Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

12.03.2022
22:58

"Я попал в ловушку под названием Олег Васильев" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

12.03.2022
15:55

Американские ученые изучили глубинные “капли” в недрах Земли

12.03.2022
15:51

Одиночный выброс черной дыры породил гигантские облака газа рядом с Млечным Путем

12.03.2022
15:17

Глобальная сеть МАСТЕР МГУ остаётся мировым лидером ранних оптических наблюдений Экстремальной Вселенной

12.03.2022
15:01

У РУЛЯ ДВУХ АКАДЕМИЙ. КНЯГИНЯ ЕКАТЕРИНА ДАШКОВА - УЧЕНЫЙ, ОРГАНИЗАТОР, ПРОСВЕТИТЕЛЬ И ПЕДАГОГ.

12.03.2022
14:52

«МНЕ НЕНАВИСТНЫ ВСЯКИЕ ОКОВЫ МОЕЙ МЫСЛИ»

12.03.2022
14:47

Не упустить момент. Ученые призывают взять под контроль вечную мерзлоту

12.03.2022
14:40

Apple показала сверхбыстрый процессор M1 Ultra

11.03.2022
22:33

"Вот это уж точно не удастся разгадать" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

11.03.2022
19:44

ALMA наблюдает за местами формирования планет, как в Солнечной системе

11.03.2022
18:36

Ученые выяснили максимальное количество лун в астероидных системах

11.03.2022
18:14

В пробах с астероида Рюгу обнаружены аминокислоты — строительный материал живых организмов

11.03.2022
18:05

Совокупная ёмкость отгруженных в 2021 году жёстких дисков достигла 1,34 млрд Тбайт

11.03.2022
15:52

15 марта в 18:00 в пройдет медленное чтение романа Михаила Булгакова «Мастер и Маргарита»

11.03.2022
14:50

В центре галактик черные дыры движутся в диске, словно бильярдные шары

11.03.2022
14:46

Начало зарождения планет в двойной звездной системе

11.03.2022
14:39

Физик прояснил детали свободного падения быстрее g

    Австралийский физик подробно исследовали падение, которое происходит с ускорением большим, чем g. Для этого он численно решил нелинейное дифференциальное уравнение для падающего стержня, закрепленного с одного из концов шарниром. Оказалось, что для случая, когда закреплен нижний конец, его верхний конец ускоряется экспоненциально, а обгон свободного падения происходит только в выделенном диапазоне начальных углов. Исследование опубликовано в Physics Education.

    Свободное падение на Земле происходит с ускорением g, приблизительно равным 9,8 метр на секунду в квадрате. Интуитивно кажется, что, если не испытывать никаких дополнительных усилий, направленных вниз, падать быстрее g невозможно. Однако это справедливо только для точечных объектов. Еще полвека назад физики показали, что обогнать g возможно, если закрепить нижний конец стержня шарниром и позволить ему упасть на горизонтальную поверхность. Вертикальное ускорение центра масс стержня будет меньше, чем g, однако точки вблизи его верхнего конца могут достигать в полтора раза большее ускорение.

    Позднее была предложена схема, в которой закреплялся уже верхний конец, а стержень отпускался из горизонтального положения. При этом любой объект, находящийся в состоянии покоя на дальнем конце стержня, сразу же начинает отставать от него, переходя в режим свободного падения. Несмотря на то, что этот феномен известен давно, ни в одной из посвященных ему работ не рассчитана зависимость угла поворота стержня от времени, а лишь записаны сами уравнения движения.

    Род Кросс (Rod Cross) из Сиднейского университета решил закрыть этот пробел. Он численно решил динамические уравнения для обеих схем и выяснил, чем падение быстрее g в деталях отличается от свободного падения. Оказалось, что в первой схеме зависимость угла от времени описывается экспоненциальными или гиперболическими функциями.

    Механическая модель однородного массивного стержня, закрепленного с одного из концов шарниром принципиально проста. Его падение описывается с помощью единственной координаты — угла. Второй закон Ньютона для вращательного движения стержня связывает его угловое ускорение с синусом угла между стержнем и вертикальной осью.

    Получающееся дифференциальное уравнение оказывается нелинейным. Оно имеет решение, выраженное через эллиптические функции Якоби, что довольно трудно анализировать в явном виде. Вместо этого математики часто прибегают к приближенным решениям через ряды Фурье или ряды Тейлора. Наиболее известным стало приближение малых углов применительно ко второй схеме, в котором синус угла заменяется самим углом, в этом случае решения представляют собой гармонические колебания маятника.

    Вместо этого Кросс записал и численно решил нелинейное дифференциальное уравнение для обеих схем методом конечных разностей. В первом случае он увидел, что стержень, отпущенный из почти вертикального положения (один градус), ускоряется по закону, который с высокой степенью точности аппроксимируется экспоненциально. Увеличение начального угла потребовало обобщить эту зависимость до гиперболического косинуса. Во втором случае стержень разгоняется по параболическому закону.

    Особое внимание автор уделил первой схеме, ее еще называют перевернутым маятником. Интерес к перевернутым маятникам обусловлен прикладной задачей по поиску способа предотвратить падение стержня, перемещая шарнир некоторым образом. В отличие от второго случая, здесь обгон свободного падения концом стерня реализуется не всегда.

    Физик следил за зависимостью от времени вертикальной координаты конца стержня и простого мяча для различных начальных углов. Он выяснил, что для стержня с параметрами, которые в гармоническом случае соответствовали бы циклической частоте равной восьми радианам в секунду, его конец будет всегда отставать от мяча при углах меньших 42 градусов. При больших углах мяч опережает конец в начале траектории, но затем тот его обгоняет. Наконец, для углов больше 55 градусов конец стержня ускоряется быстрее мяча в любой момент времени.

    Простые модели очень часто ведут себя математически сложно. Недавно в этом убедились физики, которые нашли фрактальные свойства в переноске чашки с кофе.

    По информации https://nplus1.ru/news/2022/03/09/faster-than-g

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

11.03.2022
14:33

Астрономы установили возраст пузырей Ферми и eROSITA в центре Млечного Пути

11.03.2022
14:29

Древесные кольца указали на две древние сверхмощные солнечные вспышки

11.03.2022
14:23

Силикат кальция под высоким давлением помог уточнить поведение плит в нижней мантии

<< 61|62|63|64|65|66|67|68|69|70 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList