birdwatcher (birdwatcher) wrote,
birdwatcher
birdwatcher

Физика как обычно

Двадцать лет не притрагивался, и вдруг вчера с дочерью окунулся. Так там, оказывается, ничего не изменилось. Вот задача про, якобы, второй закон Ньютона:



Модель тут примерно такая. Движение шарика включает в себя три этапа. Сначала он свободно падает с высоты 30 метров. Потом две миллисекунды лежит на земле, причем в нем происходят некоторые сложные процессы, связанные с упругостью, которые мы моделировать не будем. В результате этих процессов, по прошествии двух миллисекунд шарик стартует вверх с некоторой скоростью, обеспечивающей полет на высоту 20 метров.



Используя некоторые идеи из теории полиномов второй степени, можно доказать, что скорость шарика в конце первого этапа составляет 24.2 m/s вниз, а в начале третьего этапа -- 19.8 m/s вверх.

Спрашивается, при чем тут силы? Так вот, для того, чтобы получить ответ, приведенный в конце учебника, необходимо воспользоваться законом F=ma, где m - масса шарика, а ускорение a таково, что превращает скорость (-24.2 m/s) в (+19.8 m/s) за две миллисекунды. Конкретно, a=2.2*10^4 m/s^2.

Таким образом, шарик две миллисекунды неподвижно лежит на земле, но обладает на этом промежутке времени гигантским ускорением.
Tags: физика
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 17 comments