]m.[/tex] Центр масс бревна расположен на расстоянии [tex]\frac{l}{2}[/tex] от его левого конца. Первый человек из несущих бревно находится на расстоянии [tex]a<\frac{l}{2}[/tex] от левого конца бревна. Решите теперь задачу в общем виде.

[Rados]

знаем про Ленина на субботнике

На схеме гражданин № 2 знает физику лучше гражданина № 1, поэтому стоит впереди!
Скорость гражданина №1 = V1, скорость гражданина №2 = V2.
V1 = V2, иначе бревно передвигаться не сможет!
Система статична (относительно числовой оси), поэтому задача имеет тривиальное решение:
V1 = V2 = 0!

[Andy]

и зачем-то указан вектор скорости.

Нужно уточнить, это вектор скорости чего? Бревна или обоих человек, несущих бревно, вместе с самим бревном?

[Гость]

Решите теперь задачу в общем виде.

Вот так:

[tex]\frac{F1}{F2}[/tex] = [tex]\frac{\frac{1}{2}l+x}{\frac{1}{2}l-x}[/tex]

[Гость]

Andy, говорят, что это правильное решение:

Допустим бревно длинной 0.8м. Допустим Чел.1 держит бревно на расст. 0.2 от центра, а Чел.2 на расст. 0.4 от центра. Тогда F1F2=L2L1\displaystyle \frac{F1}{F2} = \frac{L2}{L1}F2F1​=L1L2​, т.е. усилие в 2 раза больше.

Я запутался

[Rados]

2-а человека несут бревно. Кто из них лучше знает физику?

Это задача не на вычисление СИЛ F каждого из "несущих некий груз", а на "аналитическое мышление"!
На схеме представлена СИСТЕМА из трёх составляющих элементов: бревно, №1 и №2.
Направление вектора указано для всей системы ВЦЕЛОМ, иначе говоря, скорость движения у всех элементов системы ОДИНАКОВАЯ!
В задаче нет данных о промежутке времени и длины пути, который пройден за это время, значит система (по условию задачи) СТАТИЧНА!
Указаный вектор (направление движения) в таком случае называется НУЛЬМЕРНЫМ ВЕКТОРОМ.
Лучше всех такую "физику" знал Ленин, потому что ОН определял направление и скорость перемещение бревна на субботнике...

[Andy]

Решите теперь задачу в общем виде.

Вот так:

[tex]\frac{F1}{F2}[/tex] = [tex]\frac{\frac{1}{2}l+x}{\frac{1}{2}l-x}[/tex]

Приведите, пожалуйста, решение полностью, указав все обозначения, которые Вы ввели.

[Rados]

Золотое правило механики гласит: не один механизм не дает выигрыша в работе.
Во сколько раз мы выигрываем в силе - во столько же раз мы проигрываем в расстоянии

[Гость]

Приведите, пожалуйста, решение полностью, указав все обозначения, которые Вы ввели.

Я взял L=0.8м, и то, что 1-ый взялся за середину, а 2-ой за край. Тогда:

[tex]\frac{F1}{F2} = \frac{\frac{L}{2}+0.4}{\frac{L}{2}-0.2}=[/tex]

Т.е. в 4 раза

[Гость]

А, там получится FL= FL => 2F = 4

[Гость]

Может так записать:

F1*L1 = F2*L2 => F1 = F2*0.4/0.2 => F1 = 2F2.

Так нормально ?

[Rados]

F1*L1 = F2*L2

НЕПРАВИЛЬНО!!!
Физический смысл произведения силы (F) на расстояние (l) - это РАБОТА (А).
А в данной задаче расстояние l = 0, а под "силой" Вы подразумеваете ВЕС БРЕВНА!
То есть, т.н. "золотое правило механики" в этом случае не имеет никакого значения,
тем более, что вопрос задан "по физике"...
Такие задачи решаются не вычислением каких-то величин, а анализом самой задачи...
Конструкторы так и говорят: "Работа не волк, а ПРОИЗВЕДЕНИЕ ... силы на расстояние!"

[Andy]

Приведите, пожалуйста, решение полностью, указав все обозначения, которые Вы ввели.

Я взял L=0.8м, и то, что 1-ый взялся за середину, а 2-ой за край. Тогда:

[tex]\frac{F1}{F2} = \frac{\frac{L}{2}+0.4}{\frac{L}{2}-0.2}=[/tex]

Т.е. в 4 раза

Численные значения здесь не нужны. Вы объясните, как получили формулу и какие обозначения приняли.

[Гость]

Численные значения здесь не нужны

[tex]\frac{F1}{F2} = \frac{L-(\frac{L}{2}+x)}{L-(\frac{L}{2}-x)}[/tex]

[Гость]

F1 и F2 - Силы действ. на 2 чел. L - длина бревна. x -расст.от центра масс.