Круглым мячом выстреливают из пушки в горизонтальном направлении. При чем так, что во время выстрела (движения мяча по стволу пушки) мяч катился без трения по верхнему краю ствола (да, это не опечатка, именно по верхнему). После этого он пролетел немного по воздуху (трением о воздух пренебречь) и приземлился на ковер (ровный, горизонтальный).
Вопрос: возможно ли, что из-за трения и упругости мяч в итоге остановится на том же месте, где он в первый раз коснулся ковра? Какими свойствами для этого должны обладать мяч и ковер? Клея ни на ковре, ни на мяче нет, просьба подобные случаи не рассматривать :)

P.S. Если кому интересно, каким образом мяч катится по верхнему краю ствола, поясняю: пушка - это только физическая модель, а в реальности эксперимент ставился так.

задан 26 Авг '13 16:39

10|600 символов нужно символов осталось
1

Это так называемый "резаный удар" в теннисе и в футболе. Мяч после падения действительно может остановиться, но при анализе такого эксперимента пренебрегать взаимодействием мяча с воздухом нельзя, т.к. главную роль будет играть именно аэродинамика (эффект Магноуса). В настольном теннисе именно сильный резанный удар является наиболее эффективным ответом на "подставку", когда шарик приходит с малой скоростью и без вращения и подпрыгивает выше сетки. Ответным резанным ударом можно буквально "положить" шарик на поле соперника так, что он там вообще не подпрыгнет. И это несмотря на то, что теннисный стол - отнюдь не ковер.

Дополнение (ответ на комментарий). Еще раз подчеркиваю, что аэродинамикой здесь вряд ли можно пренебречь, например, "качение по верхнему краю" возможно только в силу эффекта Магноуса. Но, так или иначе, приблизиться к сформулированному Вами условию можно. Для этого необходимо, чтобы горизонтальная составляющая скорости точки соприкосновения мяча с ковром в момент удара (т.е. горизонтальная составляющая векторной суммы ее скоростей в силу движения ц.м. мяча и в силу вращения) была бы близка к нулю. Вертикальная составляющая тоже должна быть невелика, чтобы она могла погаситься ковром (это накладывает условие на начальную скорость мяча). При этих условиях мячик остановится в точке падения.

ссылка

отвечен 30 Авг '13 13:23

изменен 30 Авг '13 17:52

Да я и сам в теннис играю и подрезать умею неплохо :)
Но... В теннисе мяч может остановиться из-за того, что: 1) удар производится не строго горизонтально; 2) за счет кручения в воздухе мяч начинает лететь еще "более вертикально"; 3) угловая скорость мяча может значительно превышать его линейную скорость (да простят мне их сравнение).
В данной задаче условия другие: мяч вылетает горизонтально, трением о воздух действительно надо пренебречь, угловая скорость прямо пропорционально зависит от линейной.
Кроме того, мяч должен не просто остановиться, а остановиться на месте приземления.

(30 Авг '13 13:45) chameleon

1) "Качение по верхнему краю" возможно отнюдь не только в силу эффекта Магноуса (чем бы это не было) - см. реальный эксперимент. Собственно, это "качение по верхнему краю" означает только одно: горизонтальная составляющая скорости равна $%v=wr$%, где $%w$% - скорость вращения мяча, $%r$% - радиус мяча. И больше ничего.

(26 Авг 23:39) chameleon

2) Пусть мяч летит в вакууме, если это поможет забыть о трении о воздух и прочих аэроэффектах.
3) В условии написано: "мяч в итоге остановится на том же месте, где он в первый раз коснулся ковра". Подчеркиваю, что не написано, что он на этом месте остановится мгновенно. Попрыгает себе несколько раз по некой траектории, а в конце остановится там же, где впервые приземлился.

(26 Авг 23:43) chameleon

То есть, упор ставится на том, способны ли силы трения/упругости погасить горизонтальную составляющую скорости мяча, учитывая, что этому помогает вращение мяча в противоположную, если так выразиться, сторону

(26 Авг 23:51) chameleon
10|600 символов нужно символов осталось
Ваш ответ

Если вы не нашли ответ, задайте вопрос.

Здравствуйте

Физика - это совместно редактируемый форум вопросов и ответов по естественным наукам для физиков, химиков, астрономов и биологов.

Присоединяйтесь!

отмечен:

×7
×5
×3

задан
26 Авг '13 16:39

показан
522 раза

обновлен
26 Авг 23:51

Отслеживать вопрос

по почте:

Зарегистрировавшись, вы сможете подписаться на любые обновления

по RSS:

Ответы

Ответы и Комментарии

Дизайн сайта/логотип © «Сеть Знаний». Контент распространяется под лицензией cc by-sa 3.0 с обязательным указанием авторства.
Рейтинг@Mail.ru