Forumul Scientia

Rezolvare de probleme / teme pentru acasă => Fizică => Subiect creat de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 02:42:19 AM

Titlu: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 02:42:19 AM
Daca doua puncte A si B se afla intr-un plan vertical, sa se afle curba unei particule M, care cade liber sub propria greutate si trece prin punctele A si B in cel mai scurt timp.  ;)

Sugestii?
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Sagoth-sabathan din Februarie 13, 2009, 09:39:06 AM
traiectoria particulei nu e descrisa de o parabola?
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: paul din Februarie 13, 2009, 01:14:15 PM
CitatDaca doua puncte A si B se afla intr-un plan vertical, sa se afle curba unei particule M, care cade liber sub propria greutate si trece prin punctele A si B in cel mai scurt timp. 

Sugestii?
Cred ca enuntul e prea vag si sunt necesare cateva precizari. Doua puncte determina o infinitate de plane astfel incat cel putin unul este vertical.Daca punctele sunt pe aceeasi verticala, toate planele determinate de aceste puncte sunt verticale. Daca din pct.A cade liber un punct material, el va avea o traiectorie verticala (cazul banal). Probabil ca se cere sa se determine profilul unui "tobogan" pe care sa fie obligat sa alunece punctul material sub actiunea propriei grautati dar fara frecare, astfel incat sa ajunga din A in B in timp minim.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 01:30:08 PM
Citat din: Sagoth-sabathan din Februarie 13, 2009, 09:39:06 AMtraiectoria particulei nu e descrisa de o parabola?

De ce o parabola? Nu-i un exercitiu de intuitie, trebe' si ceva lucru pe hartie.

Citat din: paul din Februarie 13, 2009, 01:14:15 PMCred ca enuntul e prea vag si sunt necesare cateva precizari. Doua puncte determina o infinitate de plane astfel incat cel putin unul este vertical.Daca punctele sunt pe aceeasi verticala, toate planele determinate de aceste puncte sunt verticale. Daca din pct.A cade liber un punct material, el va avea o traiectorie verticala (cazul banal). Probabil ca se cere sa se determine profilul unui "tobogan" pe care sa fie obligat sa alunece punctul material sub actiunea propriei grautati dar fara frecare, astfel incat sa ajunga din A in B in timp minim.

Perfect.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: cristi din Februarie 13, 2009, 02:37:48 PM
CitatDaca doua puncte A si B se afla intr-un plan vertical
si eu zic la fel ca un predecesor: ORICARE doua puncte se afla intr-un plan vertical, caci prin oricare doua puncte poate trece un plan vertical... reformuleaza enuntul...
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Sagoth-sabathan din Februarie 13, 2009, 06:48:35 PM
cade sub actiunea greutatii,iar coordonata particulei este o parabola,plus ca urmeaza si o directie curba
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Adi din Februarie 13, 2009, 07:32:08 PM
Citat din: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 01:30:08 PM
Citat din: Sagoth-sabathan din Februarie 13, 2009, 09:39:06 AMtraiectoria particulei nu e descrisa de o parabola?

De ce o parabola? Nu-i un exercitiu de intuitie, trebe' si ceva lucru pe hartie.

Ceva gen principiul minimei actiuni? Vrei ca oamenii sa demonstreze de ce traiectoria e o parabola de fapt?
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: paul din Februarie 13, 2009, 09:16:44 PM
Citat
Perfect.
Deci, cu precizarile aduse, enuntul a fost clarificat. Cred ca cel ce a initiat aceasta discutie ar trebui sa ne spuna acum  la ce nivel doreste sa i se prezinte solutia, pt ca problema poate fi tratata intuitiv, cu aproximatii succesive, dar aceasta metoda nu duce la o rezolvare riguroasa. O solutie exacta necesita cunostinte de mecanica analitica, ceea ce cred ca depaseste programa de liceu.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 09:33:33 PM
Citat din: Adi din Februarie 13, 2009, 07:32:08 PM
Citat din: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 01:30:08 PM
Citat din: Sagoth-sabathan din Februarie 13, 2009, 09:39:06 AMtraiectoria particulei nu e descrisa de o parabola?

De ce o parabola? Nu-i un exercitiu de intuitie, trebe' si ceva lucru pe hartie.

Ceva gen principiul minimei actiuni? Vrei ca oamenii sa demonstreze de ce traiectoria e o parabola de fapt?

Cine a zis ca-i o parabola?
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 09:35:56 PM
Citat din: paul din Februarie 13, 2009, 09:16:44 PM
Citat
Perfect.
Deci, cu precizarile aduse, enuntul a fost clarificat. Cred ca cel ce a initiat aceasta discutie ar trebui sa ne spuna acum  la ce nivel doreste sa i se prezinte solutia, pt ca problema poate fi tratata intuitiv, cu aproximatii succesive, dar aceasta metoda nu duce la o rezolvare riguroasa. O solutie exacta necesita cunostinte de mecanica analitica, ceea ce cred ca depaseste programa de liceu.

Suntem cumva pe un forum dedicat liceenilor? Sau problemele de mecanica sunt doar pentru liceeni ???
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Adi din Februarie 13, 2009, 09:37:09 PM
Cum cine? Un corp in cadere libera in camp graviitational constant (presupun ca lucram in aproximatia asta), fara frecare, care ori in linie dreapta, ori pe parabola.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: paul din Februarie 13, 2009, 10:40:42 PM
Adi,
chiar daca nu eu am initiat discutia, am clarificat enuntul, nu este vorba de
CitatUn corp in cadere libera in camp graviitational constant
ci de un punct material ce este obligat sa urmeze o traiectorie curbilinie, dar doar in prezenta unui camp gravitational si a fortei de legatura, fara frecare, si banuiesc ca initiatorul doreste sa se determine ecuatia traiectoriei, astfel incat trecerea din punctul A in B sa se faca in timp minim.
Alexandru,
CitatSuntem cumva pe un forum dedicat liceenilor? Sau problemele de mecanica sunt doar pentru liceeni
Enuntul era atat de neclar si incomplet incat nu mi-am dat seama cui i se poate adresa problema.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 10:43:20 PM
Atunci să reformulez problema:

(http://www.astronomy.ro/forum/files/image3_372.jpg)

O mărgea de masă [TeX]m[/TeX] se regăseşte într-un spaţiu bidimensional (două grade de libertate) şi este eliberată din repaus dintr-un punct [TeX]A(x_1,\,y_1)[/TeX], alunecând fără frecare pe o sârmă sub acţiunea unui câmp gravitaţional constant [TeX]\vec{g}[/TeX]  (i.e. [TeX]\vec{g}= g\,\vec{y} [/TeX], unde [TeX]g=10\,\,\text{m/s^2}[/TeX] şi [TeX]\vec{y}[/TeX] este versorul în direcţia lui [TeX]y[/TeX]), sârma unind acest punctul [TeX]A(x_1,\,y_1)[/TeX] şi un alt punct coplanar [TeX]B(x_2,\,y_2)[/TeX], unde [TeX]x_1\,\ne\,x_2[/TeX] şi [TeX]y_1\,\ne\,y_2[/TeX]. Să se determine forma sârmei (i.e. ecuaţia curbei), astfel încât mărgeaua să parcurgă distanţa [TeX]AB[/TeX] în timpul cel mai scurt. Se neglijează frecarea cu aerul, efectele termodinamice si cuantice.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Abel Cavaşi din Februarie 13, 2009, 10:53:00 PM
O fi ceva de genul curbei brahistocrone (http://en.wikipedia.org/wiki/Brachistochrone_curve)? :)
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: paul din Februarie 13, 2009, 10:55:34 PM
Da, acum enuntul este  clar.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Alexandru Rautu din Februarie 13, 2009, 10:56:00 PM
Citat din: Abel Cavasi din Februarie 13, 2009, 10:53:00 PM
O fi ceva de genul curbei brahistocrone (http://en.wikipedia.org/wiki/Brachistochrone_curve)? :)

Este exact acesta problema! N-am vrut sa-i dau numele pentru ca as fi vrut sa vad cum ar rezolva cineva acesta fara sa caute rezolvarea pe internet! :)
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Adi din Februarie 13, 2009, 11:02:59 PM
Da, acum este mai clar enuntul.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: Stilicho din Februarie 14, 2009, 12:48:35 PM
Acuma vreo jumătate de an citisem şi eu de problema brachistocronei, aşa că nu-mi era străină chestiunea.
Pentru cei curioşi şi interesaţi pot studia si un caz oarecum asemanator, problema tautochronei. http://en.wikipedia.org/wiki/Tautochrone_curve (http://en.wikipedia.org/wiki/Tautochrone_curve).

Eventual pornind de la cazurile astea puteţi să enunţaţi o problemă asemănătoare de maxim/minim (un caz mai particular ca să zic aşa) al cărei răspuns să nu poată fi găsit pe internet. Zic asta deoarece problema era prea frumoasa iar Abel a indicat prea devreme răspunsul.
Titlu: Re: O problema "simpla" de mecanica
Scris de: paul din Februarie 23, 2009, 09:36:52 PM
Citatproblema era prea frumoasa iar Abel a indicat prea devreme răspunsul
Am recitit cu atentie topicul si am ramas cu impresia ca doar enuntul a fost complet clarificat. Problema nu e simpla, doar enuntul este simplu, cred ca cineva a ramas dator sa prezinte macar principiile ce stau la baza solutionarii problemei, fara trimitere la "Wikipedia".