|
Смотрел занимательное видео, ссылку прикреплю. Человек вращает спинер в космосе и сам начинает вращаться, правда или розыгрыш? кто нибудь может разъяснить с описанием физических процессов? Спасибо!)) https://youtu.be/82t9Tk9dUHs задан 22 Окт '17 0:33 
Егор111 |
|
Видео недоступно. Но наверное это возможно. Это закон сохранения момента импульса - L=I*omega, где I это момент инерции относительно оси вращения, а омега — вектор угловой скорости. Поскольку момент инерции человека больше чем у спиннера, то при сохранении импульса и при отсутствии точки опоры человек начнет вращаться, но медленнее, чем спиннер. PS. после просмотра видео- реальное сохранение момента импульса показано на 14 секунде. Все остальное - фокусы, хотя возможно если подождать подольше, то можно и ускориться до такого вращения... PPS. А вот что получается, если обратиться к расчетам. Момент инерции человеческого тела варьирует в пределах от 1 до 17 кгм2 (данные из учебника по биомеханике). Возьмем среднее - 9 кг м2. Момент инерции спиннера на просторах интернета определили как 510^-5 кгм2. Раскрутим спиннер до 100 оборотов в секунду (это ОЧЕНЬ много). И в тот момент когда мы ухватимся за центральную часть спиннера, предположим, что шарики мгновенно припаиваются к подшипнику - происходит полная передача импульса. Так вот закон сохранения импульса нам подсказывает, что человек начнет вращаться со скоросью всего 5 10^-5 * 100/9 =5,5 10^-4 оборотов в секунду, т.е. один оборот за полчаса... Согласен с wusan, что на видео "физики шутят" :) отвечен 22 Окт '17 13:57 
biofizik Большое спасибо за труд и расчеты. Момент инерции человеческого тела относительно вертикальной оси изобразил только последний космонавт. Стойка смирно(почти) - момент инерции = 1,2кгм2. От него и пляшем. в остальном все против меня, до 50об/мин раскрутить реально, но оч сложно, момент передается не весь, потери об сопротивление воздуха есть. Но по условиям спора я выиграл(речь в споре шла о 2х градусах смещения космонавта) спасибо еще раз.
(26 Окт '17 3:22)
Егор111
|
|
Импульс вращения центра полностью гасится. трением качения вообще можно пренебречь. По факту остается только масса центральной части спинера против массы человека. отвечен 23 Окт '17 14:19 Денис, ты - заинтересованное лицо в споре, а так как площадка призвана решить наш спор - некорректно оказывать воздействие на ход спора путем добавления коммента со своей точкой зрения))))
(23 Окт '17 17:21)
Егор111
|
|
Обратите внимание на систематическую смену плана съемки и склейку кадров. На 24 секунде демонстрация неподвижности человека относительно корабля после закрутки спинера. Спинер приобретает момент импульса за счет относительного смещения руки относительно тела. При этом центр спинера неподвижен относительно пальцев, которые его держат. Человек закручивается, используя отталкивание от элементов интерьера (этого не показывают). Для того чтобы получить эффект вращения человека относительно центра спинера, пропорциональный отношению моментов инерции, необходимо зафиксировать центр спинера относительно элементов интерьера, раскрутить его внешнюю часть, отстранить человека от остальных предметов и остановить его движение относительно них. Затем он должен схватить вращающуюся лопасть спинера. Эффект будет чрезвычайно мал (это легко показать прямым расчетом). Resume: розыгрыш. отвечен 24 Окт '17 11:18 
wusan "Человек закручивается, используя отталкивание от элементов интерьера (этого не показывают)."мб коллеги раскручивают?))))Вы не учли тот момент, что на сердцевину спиннера передается крутящий момент от лопастей спиннера через подшипник через силу трения-качения.Вы ведь не будете отрицать что раскрутив в условиях невесомости колесо автомобиля(ока, автобус, белаз) и взявшись за полу-ось прикрепленную к колесу через шариковый подшипник вас ТОЧНО закрутит.Причем я полагаю достаточно быстро.Скорость вашего вращения будет зависеть от начальной скорости вращения колеса, его массы, величины подшипника.
(24 Окт '17 11:59)
Егор111
поэтому не надо ничего мудрить с закреплением центра- это излишне, а вот"Эффект будет чрезвычайно мал (это легко показать прямым расчетом)" очень даже приветствуется (расчет в смысле). Если раскрученное колесо от Белаза Вас раскрутит через полуось точно, колесо автобуса наверняка, колесо Оки - вероятно, а колесо спиннера- сомнительно. Так вот все эти точно, наверняка, вероятно, сомнительно нужно всего лишь "показать прямым расчетом" только помните что Вас будет вращать не колесо Белаза, а полуось. А ее в свою очередь сила трения-качения. На видео роль полуоси выполняет очевидно рука.
(24 Окт '17 12:12)
Егор111
Закрепление центра спинера не излишне. Если этого не сделать, поступательное движение (вследствие сохранения положения центра масс системы человек+спинер) наложится на вращательное, и это в силу малости эффекта вообще не позволит его заметить.
(24 Окт '17 16:52)
wusan
Вы наверное невнимательно смотрели видео. Все 3 космонавта сперва раскручивали спиннер, потом на пару секунд его отпускали(спиннер поступательно неподвижен), приводили свое тело в состояние "покоя" (космонавт поступательно неподвижен), а уже потом брали сердцевину спиннера пальцами. Как вы думаете почему? Не для того ли что бы исключить фактор который Вы описали? Вопрос гипотетический.
(24 Окт '17 23:06)
Егор111
Вы смотрели видео еще менее внимательно. Сопоставьте направление вектора момента свободного спинера и направление момента системы человек+спинер. После этого Ваш вопрос отпадет сам собой.
(25 Окт '17 9:47)
wusan
Поворотность полевого пространства? Теорема промежуточной оси? Как бы опыт не чистый, могут быть флуктуации. не думали? Несовпадение осей вращения я заметил сразу, так что видео я смотрел внимательно. Но этому есть вполне понятные физические объяснения...
(25 Окт '17 22:26)
Егор111
|
ссылку на видео поправил, теперь кликабельна.