Интересно исторический анекдот вылился в обсуждение аэродинамики.
На самом деле, так глубоко копать не нужно.
В задаче предлагалось определить высоту при помощи барометра, а все решения Нильса Бора предполагали использование барометра и других предметов (веревки, линейки, часов, управляющего).
Т.о. исходная задача не решена, а значит Нильс Бор заслуживал двойку по физике, а не Нобелевскую премию.
Резерфорд излишне слиберальничал.
😁
|
|
Додано: Суб 17 тра, 2025 23:47
Н. Бор навчався у Копенгагені з 1903 году, ступінь магістра з фізики 1909, докторську дисертацію захистив у 1911. Новозеландець Розерфорд керував кафедрою фізики у Монреалі, з 1907 у Манчестері. Тільки у 1911 Бор прибув до Кембріджської лаботаторії, а вже потім у Манчестері познайомився з Розерфордом. Тобто, при всій повазі, ну ніяк не тягне на правдиву історію.
Додано: Нед 18 тра, 2025 00:01
ж*** ответил))
Вы сказали: При изучении свободно падающих тел тела разгоняются до довольно высоких скоростей, и сопротивление имеет значение. Но все равно пренебрегают. Почему? ChatGPT сказал: Ты прав: при свободном падении тела действительно быстро разгоняются, и сопротивление воздуха начинает играть заметную роль. Однако в школьной физике этим сопротивлением всё же часто пренебрегают, и вот почему: Изучение идеализированной модели Основная цель — не точный прогноз поведения тела, а понимание принципа действия закона. Например, при изучении свободного падения важно понять, что при отсутствии сопротивления все тела падают с одинаковым ускорением g ≈ 9,8 м/с 2 g≈9,8м/с 2 , независимо от массы. Это фундаментальный результат, открытый Галилеем. Показ различия между теорией и практикой Пренебрежение сопротивлением воздуха показывает, как сильно упрощают физические модели, и даёт возможность потом обсуждать, когда и почему нужно учитывать сопротивление. Например, это помогает объяснить, почему лист бумаги падает медленно, а мячик — быстро. Отсутствие нужных знаний и инструментов на этом этапе Учет сопротивления воздуха требует знания высшей математики (например, дифференциальных уравнений) и более сложных понятий вроде коэффициента сопротивления. В школьной программе на базовом уровне такие методы ещё не проходят. Возможность получать точные приближённые значения На небольшой высоте (например, падение с высоты нескольких метров в классе или лаборатории) сопротивление воздуха незначительно, особенно для плотных тел (например, шариков из металла). В таких случаях модель без сопротивления даёт довольно точные результаты. Именно поэтому в школьных задачах сопротивление воздуха часто игнорируют — это упрощение помогает заложить фундамент для дальнейшего, более точного изучения физики Вы сказали: В задаче Нильса бора с барометром упоминается, что его можно бросить с высоты здания. Разве здесь можно пренебречь аэродинамикой? ChatGPT сказал: Отличный вопрос! В «задаче с барометром», ставшей знаменитой благодаря Нильсу Бору (или, по легенде, ему), действительно предлагается бросить барометр с крыши здания, чтобы измерить время падения и по нему вычислить высоту. В реальности при таком падении аэродинамикой пренебречь нельзя, особенно если: барометр имеет большую площадь поверхности (например, ртутный, с плоской формой), он падает с большой высоты (например, с 20–30 этажей), и он не слишком тяжёлый. Сопротивление воздуха в таком случае будет существенно тормозить падение, и тело может достичь предельной скорости, когда сила сопротивления уравновешивает силу тяжести. Тогда ускорение становится нулевым, и расчёты по формуле h = 1 2 g t 2 h= 2 1 gt 2 уже не работают. Почему же в задаче всё равно игнорируют сопротивление? Потому что это мысленный эксперимент. Цель — не получить точную высоту здания, а показать, что физическую задачу можно решить разными способами, иногда даже нестандартными. Один из предложенных решений — действительно кинуть барометр и измерить время падения — показывает идейный подход, а не практическую реализацию. На практике, конечно, такой метод был бы ненадёжным и требовал бы учёта сопротивления воздуха. Вывод: Нет, аэродинамикой в этом случае пренебрегать нельзя, если говорить о точных измерениях. Но в рамках задачи это допущение сделано осознанно, чтобы упростить расчёт и показать, как можно использовать физические законы творчески. Крч я слишком много и тщательно изучал аэродинамику и связанные с ней дисциплины, чтобы игнорировать сопротивление воздуха)) Востаннє редагувалось Hotab в Нед 18 тра, 2025 00:11, всього редагувалось 1 раз.
Додано: Нед 18 тра, 2025 00:10
Это да. Правда, благодаря его либерализму и другим качествам "12 учеников Резерфорда стали лауреатами Нобелевской премии по физике и химии. Один из наиболее талантливых учеников Генри Мозли, экспериментально показавший физический смысл Периодического закона, был призван в британскую армию на Первую мировую войну как офицер-связист и погиб в 1915 году в возрасте 27 лет в ходе Дарданелльской операции." Но, думаю, это просто анекдот. Резерфорд был профессором в в университете Виктории в Манчестере, а Бор приехал в сентябре 1911 года в Кембриджский университет, чтобы работать в Кавендишской лаборатории под руководством Дж. Дж. Томсона. При этом он уже в 1910 году Бор получил степень магистра, а в мае 1911 года защитил докторскую диссертацию. А работать с Резерфордом начал уже в марте 1912. Так что вряд ли он сдавал экзамен Резерфорду. Но пару слов о Резерфорде и влиянии случая в судьбе человека. И о том, что всё зависит от самого человека. Его родители эмигрировали из Шотландии в Н. Зеландию. " В то время другие шотландцы эмигрировали в Квебек (Канада), но семье Резерфорд не повезло, и бесплатный билет на пароход правительство предоставило до Новой Зеландии, а не до Канады." (). Первая случайность. "Наиболее одарённым молодым подданным британской короны, проживавшим в колониях, один раз в два года предоставлялась особая Стипендия имени Всемирной выставки 1851 года — 150 фунтов в год, дававшая возможность поехать для дальнейшего продвижения в науке в Англию. В 1895 году Резерфорд был удостоен этой стипендии, так как тот, кто её сначала получил — Маклорен, отказался от неё[13]." Вторая случайность. "1895 год был первым годом, когда (по инициативе Дж. Дж. Томсона) студенты, окончившие другие университеты, могли продолжать научную работу в лабораториях Кембриджа." Третья случайность. Кто знает, как сложилась бы его судьба, если бы не эти случайности. Хотя он безусловно был выдающейся личностью и выдающимся учёным. И, кстати, умер тоже совершенно случайно: "Эрнест Резерфорд скончался 19 октября 1937 года через четыре дня после срочной операции по поводу неожиданного заболевания — ущемления грыжи — в возрасте 66 лет"
Додано: Нед 18 тра, 2025 00:45
Вы безусловно правы. Но при высоте здания даже в 100 м (грубо 30 этажей) время падения (без учёта сопротивления воздуха) составит 4,5 сек и скорость в конце будет 44 м/сек или 160 км/час. Скорость немаленькая, но барометр всё же не автомобиль - площадь значительно меньше, так что и сопротивление воздуха будет намного меньше и, скорее всего, им можно пренебречь. Я уж не говорю о том, что вряд ли в Манчестере в начале прошлого века были дома хотя бы в 10 этажей.  И, насколько помню, Галилей при доказательстве того, что свободное падение происходит с одинаковым ускорением, использовал трубу, из которой откачивал воздух. И впервые опроверг Аристотеля, который считал, что скорость падения пропорциональна весу тела.
Додано: Нед 18 тра, 2025 00:54
Давайте отложим в сторону межличностные отношения и вернемся к теме. Я вот подумал...мне неожиданно понравилось это занятие и я подумал еще раз  ...и вот к чему пришел.Если отбросить из лексикона слово банда или "банда" и смоделировать несколько не столь радикальную картину, а именно: ребенок растет в нормальной семье с адекватными родителями, которые в меру сил уделяют ему внимание, интересуются его развитием, интересами и не препятствуют, в разумной мере, его контактам со сверстниками. Есть школьная среда, пусть это и формальная группа, но кто сказал, что в ней не может быть дружбы и неформальных (в нормальном смысле) отношений? Если я не ошибаюсь, когда-то мне говорили, что мои бабушка и дедушка учились вместе в одном классе, а поженились в 18 лет. И прожили всю свою жизнь вместе до момента "пока смерть не разлучит нас". Неформальные здоровые отношения породили вполне нормальную гармоничную семью. Кстати, мой дедущка поддерживал отношения со своими одноклассниками до того момента, пока они все не ущли в мир иной. Разве это плохо? Отнюдь. Возьмем неформальную группу все того-же условного ребенка. Двор. Соседские мальчики/девочки. Растут в одном дворе, социализируются, играют в одни игры. Взрослеют. Может тоже создают семьи (как раз в моем дворе браки внутри дворовой компании были. Не устойчивые, но тем не менее). Имеет ли этот вариант сочетания формальных и неформальных групп на жизнь? На мой взгляд - вполне. Против-ли я ? Совершенно нет. Против социализации ли я? Никогда. Так о чем я так долго писал? О здоровом балансе между семьей, школой, спортом/увлечениями и неформальным общением со сверстниками. Против чего я? Против того, чтобы улица забирала у родителей детей (порой в буквальном смысле), против асоциальной среды - банд и "банд". Единственный вид "банд" который я поддерживаю - music band  . Никакого криминала и асоциального поведения. И я двумя руками и ногами - ЗА.
Додано: Нед 18 тра, 2025 01:04
Почему интерес к детям должен как-то сказаться на отношении мужа? Или муж из серии - биологический отец, а что потом с детьми происходит - не его дело? Может у мужа тоже интерес к его собственным детям? Вообще, это естественный процесс, когда появление детей ограничивает другие интересы. Такова се ля ви. У кого-то временно, у кого-то кардинально меняет. Я видел "неформальную" группу "отцов",которые от семьи и детей сбегали в гаражи и там квасили до состояния, когда один из участников пытался въехать в гараж сквозь закрытые ворота. Причем многократно (разгонялся, таранил ворота, откатывался обратно и потом снова). Появление детей - это просто определенный жизненный этап. Когда дети вырастают и начинают собственную самостоятельную жизнь, у родителей появляются время на другие интересы. Конечно за примерно 20 лет люди меняются и интересы их тоже. Это естественный процесс и вполне нормальный.
Додано: Нед 18 тра, 2025 01:09
Ну вот в США общество, в котором все направленно на интерес личности. Нет жизни для общества, есть жизнь для себя. И всем пофиг на общество в целом. Просто другой менталитет. Если человек хочет жить для себя, он живет для себя. И это норма. Для общества он платит налоги и голосует на выборах.
Додано: Нед 18 тра, 2025 01:09
ЛАД
Це єдине з чим не можу погодитись. Так, площа міделя барометра не як в автомобіля (хоча швидкість теоретична відповідаю швидкому автомобілю). Тобто дійсно сила опору при падінні не порівняна з силою опору при русі автомобіля. Але ж і сила , яка рухає барометр вниз , тобто земного тяжіння, , також не порівняна з силою тяги двигуна автомобіля. А нас цікавить саме це співвідношення. Бо якщо сила земного тяжіння на невеликий неважкий барометр раптом урівняється з такою ж силою опору, то зникне прискорення при падінні (падіння буде з постійною швидкістю) , і вся формула розрахунку полетить шкереберть. А це неодмінно станеться (сили урівняються) , причому навіть не з 100м будівлею) . А менше)
Я думаю що при реальному експерименті з 33 поверху (приблизно 100м) за 4.5 секунди долетить лише повнотіла гиря 16 кг (повнотіла вона маленька, на відміну від пустої) . Жоден неметалевий і не суцільний предмет не покаже такого часу. Пульт від телевізора летіти буде секунд 10 , а дитяча іграшка може всі секунд 15)) І знову нам допомагає чат ЖПТ (я видалив формули , які чомусь подаються в чат вертикально і займають багато місця) Ты умеешь считать время свободного падения разных предметов в реальных условиях? ChatGPT сказал: Да, я умею считать время свободного падения предметов, в том числе с учётом реальных условий — например, сопротивления воздуха. Вот два основных подхода: Идеальные условия (без сопротивления воздуха): Формула: ………………… Реальные условия (с учётом сопротивления воздуха): Здесь нужно учитывать: форму тела, массу, площадь поперечного сечения, коэффициент лобового сопротивления, плотность воздуха. Формулы становятся сложнее и могут включать численное моделирование — особенно если тело достигает предельной скорости. Хочешь рассчитать что-то конкретное? Укажи: с какой высоты падает предмет, его масса, форма (или пример: шар, человек, лист бумаги), в каком воздухе (например, на уровне моря). Вы сказали: Высота 100 метров. Падает гиря 16 кг . На уровне моря ChatGPT сказал: Отлично, гиря — плотный и компактный предмет, так что сопротивление воздуха будет сравнительно небольшим, но не нулевым, особенно при падении с высоты 100 м. Давай посчитаем оба случая — с сопротивлением воздуха и без него. 1. Без сопротивления воздуха (идеальные условия) Формула: ………. ≈4.52секунды 2. С учётом сопротивления воздуха Для реальных условий используем приближённую модель со следующими параметрами: Масса: 16 кг Форма: близка к шару Площадь поперечного сечения (примерно): Допустим, диаметр гири около 0.2 м → …….. Коэффициент сопротивления: Для шара ≈0.47 Плотность воздуха: ρ ≈ 1.225 кг/м 3 ρ≈1.225кг/м 3 Формула с сопротивлением (упрощённая модель): Падение с сопротивлением описывается дифференциальным уравнением, но можно использовать приближённую модель с предельной скоростью: ……. ≈64.7м/с Это предельная скорость, но гиря за 100 м может её не достичь. Рассчитаем приближённое время падения с сопротивлением, используя численное приближение (или симуляцию, если хочешь — могу сделать её точно). А пока можно ориентироваться: время падения будет немного больше, примерно 4.7–4.8 секунды. Вывод: Идеально (без воздуха): ~4.52 с С учётом воздуха: ~4.7–4.8 с Разница небольшая, т.к. гиря — компактный и тяжёлый предмет. Хочешь точный расчёт с моделированием? Вы сказали: Нет. А теперь в тех же условиях падает пульт от телевизора ChatGPT сказал: Хорошо! Пульт от телевизора — это совсем другая история: он плоский, лёгкий (обычно 150–200 г), имеет большую площадь по отношению к массе, а значит — сопротивление воздуха играет большую роль. 1. Без сопротивления воздуха (идеальные условия) Формула остаётся той же: ≈4.52с 2. С сопротивлением воздуха Оценим параметры: Масса: 0.2 кг Площадь (примерно 5 см × 20 см): Коэффициент сопротивления (плоский корпус): …….. ≈1.0 — ближе к прямоугольной пластине Плотность воздуха… ……. Находим предельную скорость: ……. ≈5.66м/с Это означает, что пульт быстро замедляется и выходит на эту скорость, и дальше просто падает с ней почти равномерно. Приближённое время падения: Падение с постоянной скоростью: ≈17.7с Но поскольку сначала есть разгон, реальное время будет чуть меньше — порядка 15–16 секунд. Итог: Без сопротивления: ~4.5 с С воздухом (реально): ~15–16 с Разница огромная — сопротивление воздуха замедляет лёгкие и плоские предметы очень сильно. Если хочешь, можем визуализировать траектории или смоделировать падение точно.
Додано: Нед 18 тра, 2025 01:53
А вот с реальным барометром того времени правы вы!!!!))))А если это будет барометр? Как в задаче с Нильсом Бором. ChatGPT сказал: Прекрасный пример! Задача с барометром и Нильсом Бором — классическая, почти философская история о креативности в физике. Но если мы подойдём строго с расчётами — давай оценим падение реального барометра. Характеристики барометра (ртутного, как в те времена): Масса: примерно 0.5–1 кг Форма: удлинённый цилиндр из стекла, длиной 20–30 см, диаметром 3–5 см Площадь поперечного сечения: Примерно ≈0.8 (удлинённый цилиндр с неидеальной аэродинамикой) Плотность воздуха: ρ = 1.225 1. Без сопротивления воздуха: Падение с высоты 100 м: ≈4.52с 2. С учётом сопротивления воздуха: Пусть масса m=1кг, тогда: =100м/с Это довольно большая предельная скорость, что логично — барометр тяжёлый и обтекаемый. Падение с такой предельной скоростью: Поскольку он не успеет достичь её за 100 м, сопротивление воздуха повлияет, но не критично. Время падения будет немного больше, чем 4.52 с, но не сильно — порядка: t≈4.6–4.7с Вывод: Барометр, как и гиря, падает почти как в вакууме. Сопротивление воздуха оказывает влияние, но слабое — потому что у него: высокая масса, умеренная площадь, и форма не сильно тормозит движение. Если хочешь, можем посчитать траекторию или ускорение с шагом по времени. Вы: Не хочу. Передай ЛАДу и Сибариту что они правы
|
|
||||||||||||||||||||||||
