PDA

צפה בגרסה המלאה : חידות פיסיקאליות



אריאל
16-09-2009, 22:36
אני רוצה נימוקים שמוסברים היטב לשאלות כאן, עם כל ההיגיון והפיסיקה שמאחורי זה, אחרת הפתרון לא ייתקבל, ומבחינתי זו תיהיה תשובה שגויה.

נתחיל - חידה ראשונה(פתרון בתגובה #18 (http://www.emath.co.il/forums/showpost.php?p=52323&postcount=18) ) :

בונים גשר מישראל לקפריסין, בודקים אם הגשר שנבנה ישר, ואכן נבדק ונמצא כי הגשר ישר פלס.

כעת, מניחים כדור בצד של ישראל, והכדור מתגלגל אל מרכז הגשר.
מניחים את הכדור בצד של קפריסין, ושוב הכדור מתגלגל אל מרכז הגשר.

בודקים שוב אם הגשר ישר, ואכן הגשר ישר.

הכיצד?

Bogri74
16-09-2009, 23:34
אריאל, כשאתה אומר שהגשר ישר למה כוונתך? כלומר באיזה כיוון הוא ישר ואיך מודדים את זה (עם איזה מכשיר).

הרי זה לא יכול להיות שאתה מתכוון לזה שכדור הארץ עגול ואם הגשר באמת ישר אז לכוח הכובד שפועל על הכדור בקצה יהיה רכיב לכיוון מרכז הגשר, כי זה פשוט מדי.

אריאל
17-09-2009, 07:38
מודדים עם לייזר,
ותסביר את מה שאתה אומר..

mathlearn
19-09-2009, 19:22
הכוונה שלך כשאתה מגדיר את הגשר "ישר כפלס" שהכוונה שהוא מישור אחד ישר (0 מעלות בכל נקודה) או מישור אחד שהוא ישר, אך למעשה מישור משופע?
לפי מה שהבנתי עד עכשיו הכוונה שזהו מישור אחד ישר ולא משופע (זוות 0 מעלות בכל נקודה), ולכן מדוע הכדור שרק מניחים אותו ולא נותנים לו איזשהי מהירות ראשונית יגיע למרכז הגשר?

אגב, השאלה הזו קשורה למומנט?

shuss
20-09-2009, 18:07
החידה לא נכונה לפי מה שהבנתי. יכול להיות שהגשר צמוד לאדמת קפריסין והוא גבוה מאד מעל אדמת ישראל ולכן בכל זאת יתגלגל הכדור לאדמת קפריסין (או לפחות לא לאמצע הגשר בדיוק).

lori
20-09-2009, 18:54
אבל כדור הארץ עגול לא?
"ישר" הוא לא באמת ישר
ברור שהכדור ידרדר...

אריאל
20-09-2009, 19:17
הגשר ישר ואין על כך ויכוח.
SHUSS, ההפרש בין הגבהים של האדמות הוא זניח ביחס למרחק, אומנם הוא לא יגיע "בדיוק" לאמצע, כמו בכל דבר בחיים בפיסיקה שהוא לא בדיוק, אלא אם כן מסתכלים ב"ריק" וללא כוחות חיצוניים וכול' וכול'..

mathlearn, אני מתכוון 180 מעלות בכל נקודה.
והשאלה שלך, היא בדיוק החידה.

כמובן שבוריס בכיוון, אבל אשמח אם הוא יפרט יותר ונעבור לחידה השנייה.

lori, כדור הארץ הוא עגול אכן, אבל הגשר ישר בכל זאת, מה ההשלכות ?

mathlearn
20-09-2009, 19:56
אוקיי אני אנסה:
כעקרון, אם יש כוח שמושך את 2 הכדורים למרכז כדור הארץ, אז זה כוח הכבידה, שפועל כאן בציר הx בלבד. הכדורים מגיעים למרכז הגשר ונשארים שם גם בגלל כוח הכבידה. מכיוון שכוח הכבידה בציר הx, אז למעשה הכדור לא מפעיל ממש כוח על הקרקע (=גשר), ולכן הגשר נשאר פלס. זה נכון ?

אריאל
20-09-2009, 20:01
ממתי כח הכבידה פועל על ציר x בלבד ?
ולמה הם נעצרים במרכז הגשר?
חסר לך עוד הרבה\..

mathlearn
20-09-2009, 20:09
חח אוקיי, אני פשוט לא מבין מה ההבדל בין אם הגשר נבנה בין קפריסין לישראל או בין ארה"ב לקנדה, אם תוכל להגיד אם יש שם משהו מיוחד מבחינת כוח הכובד זה יהיה מצויין.

תראה, אם נניח רק שכדור הארץ הוא כדור מושלם, ונחפור בור בתוך האדמה מצד אחד שלו עד לאמצע כדור הארץ, אז כוח הכבידה יהיה רק בציר הx.

mathlearn
20-09-2009, 20:14
אגב, במצב שתיארתי למעלה גם הכדורים ישארו במרכז כדור הארץ.

אריאל
20-09-2009, 20:35
אני אמרתי בין ישראל לקפריסין,
תתעלם מההשפעות של הטבע על המקרה, אם זה עוזר לך, אם זה מסבך אותך, אל תתייחס .

mathlearn
22-09-2009, 17:15
אוקיי אני אנסה שוב- קודם כל אני אנסה לנסח את השאלה מחדש כדי שתבינו את הפתרון שלי: על הגשר למעשה אחרי ששמו עליו את הכדורים פועלים 2 כוחות נורמל בציר הy (ששווים לכוחות הנורמל של הכדורים ומנוגדים בכיוונם לפי החוק ה-3 של ניוטון) מכיוון שלמעשה נתון לנו שהגשר לא זז, כלומר אין לו תאוצה, אז ברור שיש כוח בכיוון מנוגד ששווה לו (לפי החוק הראשון של ניוטון).
למעשה השאלה עכשיו היא - מהו 2 הכוחות של הf שמתנגדים ל2 הכוחות של הנורמל ?

והפתרון לזה שזה פשוט הכוחות של האטום שלא נותנים לנו להכנס אליו. בידיוק אותו הכוח שפועל על בן אדם שנשען על שולחן (לדוגמא).

אני מקווה שזה נכון, פשוט זה נראה לי הכי הגיוני. בסה"כ זה בגדר ניחוש...

אריאל
23-09-2009, 11:04
איזה כוחות אטום ?? לא נותנים להיכנס לאן?
אני יעזור, זה קשור לכח הכבידה של כדור הארץ(כמו שחלק רמזו\אמרו כאן), אבל למה?

mathlearn
24-09-2009, 21:03
אוקיי... החידה הזאת כבר 8 ימים פה ... אולי תגלה ?

אברה
26-09-2009, 22:22
מכיוון שמשיכת כדוה"א נמצאת ביחס הפוך לריבוע המרחק, הכדור ילך למקום שבו המשיכה היא הכי חזקה.

Weirdo
26-09-2009, 22:38
אם הבנתי את השאלה נכון, והבנתי את המילה ישר ,אז אני חושב שהכוונה לפתרון היא שבעקבות סיבוב כדוה"א שדה הכבידה שפועל על הכדור אינו מכוון למרכז כדוה"א , כלומר לא מאונך ל"ישר", או אם מתכוונים למילה ישר באפן הכי הגיוני, אז זה כמו שכבר נאמר כאן, יש רכיב של כוח הכבידה בציר המקביל לגשר ואני לא חושב שיש כאן מה להסביר, בכל מקרה מאוד סביר שמקרה כזה לא יקרה, אלא אם כן יצליחו לעשות גשר ללא חיכוך, אבל זה יהיה קצת לר הגיוני(איך מכוניות....).

אריאל
27-09-2009, 10:07
פתרון חידה ראשונה

הפתרון הוא, שכדור הארץ אכן אינו ישר, למעשה עגול, כתוצאה מכך , עמודי הגשר בצידי הגשר יהיו יותר גבוהים מאשר העמודים שבאמצע הגשר(נסו לבנות גשר ישר על כדור), מרכז הכובד של כדור הארץ הוא במרכז הכדור, והמקום הכי קרוב למרכז הכובד של כדור הארץ, הוא כמובן, מרכז הגשר.
כתוצאה מכך התווצרה התופעה הנ"ל.

איעזר באיור של בוריס :

http://www.emath.co.il/forums/attachment.php?attachmentid=8380&d=1254057036

חכו לחידה הבאה .. :)

Bogri74
27-09-2009, 15:10
הסבר למה שהתכוונתי בתגובתי.

אופס איחרתי:)

אריאל
27-09-2009, 15:29
בוריס,
הסבר מצוין ! :takdir:

יאללה אתן חידה נוספת :

חידה 2

אני רוצה להכין נס קפה, כך שבסופו של דבר יהיה לי את הקפה הכי קר שאפשר .

מציעים לי 2 אפשרויות להכנת הקפה :


1. לשים את אבקת הקפה, סוכר, מים חמים, לחכות דקה אחת ואז להוסיף את החלב .


2. לשים את אבקת הקפה, סוכר, מים חמים וכעת לשים את החלב ולחכות דקה .


באיזה מצב אני אקבל את הקפה הקר ביותר, ומדוע ?


( בהנחה והכוס טרמית ואיננה משפיעה על טמפרטורת הנוזלים בתוכה )

פתרון ללא נימוק מפורט ומוסבר היטב לא ייתקבל

בהצלחה

0xIDE
27-09-2009, 15:54
האפשרות השניה
כי באפשרות השניה יש למים החמים דקה לנסות להגיע לשיוויון טמפ' עם החלב
ובאפשרות הראשונה למים החמים יש דקה לנסות להגיע לשיוויון עם טמפ' החדר שהיא פחות מטמפ' החלב

נראלי? ^.^

Weirdo
27-09-2009, 15:56
הסתייגות:
אם הכדור במרכז הגשר, והוא לא נמצא על אחד מהקטבים או על קוו המשווה הוא עדיין יזוז.
לחידה הראשונה הכוונה.

Bogri74
27-09-2009, 16:01
לגבי החידה השניה
מעבר חום בין המים לחלב הוא בהולכה, כאשר מעבר חום בין המים לאוויר הוא בהסעה. מעבר חום בהולכה הרבה יותר אפקטיבי מזה בהסעה, לכן המקרה העדיף הוא כאשר המגע בין המים לחלב הוא קצר יותר.

אריאל
27-09-2009, 16:03
Oxi, תשובה שגויה ! (כנ"ל בוגרי, ואני לא כלכך מבין את המושג "הסעה" אם תוכל לפרט..)

lori
27-09-2009, 16:17
המקרה הראשון עדיף:
טמפ' המים יורדת קצת במשך הדקה ואז מוסיפים את החלב שמוריד עוד את טמפרטורת המים
לעומת המקרה השני בו החלב [שנמצא באותה טמפ' התחלתית כמו מקרה א'] מוריד את טמפ' המים שהיא יותר ממקרה א' אך טמפ' המשקה מגיעה לטמפ' יותר גבוהה ממקרה א'

אריאל
27-09-2009, 16:36
לורי, כמובן שהתשובה שלך נכונה (לאחר התגובות לפנייך לא קשה לנחש) אך הנימוקים כלל לא מובנים \ לא מוסברים היטב


טמפ' המים יורדת קצת במשך הדקה

בעקבות מה הטמפ' יורדת??



אך טמפ' המשקה מגיעה לטמפ' יותר גבוהה ממקרה א'


"אך" .. למה בדיוק??

Bogri74
27-09-2009, 17:15
אריאל
תעיין בקישור הזה:
http://he.wikipedia.org/wiki/%D7%94%D7%A1%D7%A2%D7%AA_%D7%97%D7%95%D7%9D#.D7.94 .D7.A1.D7.A2.D7.AA_.D7.97.D7.95.D7.9D

נ.ב.

התשובה שקראת לה נכונה אותי אישית לא משכנעת, הרי גם במקרה הראשון וגם במקרה השני מחכים דקה!

mathlearn
28-09-2009, 20:00
לגבי החידה הראשונה.
עצם זה שיש רכיב אופקי לכוח הכבידה אני מקבל וגם אני דיברתי על זה. אבל בוא נראה מה קורה כשפריטים מגיעים לאמצע הגשר:


http://img204.imageshack.us/img204/9081/1111oi.jpg

אלו הכוחות שפועלים על הגופים- כוח הכבידה וכוח הנורמל.
על כל חלק של הגשר ברור שפועל כוח הכבידה, ואפילו שם פועל כוח הכבידה הגדול ביותר, משום שמתקרבים יותר ויותר למרכז כדור הארץ. אם ככה אז הכוחות שפועלים על הגשר זה כוח הכבידה וכוח הנורמל שלמעשה הגוף מפעיל על הגשר לפי החוק ה-3 של ניוטון. למעשה זה השרטוט של הכוחות שפועלי על הגשר:
http://img205.imageshack.us/img205/8120/1114.png

לפי זה הגשר לא אמור להשאר ישר כפלס!
כדי שהוא ישאר ישר כפלס צריך להיות כוח נגדי לשתי הכוחות האלה. אם כן, מהו ?

Weirdo
28-09-2009, 20:08
המקרה הראשון עדיף מכיוון ש לפי ניוטון
גוף מאבד חום לסביבה לפי:
DT/dt =k(T(t)-Ts)z
כאשר K הוא קבוע כלשהוא, T הוא הטמפרטורה של הגוף כפונקציה של הזמן , וTS זה הטמפרטורה של הסביבה(אוויר במקרה שלנו) לכן נקבל דעיכה בטמפרטורה גבוה יותר כאשר הפרש הטמפרטורות בין הגוף לסביבה גדול יותר, לכן עדיף להוסיף את החלב אחרי שהבאנו לו דקה עם הסביבה.

אריאל
28-09-2009, 22:05
תשובה מדויקת ווירדו . :takdir:

black knight
03-10-2009, 13:41
לגבי החידה הראשונה.
עצם זה שיש רכיב אופקי לכוח הכבידה אני מקבל וגם אני דיברתי על זה. אבל בוא נראה מה קורה כשפריטים מגיעים לאמצע הגשר:




אלו הכוחות שפועלים על הגופים- כוח הכבידה וכוח הנורמל.
על כל חלק של הגשר ברור שפועל כוח הכבידה, ואפילו שם פועל כוח הכבידה הגדול ביותר, משום שמתקרבים יותר ויותר למרכז כדור הארץ. אם ככה אז הכוחות שפועלים על הגשר זה כוח הכבידה וכוח הנורמל שלמעשה הגוף מפעיל על הגשר לפי החוק ה-3 של ניוטון. למעשה זה השרטוט של הכוחות שפועלי על הגשר:


לפי זה הגשר לא אמור להשאר ישר כפלס!
כדי שהוא ישאר ישר כפלס צריך להיות כוח נגדי לשתי הכוחות האלה. אם כן, מהו ?


בעוצמת הכוחות אין כדי להביא לכיפוף הגשר.... היחידות הפנימיות שמהן מורכב הגשר מחוברות בינהן בעוצמה שלא תאפשר את תזוזתם גם בשעה שיפעלו עליהם כוחות חיצוניים רק לכיוון אחד....

qwertyuiopae
29-01-2010, 11:33
http://img688.imageshack.us/img688/1084/scan0001cy.jpg
יחסית לעצמו הוא ישר.
עכשיו העניין פה הוא שיצטרכו להגביה אותו משני הכיוונים כי אחרת הוא יגע במים (מהסיבה שכדור הארץ עגול)
אשמח לתגובות

Inet
29-01-2010, 18:21
תשמע אם אתה רוצה להתחכם אפשר ללכת עם זה יותר רחוק, הכדור גם לא ינוע בקו ישר כי יפעלו עליו כוחות קוריוליס בגלל שכדור הארץ מסתובב וזה מרחק שלא ניתן להזנחה (כמה מאות ק"מ).

אז אם אין גדרות בצדדים או שעצרנו את סיבוב כדור הארץ הכדור אולי יפול בכלל :)