Se da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton. Se inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
Citat din: m00nkiller din August 24, 2008, 04:37:41 PM
Se da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton.
Poti sa explici, in principiu, cum se poate masura cu balanta asta masa de miscare a unui foton?
CitatSe inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca musca reuseste sa "stea" in aer, fara sa urce sau sa coboare, atunci masa masurata este suma maselor cutiei si mustei. Cand musca "urca" masa masurata va creste, iar cand musca e in coborare, masa masurata e mai mica, si la limita, cand musca e "in cadere libera" (sa zicem ca musca face "box-diving" ;D) atunci se masoara doar masa cutiei.
Explicatia este ca, daca musca "sta" pe loc (suspendata in aer), o poate face deoarece impinge aer "in jos" cu o forta egala cu greutatea ei, si acest aer apasa pe fundul cutiei, adaugand la greutatea masurata. Daca musca urca, atunci impinge cu forta mai mare decat greutatea sa si balanta masoara mai multa "greutate". Daca coboara, impinge cu forta mai mica, si la limita, daca nu impinge deloc, ea, musca e in cadere libera (si se masoara doar greutatea cutiei).
CitatDaca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
La partea asta nu prea inteleg cum e cu fotonul. Ce traiectorie are? Paralela cu platoul balantei, pe verticala, in unghi? Un desen ar fi binevenit pentru a clarifica putin lucrurile. :)
e-
CitatPoti sa explici, in principiu, cum se poate masura cu balanta asta masa de miscare a unui foton?
Pai ideea e ca, ignorand relatiile de nedeterminare a lui Heisenberg, putem cantari o masa oricat de mica. Nici in principiu, eu personal, nu imi pot imagina un astfel de cantar.
CitatExplicatia este ca, daca musca "sta" pe loc (suspendata in aer), o poate face deoarece impinge aer "in jos" cu o forta egala cu greutatea ei, si acest aer apasa pe fundul cutiei, adaugand la greutatea masurata. Daca musca urca, atunci impinge cu forta mai mare decat greutatea sa si balanta masoara mai multa "greutate". Daca coboara, impinge cu forta mai mica, si la limita, daca nu impinge deloc, ea, musca e in cadere libera (si se masoara doar greutatea cutiei).
Si daca avem in cutie o musca mutant si vid inaintat? Cum se mai transmite impulsul mustei?
CitatLa partea asta nu prea inteleg cum e cu fotonul. Ce traiectorie are? Paralela cu platoul balantei, pe verticala, in unghi? Un desen ar fi binevenit pentru a clarifica putin lucrurile.
Ideea e ca atunci cand fotonul va fi absorbit cantarul ma inregistra o crestere a masei? Ce se va intampla la emisie? Hai sa zicem ca tot timpul traiectoria fotonului va fi paralela cu platoul cantarului.
Citat din: m00nkiller din August 25, 2008, 11:03:24 AM
CitatPoti sa explici, in principiu, cum se poate masura cu balanta asta masa de miscare a unui foton?
Pai ideea e ca, ignorand relatiile de nedeterminare a lui Heisenberg, putem cantari o masa oricat de mica. Nici in principiu, eu personal, nu imi pot imagina un astfel de cantar.
Ok, deci te refereai doar la precizie. Acceptabil, deoarece e doar un experiment mintal. ;)
CitatSi daca avem in cutie o musca mutant si vid inaintat? Cum se mai transmite impulsul mustei?
Daca nu e aer, musca nu poate zbura. :)
CitatIdeea e ca atunci cand fotonul va fi absorbit cantarul ma inregistra o crestere a masei? Ce se va intampla la emisie? Hai sa zicem ca tot timpul traiectoria fotonului va fi paralela cu platoul cantarului.
In aceste conditii, eu as specula spunand ca, se va masura masa cutiei plus masa fotonului, doar in momentele dintre absorbtie si emisie (deoarece atunci fotonul e "continut" in materialul cutiei), dar intre emisie si absorbtie nu se poate detecta masa sa, deoarece vorbim de o perturbatie electromagnetica, nu de ceva care "zboara" ca mustele sau avioanele (pe baza rezistentei aerului). E doar parerea mea, nu sunt prea cunoscator in fenomenele cuantice ...
e-
Pai atunci sa zicem ca eu sunt un fel dumnezeu si ma incapatanez intr-o zi sa cantaresc masa univesului. Iau un cantar ciudat si trec la treaba. Voi putea lua in considerare masele ce le contine sau nu?
Ipoteze de lucru:
- universul este finit
- cantarul imi permite masuratori de acest gen
- eu sunt dumnezeu ;D
Din a treia ipoteza nu rezulta ca esti si atotstiutor? Daca nu poti "cantari" Universul, macar stii cata energie e in el, si aplici ecuatia lui Einstein ... ;)
e-
CitatDin a treia ipoteza nu rezulta ca esti si atotstiutor? Daca nu poti "cantari" Universul, macar stii cata energie e in el, si aplici ecuatia lui Einstein ...
Ehehe! Lasa asta!
Pai la fel aplic propunerea ta si asupra cutiei. Stiu energia fotonului, masa cutiei...si totusi zici ca nu pot masura diferenta de masa decat in intervalul dintre absorbtie emisie.
Atunci cand masor masa universului iau sau nu in considerare masa galaxiilor. Si ele "stau" in vid...
In principiu nu vad nici o diferenta intre ansamblul cutie-foton si ansamblul univers-planete. Poate doar daca planetele ar fi "infipte" in peretii universului...
Citat din: m00nkiller din August 25, 2008, 12:15:39 PM
Ehehe! Lasa asta!
Pai la fel aplic propunerea ta si asupra cutiei. Stiu energia fotonului, masa cutiei...si totusi zici ca nu pot masura diferenta de masa decat in intervalul dintre absorbtie emisie.
Atunci cand masor masa universului iau sau nu in considerare masa galaxiilor. Si ele "stau" in vid...
In principiu nu vad nici o diferenta intre ansamblul cutie-foton si ansamblul univers-planete. Poate doar daca planetele ar fi "infipte" in peretii universului...
Ok, ca sa fie mai clar, eu cred ca nici in cazul fotonului din cutie, nici in cazul galaxiilor, nu se poate "cantari" masa totala cu o balanta, oricat de "sensibila" ar fi ea. Imi bazez aceasta opinie pe diferenta fata de situatia mustei, ce trebuie sa aiba aer (ce transmite impulsul, cum bine ai formulat) in cutie ca sa fie masurata.
S-ar putea sa ma insel totusi, deoarece nu am expertiza in acest domeniu.
e-
Frumoasa discutie, o urmarii rapid, in curand mai detaliat. Am auzit de problema mai de mult si eu stiu ca daca musca zboara in sus, sau daca zboara in jos, sau daca musca sta pe loc, atunci greutatea (nu masa) inregistrata de cantar, este aceeasi. Cu cantarul nu masori masa, atentie, ci greutatea! Masa a ceva inchis (masa + energie) e la fel oricum, orice s-ar intampla inauntru, pentru ca totalul de masa-energie este conservat. Subtilitatea este ca atunci cand musca apasa aerul in jos, il apasa cu o forta egala cu greutatea ei (pentru a nu cadea), asadar cantarul simte greutatea borcanului, greutatea aerului static si in plus o forta cu care aerul este impis in jos si cu care apasa pe borcan, dar atentie, nu simte greutatea mustei! Cand musca este in repaus, cantarul nu simte forta de apasare a aerului dinamic, dar simte greuatea mustei.
Astept sa analizezi mai detaliat raspunsurile de aici, mai ales cazul mustei care face "box-diving" :D
e-
Da Adi am cam incurcat borcanele. Am amestecat masa cu greutatea desi stiu diferenta. Dar totusi in cazul fotonului greutatea inregistrata de cantar va arata salturi in functie de emisie-absorbtie?
Voi analiza detaliat in cateva zile cazul in care fotonul se pune in locul mustei, este foarte interesanta problema.
Citat din: m00nkiller din August 24, 2008, 04:37:41 PM
Se da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton. Se inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
Este corect sa spui ca poti cantari masa unui corp?Eu stiu ca se pot cantari greutati cu un cantar!
Citat din: Sfinxul din Octombrie 10, 2008, 03:18:35 PM
Citat din: m00nkiller din August 24, 2008, 04:37:41 PM
Se da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton. Se inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
Este corect sa spui ca poti cantari masa unui corp?Eu stiu ca se pot cantari greutati cu un cantar!
Un corp daca il pui pe cantar poti spune ca are n kg ... mda, de obicei folosim cantarul pentru a gasi masa unui corp. Pentru a afla greutatea corpului poti folosi un dinamometru ... sau calculand-o: G=mg.
Cu cantarul masuram forta totala cu care se apasa pe cantar. Cantarul este etalonat ca unei forte sa ii corespunda o masa. Daca esti in un lift si liftul accelereaza, forta totala care apasa asupra cantarului variaza. In borcan, cand musca zboara, forta cu care apasa borcanul pe cantar e aceeasi. Daca musca sta pe loc pe borcan, atunci greutatea ei apasa direct pe cantar. Daca musca zboara, pentru a se tine in aer, atunci ea impinge in jos aerul care aer impige borcanul cu aceeasi forta.
Citat din: Adi din Octombrie 14, 2008, 01:27:33 AM
In borcan, cand musca zboara, forta cu care apasa borcanul pe cantar e aceeasi. Daca musca sta pe loc pe borcan, atunci greutatea ei apasa direct pe cantar. Daca musca zboara, pentru a se tine in aer, atunci ea impinge in jos aerul care aer impige borcanul cu aceeasi forta.
Da, aici vreau si eu sa-mi dau cu parerea in cazul in cazul in care musca bate din aripi si se mentine la punct fix la mijlocul cutei. Parerea mea este ca in cazul asta
toti peretii cutiei sunt apasati in mod egal. Impulsul moleculelor de gaz (considerand ca este vorba de un gaz ideal, monoatomic, atomul de gaz ideal considerat a avea trei grade de libertate) va fi disipat in mod egal in toate directiile. In cutie se va inregistra si o crestere usoara a temperaturii.
Stilicho, sunt de acord cu tine ca "efortul" mustei se raspandeste pe toate directiile (dar inegal) si ca duce in timp si la incalzirea aerului din incinta. Asta tine insa de consumul de energie al bietei muste. In orice caz, pentru a sta intr-un punct "fix", trebuie sa aplicam echilibrul de forte, adica daca forta care impinge musca "in sus" nu e egala cu greutatea sa, ea nu va sta intr-un punct fix. Practic musca apasa cu greutatea ei (prin presiunea pe care o exercita prin bataile aripilor asupra aerului) pe o "coloana de aer" de sub ea, care o tine la inaltime constanta fata de baza borcanului. Si acea "coloana de aer" poate face acest lucru doar daca apasa la randul ei baza borcanului cu o forta egala cu greutatea mustei, chiar daca aerul din coloana e in miscare si dispersie. Trebuie tinut cont ca musca se afla intr-o incinta inchisa si ca tot sistemul afectat (implicit aerul din borcan in totalitate) este "masurat" cu balanta*.
Legat de afirmatia ca "toti peretii cutiei sunt apasati in mod egal", eu ma indoiesc. Daca zborul mustei produce aceeasi presiune si deasupra si dedesupt, musca nu ar putea zbura. Doar cand diferenta de presiune produce pe suprafetele implicate suficienta forta incat sa echilibreze greutatea mustei, poate ea sa zboare si sa stea intru-un punct "fix". Sper ca esti de acord ca daca rupem aripile mustei (sau i le imobilizam :-X), si crestem presiunea din borcan (la orice valoare, distribuita constant in borcan) ea, musca, nu va putea sta "intr-un punct fix" in aer.
*Sa ne imaginam ca nu avem un borcan, ci doar o balanta pe o masa intr-o camera mare, si o musca zburand prin aer. Va masura balanta greutatea mustei cand aceasta trece pe deasupra talerului balantei (sau sta intr-un punct "fix" deasupra talerului) ?
e-
CitatSa ne imaginam ca nu avem un borcan, ci doar o balanta pe o masa intr-o camera mare, si o musca zburand prin aer. Va masura balanta greutatea mustei cand aceasta trece pe deasupra talerului balantei (sau sta intr-un punct "fix" deasupra talerului) ?
Nu va masura greutatea mustei, dar va masura totusi ceva mai mic decat masa corespunzatoare mustei. Ceva-ul ala va fi echivalentul unor molecule de aer care lovite de aripile mustei vor lovi la randul lor balanta. Dar nu sunt de acord cu afirmatia ca asta va reprezenta greutatea mustei.
Sa ne intoarcem la musca din cutie. Tot experimentul se petrece intr-un gaz, iar aici fenomenele le vad mult prea complicate ca sa fie descrise prin: "musca apasa cu aripile o coloana de aer, care la randul ei apasa borcanul"
Poate am exagerat cu afirmatia "toti peretii cutiei sunt apasati in mod egal".
Nu se incumeta nimeni sa faca niste calcule ? ;)
Citat din: Stilicho din Octombrie 14, 2008, 12:41:53 PM
CitatSa ne imaginam ca nu avem un borcan, ci doar o balanta pe o masa intr-o camera mare, si o musca zburand prin aer. Va masura balanta greutatea mustei cand aceasta trece pe deasupra talerului balantei (sau sta intr-un punct "fix" deasupra talerului) ?
Nu va masura greutatea mustei, dar va masura totusi ceva mai mic decat masa corespunzatoare mustei. Ceva-ul ala va fi echivalentul unor molecule de aer care lovite de aripile mustei vor lovi la randul lor balanta. Dar nu sunt de acord cu afirmatia ca asta va reprezenta greutatea mustei.
Nici nu am afirmat ca in acest caz ar fi masurata greutatea (totala a) mustei. Era o intrebare, si vad ca suntem de acord: in cazul in care musca nu e inchisa intr-un recipient asezat pe talerul balantei, balanta nu masoara toata greutatea mustei. Explicatia este ca, la nivelul aerului din intreaga incinta, musca produce curenti care ajung si pe sub taler, nu doar pe deasupra.
CitatSa ne intoarcem la musca din cutie. Tot experimentul se petrece intr-un gaz, iar aici fenomenele le vad mult prea complicate ca sa fie descrise prin: "musca apasa cu aripile o coloana de aer, care la randul ei apasa borcanul"
Da, situatia e mai complicata decat expresia mea cu "coloana de aer". De acord. Dar vorbim la nivel calitativ, si distinctia importanta aici (fata de cazul cu camera si balanta) este tocmai la nivelul curentilor de aer din borcan. Oricat s-ar dispersa cand ajung la baza borcanului, aerul nu poate decat sa urce iar si sa fie intors de capacul cutiei in jos, apasand iar musca. Deci pentru a sta "in aer" musca trebuie sa aplice o presiune suficienta care sa echilibreze toata greutatea sa. (Nota: asta e concluzia mea, astept contra-argumente sa vedem daca am gresit). :)
CitatNu se incumeta nimeni sa faca niste calcule ? ;)
Daca suntem la categoria de "experimente mintale", discutiile se axeaza in principal pe latura
calitativa a fenomenului. Pentru calcule (adica estimari
cantitative) ar fi indicat sa fie propusa problema la categoria cealalata, "probleme de fizica". ;)
e-
CitatSe da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton. Se inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
Salut!
Asta seara am descoperit forumul vostru. Felicitari! Daca imi permiteti mi-as expune si eu opinia:
Masa totala a incintei (cutie+gaz+musca) este constanta indiferent daca musca zboara sau este asezata pe oricare perete.
In cazul in care ea fiind in zbor se aseaza pe un perete cantarul va sesiza o variatie de masadatorita faptului ca se transmite peretelui o parte din impuls dar dupa ce musca se aseaza pe perete cantarul va indica aceeasi masa ca si in starea initiala.
Bine ai venit la noi pe forum! Chiar nu aveam multi pe domeniul chimiei. Esti binevenit si adu si colegii tai, este un forum activ.
Salut!
Multumesc de aprecieri! Legat de colegii mei cred ca m-am despartit de ei de peste 10 ani asa ca daca este un forum doar pt cei de liceu ma retrag! :o
Citat din: chimistul din Decembrie 10, 2008, 11:55:51 PM
CitatSe da o cutie de masa cunoscuta si un cantar foarte exact, el putand cantari chiar masa de miscare a unui foton. Se inchide in cutie o musca care se presupune ca zboara in cutie tot timpul fara a se aseza pe peretii cutiei. Care este masa totala a cutiei?
Daca in locul mustei avem un foton care este masa totala a cutiei?
Se presupune ca atunci cand fotonul se ciocneste de peretii cutiei este absorbit si aproape instantaneu un alt foton, cu aceeasi energie ca a fotonului absorbit, este emis.
Salut!
Asta seara am descoperit forumul vostru. Felicitari! Daca imi permiteti mi-as expune si eu opinia:
Masa totala a incintei (cutie+gaz+musca) este constanta indiferent daca musca zboara sau este asezata pe oricare perete.
In cazul in care ea fiind in zbor se aseaza pe un perete cantarul va sesiza o variatie de masadatorita faptului ca se transmite peretelui o parte din impuls dar dupa ce musca se aseaza pe perete cantarul va indica aceeasi masa ca si in starea initiala.
Chimistule, inca o data bine ai venit pe forumul nostru. Nu este doar de liceeni, asa ca nu trebuie sa te retragi. :).
Legat de problema cu musca, ai dreptate ca atunci cand se aseaza pe perete, musca transmite un impuls, deci o forta. Dar chiar si cand zboara musca transmite exact acelasi impuls si forta, caci musca ca sa stea in aer impinge aerul in jos cu o forta egala cu greutatea ei, iar aerul apasa aerul de mai jos si aerul de mai jos apasa pe fundul borcanului. De aceea, in mod riguros, nu se observa nici o variatie a masei atunci cand musca zboara, sta sau se aseaza pe fundul borcanului.
Salut!
Eu la scoala am invatat ca daca actionezi cu o forta asupra unui fluid presiunea se deplaseaza in toate directiile uniform nu doar pe directia de aplicare a fortei. Pot sa iti dau un contraexemplu asemanator. Daca vei pune o picatura de ulei in apa ea face o pata pe suprafata. Daca adaugi alcool densitatile se egaleaza si se formeaza o sfera de ulei in interiorul amestecului. Sa inteleg ca greutatea acestei bile apasa numai in jos? Eu cred ca nu! Si se poate demonstra simplu. Intr-o conducta ca sa masuram presiunea adica forta cu care moleculele apasa asupra peretelui nu trebuie sa montezi manometrul pe directia fluxului. Oriunde il montezi indica aceeasi presiune indiferent de directia fluxului. Si iti garantez atat teoretic cat si practic ca moleculele nu merg in linie deapta.
Citatiar aerul apasa aerul de mai jos si aerul de mai jos apasa pe fundul borcanului. De aceea, in mod riguros, nu se observa nici o variatie a masei atunci cand musca zboara, sta sau se aseaza pe fundul borcanului.
Eu nu ştiu mare lucru despre mecanica fluidelor, dar intuitiv mi se pare că nu e foarte în regulă. Poate cineva mai avizat în domeniu mă poate lămuri. Mi mi se pare foarte neintuitiv faptul că toată forța dezvoltată de aripile muştei (muscăi? muştii? ;D) atunci când zboară se transmite pe fundul borcanului.
Că ea apasă cu o fortă cel puțin egală cu greutatea sa pe straturile de aer de sub ea mi se pare rezonabil, altfel n-ar putea să zboare, dar eşti sigur că toată ajunge la fundul borcanului? Mi se pare că mai degrabă curenții de aer produşi de aripi ajung să formeze turbulențe în cele din urmă, cu condiția ca borcanul să fie suficient de adânc şi musca suficient de sus, şi o parte din forță se duce spre pereți.
În plus de asta, musca nu are motor cu reacție ca să apese mereu aerul în jos. Ce se întâmplă atunci când musca îşi ridică aripile? Dar în momentul în care le schimbă direcția, începând să le coboare?
Practic, sunt de acord că în cea mai mare parte a timpului, cântarul va înregistra aceeaşi greutate, dar <din nou, intuitiv>, ceva nu sună bine aici.
Sper să mă/ne poată lămuri cineva care ştie mai multe despre fluide decât legea lui Arhimede ;D
Va salut, nu-mi plac mustele dar voi interveni si eu in discutia voastra, dar ma voi ocupa doar de partea "clasica", lasand fotonul pentru alta data. Daca ne referim strict la enuntul dat, solutia este foarte clara si simpla: musca +aer+cutie formeaza un sistem inchis ce nu face schimb de substanta cu exteriorul si prin urmare masa sistemului ramane constanta indiferent daca musca zboara in sus,in jos sau se loveste (oricat de tare) de peretii cutiei.
Daca in schimb se precizeaza ca "variatia masei" se urmareste cu un dispozitiv de masura bazat pe compararea unor forte (greutate, elastica,etc.) si determinarile se fac in camp gravitational (sau alt camp conservativ de forte), metoda de masura a masei probabil ca va fi gresita si vom avea semnale de "modificare a masei". Analiza unor astfel de probleme trebuie facuta prin prisma legilor de conservare (a energiei, impulsului , momentului cinetic...) ceea ce ne va scuti de cautarea unor specialisti in hidrodinamica sau alte zone "ingineresti" ale fizicii.Deci, hai sa gasim o solutie ce nu depinde de turbulentele pe care musca le produce in cutie. Daca musca se deplaseaza in sus, cutia trebuie sa se deplaseze in jos, pentru a conserva atat energia potentiala a sistemului cat si impulsul total ( fortele dezvoltate de musca sunt forte interioare sistemului). Daca musca se deplaseaza in jos, cutia va trebui sa se deplaseze in sus, datorita acelorasi legi de conservare.In primul caz, cutia pare "mai grea" iar in al doilea, "mai usoara", dar sa nu uitam enuntul, care se referea la masa. Masa totala a sistemului ramane constanta, chiar daca musca moare de foame in timpul determinarilor experimentale.
Masa totală a sistemului rămâne, evident, constantă, eu sunt curios ce arată cântarul :).
Mie nu mi-e clar ce se întâmplă cu forța de care musca are nevoie ca să reziste în aer. Se adaugă forței de apăsare? Se distribuie numai pe fundul borcanului, sau şi pe pereți?
Nu ştiu exact cum e cu ramurile mai inginereşti, raționamentul meu de viitor inginer îmi spune că am putea să umplem un borcan cu câteva sute de muşte, ca să fie o forță serioasă, şi să vedem ce se-ntâmplă, dar mi se pare cam... barbar :-[
Alexandru, mie imi pare evident. Ca sa nu pice in jos, musca trebuie sa apese in jos pe aer ca aerul sa o impinga in sus. Deci cu exact greutatea ei apasa pe borcan.
CitatMasa totală a sistemului rămâne, evident, constantă, eu sunt curios ce arată cântarul
Citeste cu atentie ceea ce am scris mai sus referitor la legile de conservare ce se pot aplica in analiza problemei si nu are rost sa pierzi vremea gandindu-te la cum actioneaza fortele interne.
Citat din: paul din Ianuarie 27, 2009, 08:36:26 PM
Daca musca se deplaseaza in sus, cutia trebuie sa se deplaseze in jos, pentru a conserva atat energia potentiala a sistemului cat si impulsul total ( fortele dezvoltate de musca sunt forte interioare sistemului). Daca musca se deplaseaza in jos, cutia va trebui sa se deplaseze in sus, datorita acelorasi legi de conservare.In primul caz, cutia pare "mai grea" iar in al doilea, "mai usoara", dar sa nu uitam enuntul, care se referea la masa. Masa totala a sistemului ramane constanta, chiar daca musca moare de foame in timpul determinarilor experimentale.
Nu sunt de acord. Daca musca se deplaseaza in sus, atunci nu cutia, ci moleculele de aer se deplaseaza in jos (ducand cu ele acelasi impuls in unitatea de timp ce ar fi dus musca si astfel forta cu care aerul apasa asupra cutiei este egal cu greutatea mustei). Deci nu se simte nici o variatie a masei borcanului atunci cand este masurata ca si forta cu care borcanul apasa pe cantar.
CitatDeci nu se simte nici o variatie a masei borcanului atunci cand este masurata ca si forta cu care borcanul apasa pe cantar.
Daca te referi la
intervalul de timp in care musca se deplaseaza in sus (sau in jos) in raport cu peretii cutiei, atunci avem pareri diferite. Daca nu am fost clar cand am facut referire la conservarea energiei potentiale sau conservarea impulsului (oricare din legi poate fi aplicata in analiza problemei), voi incerca acum o explicatie bazata pe "redistribuirea masei" cu tendinta de pastrare a centrului de masa, atata timp cat suma fortelor exterioare sistemului este egala cu zero. Si pentru a fixa ideile, sa ne aducem aminte de o problema asemanatoare cu care majoritatea dintre noi s-a intalnit in anii de liceu:Avem o barca de masa M si lungime l ce sta in repaus pe suprafata unui lac linistit.La unul din capetele barcii se afla un pescar de masa m. La un moment dat,pescarul se hotareste sa treaca in capatul celalat al barcii.In timpul acestei deplasari barca va ramane pe loc in raport cu apa? Daca nu,sa se stabileasca noua pozitie de repaus in raport cu prima,dupa ce pescarul a ajuns in capatul celalat al barcii.
Acum, revenind la problema initiala,musca nu poate "inghesui" aerul in partea de jos a cutiei atunci cand zboara in sus si sa-l "inghesuie" in sus atunci cand zboara in jos, pentru a pastra fix centrul de masa a sistemului, deci, dupa parerea mea, daca sistemul de cantarire este suficient de sensibil si, repet, experienta se face in camp gravitational,in timpul oricarei miscari pe verticala a insectei, vom sesiza o falsa "variatie de masa".
Citat din: Adi din Ianuarie 27, 2009, 11:27:46 PM
Alexandru, mie imi pare evident. Ca sa nu pice in jos, musca trebuie sa apese in jos pe aer ca aerul sa o impinga in sus. Deci cu exact greutatea ei apasa pe borcan.
Şi aerul pe care apasă transmite integral forța de apăsare a muştei la fundul borcanului şi la cântar?
Dar atunci când ridică aripile?
Acum am înțeles ceva mai bine explicația lui Paul. Intuitiv şi mie mi se pare că există o variație de masă (din acelaşi motiv, nu poate "înghesui" aerul), dar încerc să îmi dau seama cât de mare. De exemplu, dacă borcanul ar fi foarte înalt (să zicem de vreo 10-20 de metri, aşa, iar musca ar sta la mijloc), s-ar mai simți variația de masă?
Desigur, problema rezistă în contextul în care considerăm cântarul infinit de precis (precizez asta ca să nu se crucească lumea de întrebările mele ;D).
Salut!
Eu cred ca puneti gresit problema cu apasatul aerului. Nu sunt de acord cu ideea conform careia musca ca sa se ridice apasa aerul cu o forta. In zbor musca creeaza o zona cu presiune scazuta deasupra aripii si este impinsa de jos in sus. Un alt contraargument ar fi un balon cu gaz mai usor ca aerul. El se ridica dar nu apasa cu nimic asupra solului. Idem o corabie cu panze popate naviga impotriva vantului si totusi nu o impinge nimic de la spate ci este trasa de o zona de presiune scazuta care s eformeaza la trecerea curentilor de aer peste duprafata velei. Idem si cu musca,
Hai sa va propun altceva. Credeti ca daca introduce un motor electric cu elice orientata astfel incat sa impinga aerul in jos masa cutiei creste? Eu ma indoiesc ca ar fi asa.
Chimistul, nu prea inteleg ce zici tu. Esti de acord ca masa borcanului nu se schimba chiar si atunci cand musca zboara in borcan, dar nu esti de acord cu explicatia, ci aduci o alta?
Masa sistemului nu se schimba cand zboara musca prin cutie. Si ti-am dat alte exemple in care ceva se misca pe o directie si nu exista o forta care sa actioneze in directia opusa.
Exemplele tale s-ar putea sa nu fie bune. Balonul urca pentru ca il apasa de jos in sus o forta mai mare decat forta ce il apasa de sus in jos plus greutatea lui. Totusi, fiecare dintre aceste coliziuni dintre moleculele din aer si obiect respecta principiu actiunii si reactiunii. Daca in atmosfera ar fi multe baloane, eu imi imaginez ca presiunea masurata la nivelul solului va creste cu putin, dar va creste. Caci la urma urmei greutatea atomilor o vedem sub forma de presiune la nivelul solului, daca ridici un balon in atmosfera, si greutatea lui cred ca se vede la nivelul solului.
Citat din: chimistul din Ianuarie 31, 2009, 08:26:35 PM
Credeti ca daca introduce un motor electric cu elice orientata astfel incat sa impinga aerul in jos masa cutiei creste? Eu ma indoiesc ca ar fi asa.
Creste. Cand se misca elicea va impinge moleculele si ele se vor deplasa cu viteza mai mare, deci va creste masa lor inertiala :)
CitatDaca in atmosfera ar fi multe baloane, eu imi imaginez ca presiunea masurata la nivelul solului va creste cu putin, dar va creste.
Daca in atmosfera ar fi multe baloane , eu imi imaginez ca presiunea la nivelul solului va scadea putin, dar va scadea.
Eu cred ca faceti o confuzie intre efectul presiunii statice si presiunii dinamice intr-un fluid.
Va salut! Ma bucur ca musca inca mai bate din aripi, cu toate ca este inchisa in cutie de atata timp. Credeam ca am clarificat problema, totusi constat ca unii au ramas "in ceata". Cu toate ca urmatoarele precizari nu au legatura cu rezolvarea problemei, eu cred ca ar trebui "amendate":
Citatmusca creeaza o zona cu presiune scazuta deasupra aripii si este impinsa de jos in sus.
Deci este un fel de...aspirator?
CitatUn alt contraargument ar fi un balon cu gaz mai usor ca aerul.
Daca musca ar fi mai usoara ca aerul. nu ar avea nevoie de aripi ci de greutati legate la picioare.
CitatDaca in atmosfera ar fi multe baloane, eu imi imaginez ca presiunea masurata la nivelul solului va creste cu putin, dar va creste.
Daca in atmosfera ar fi multe baloane , eu imi imaginez ca presiunea la nivelul solului va scadea putin, dar va scadea.
Ce intelegeti prin "presiunea la nivelul solului"?Va referiti la un gradient de presiune in functie de inaltime ca in aerul atmosferic? la dimensiunile cutiei, chiar daca ar avea 10-20m (AlexandruLazar) putem considera ca presiunea se exercita uniform in toata masa gazului, pe orice directie.
CitatEu cred ca faceti o confuzie intre efectul presiunii statice si presiunii dinamice intr-un fluid.
??? Ceea ce se invata in liceu la hidrodinamica se refera la "curgeri laminare" dar biata musca creeaza multe turbulente asa ca oricum acest gen de abordare a problemei este sortita esecului.
Citat din: HarapAlb din Ianuarie 31, 2009, 08:58:26 PM
Citat din: chimistul din Ianuarie 31, 2009, 08:26:35 PM
Credeti ca daca introduce un motor electric cu elice orientata astfel incat sa impinga aerul in jos masa cutiei creste? Eu ma indoiesc ca ar fi asa.
Creste. Cand se misca elicea va impinge moleculele si ele se vor deplasa cu viteza mai mare, deci va creste masa lor inertiala :)
De acord, HarapAlb, numai ca in problema asta neglijam efectele relativiste ... discutam in cazul mecanicii clasice.
Va salut! Ma bucur ca musca inca mai bate din aripi, cu toate ca este inchisa in cutie de atata timp. Credeam ca am clarificat problema, totusi constat ca unii au ramas "in ceata". Cu toate ca urmatoarele precizari nu au legatura cu rezolvarea problemei, eu cred ca ar trebui "amendate":
Quote
musca creeaza o zona cu presiune scazuta deasupra aripii si este impinsa de jos in sus.
Deci este un fel de...aspirator?
Quote
Un alt contraargument ar fi un balon cu gaz mai usor ca aerul.
Daca musca ar fi mai usoara ca aerul. nu ar avea nevoie de aripi ci de greutati legate la picioare.
Quote
Daca in atmosfera ar fi multe baloane, eu imi imaginez ca presiunea masurata la nivelul solului va creste cu putin, dar va creste.
Daca in atmosfera ar fi multe baloane , eu imi imaginez ca presiunea la nivelul solului va scadea putin, dar va scadea.
Ce intelegeti prin "presiunea la nivelul solului"?Va referiti la un gradient de presiune in functie de inaltime ca in aerul atmosferic? la dimensiunile cutiei, chiar daca ar avea 10-20m (AlexandruLazar) putem considera ca presiunea se exercita uniform in toata masa gazului, pe orice directie.
Quote
Eu cred ca faceti o confuzie intre efectul presiunii statice si presiunii dinamice intr-un fluid.
Ceea ce se invata in liceu la hidrodinamica se refera la "curgeri laminare" dar biata musca creeaza multe turbulente asa ca oricum acest gen de abordare a problemei este sortita esecului.
Paul ma bucur ca gasesti contraargumente la ceea ce spun eu. Numai ca scoti din context explicatiile.
Daca vei studia putin problema zborului vei observa ca la trecerea unui curent de aer peste o suprafata curbata cum este aripa apare deasupra o zona cu presiune mai scazuta. In felul acesta aripa este ridicata. Fenomen numit portanta. Musca neavand elice ca sa o impinga in fata da din aripi pentru a crea curenti de aer in jurul aripilor si prin aceasta zone cu presiune scazuta deasupra fapt care duce la ridicarea ei pe verticala.
Legat de balon era un alt exemplu. Am mai dat unul cu o corabie cu panze care se deplaseaza impotriva vantului fara sa o impinga cineva din spate pe acelasi principiu. La umflarea velei aceasta are profilul unei aripi de avion si se formeaza o zona de presiune mai scazuta care propulseaza nava impotriva vantului. Si nava este mult mai grea decat aerul.
Legat de presiunea atmosferica cred ca nu ai prins ideea. Daca inlocuiesti sau modifici compozitia gazelor din atmosfera atunci se modifica si presiunea la nivelul solului. Numai ca va scadea su nu va creste cum sustinea Adi. Si cum spuneam depinde despre ce presiune discutam. Presiunea hidrostatica depinde de inaltimea coloanei de fluid. Chiar si in cazul gazelor dar aici nu se observa decat la inaltimi mari. Si se poate observa fara prea multe experimente ca la nivelul marii respiri bine si usor iar la 8000 m nu mai este oxigen.
Iar daca doresti sa deschizi o discutie despre curgerea fluidelor, modele de curgere si altele te astept cu subiecte de nivel an III-IV de facultate.
Va salut pe toti,
Ma bucur ca Chimistul a reprodus atatea citate din postul meu de mai sus dar imi pare rau ca nu a inteles observatiile mele. Realmente, cand am intrebat daca musca este "aspirator", am vrut sa-i atrag atentia ca chiar daca deasupra insectei se formeaza o zona cu presiune scazuta, datorita miscarii aripilor sub musca se va crea o zona cu presiune mai mare, dar presiunea pe ansamblul incintei ramane aceeasi. Presiune atmosferica la nivelul marii este mai mare decat in munti, stim cu totii, dar aceasta afirmatie nu are legatura cu problema. Deasemenea, ai facut referiri la veliere. Chiar daca nu stau pe malul marii stiu f.bine ca se poate naviga contra vantului, si de ce. Dar asta nu are legatura cu problema. Eu nu am adus "contraargumente" la afirmatiile tale,pentru ca eu nu le consider "argumente". Am facut doar unele remarci.
CitatIar daca doresti sa deschizi o discutie despre curgerea fluidelor, modele de curgere si altele te astept cu subiecte de nivel an III-IV de facultate.
Spune-mi te rog la ce "nivel de an de facultate" se incadreaza afirmatia de mai jos:
CitatLa umflarea velei aceasta are profilul unei aripi de avion si se formeaza o zona de presiune mai scazuta care propulseaza nava impotriva vantului. Si nava este mult mai grea decat aerul.
Insiruirea unor afirmatii (poate chiar adevarate) ce nu au legatura cu subiectul discutat, nemaivorbind de problema in sine si fara a avea un fir logic al rationamentului nu poate niciodata sa ne ajute la gasirea unei solutii.
Am promis ca voi propune o problema concreta relativ la acest subiect, dar si astazi am fost foarte ocupat. Poate deseara...
Paul
Inteleg faptul ca nu iti place ca cineva sa nu fie de acord cu parerile tale. Si cel mai simplu e ca atunci cand nu ai argumente contra sa te referi la modul cum cineva isi argumenteaza pozitia. E o metoda clasica.
Se discuta aici de faptul ca musca da din aripi si moleculele de sub aripa se duc in jos. Dar exact pe axa Z. Eu am dat cateva exemple prin care poti sa mentii o musca sau orice alt obiect in aer fara a exista o forta de reactie in directia opusa deplasarii lui. Voi doriti as putea spune cu disperare ca musca atunci cand da din aripi sa impinga moleculele in jos. Atata timp cat nu vii cu un argument ca asa se intampla ba din contra vin cu alte exemple care arata ca se poate intampla si altfel nu ma poti obliga sa te cred pe cuvand doar pentru ca in mintea ta se petrece fenomenul asa cum crezi tu. Si astea fiind spuse ma retrag si din acest subiect. O seara frumoasa in continuare!
Da, exact la fenomenul amintit de chimistul mă gândeam şi eu. Mie nu îmi este clar dacă toată apăsarea creată de muscă se transmite la fundul borcanului, sau doar o parte, sau deloc.
De-asta am şi pus întrebarea cu borcanul foarte înalt. Un exemplu mai clar: să zicem că nu e o muscă ci un elicopter cât se poate de real, înalt să zicem de şase metri pe care îl închidem într-o cutie înaltă de 600 de metri şi cu mult mai lată decât elicopterul pe care o aşezăm pe un cântar foarte mare. Dacă lăsăm elicopterul să se ridice câteva zeci de centimetri, mi-e destul de clar că indicația cântarului va fi mai mare decât greutatea cutiei. Dar dacă lăsăm elicopterul să se ridice 400 de metri?
În cazul în care cutia ar fi foarte îngustă (cam de lățimea elicopterului) atunci de asemenea înțeleg ca forța de apăsare să se transmită integral, dar dacă cutia e foarte lată?
Am dat exemplul cu elicopterul numai pentru că mi-e mai uşor sa ilustrez problema la o scară care ne e ceva mai familiară. De asemenea, trebuie să subliniez şi eu ceea ce a explicat deja chimistul -- noi folosim ideea de forță de apăsare printr-un abuz, pentru că fenomenul de portanță funcționează un pic diferit. Ar fi complet corect ce zicem noi doar dacă musca ar fi echipată cu un motor rachetă sau cu reacție.
Chimistule,
CitatAtata timp cat nu vii cu un argument ca asa se intampla ba din contra vin cu alte exemple care arata ca se poate intampla si altfel nu ma poti obliga sa te cred pe cuvand doar pentru ca in mintea ta se petrece fenomenul asa cum crezi tu.
Te exprimi la fel de incalcit precum gandesti. Eu am dat o posibila solutie a problemei de la "cap la coada", poate am gresit, astept pe oricine (inclusiv tu) sa ma combata. Daca te retragi din discutie, este alegerea ta si nu cred ca ne vei "pedepsi" in acest mod.Daca totusi vrei sa faci analogie intre musca si velier, te rog sa remarci o deosebire care, in mod normal,sare in ochi:musca, atunci cand zboara da din aripi, dar velier sa "dea din vele"... n-am auzit.Musca creeaza forta motoare, la velier vantul creaza forta motoare. Ai pomenit de "portanta", atat la musca, care da din aripi (n-am vazut musca planand) cat si la veliere. Daca velierul navigheaza impotrica vantului si vantul bate dinspre babord (partea stanga a navei daca stai cu fata spre sensul de deplasare), in ce directie se inclina catargul? Ce legatura are asta cu portanta? Si nu uita ca este foarte important ca barca sa nu "derapeze" lateral pe suprafata apei.
Acum, problema promisa:musca se afla initial pe "tavanul" cutiei, la un moment dat isi da drumul si cade liber (neglijam frecarea cu aerul) pana ajunge pe podea (face un act sinucigas) si ramane lipita acolo. Ce indica cantarul (analiza calitativa) la momentul initial, in timpul caderii libere si in momentul impactului cu podeaua?
Citat din: chimistul din Februarie 01, 2009, 08:42:23 PM
Eu am dat cateva exemple prin care poti sa mentii o musca sau orice alt obiect in aer fara a exista o forta de reactie in directia opusa deplasarii lui.
Cu alte cuvinte contrazici a treia lege a dinamicii. Fa un bilant al fortelor si vei vedea ca chiar si in cazul aripilor de avion, faimoasa "portanta" se bazeaza pe actiune si reactiune. Legea lui Bernoulli e doar o descriere mai comoda la nivel macroscopic (ca variatie presiuni) a unui cumul de actiuni la nivel micro (molecule de aer deviate).
e-
Ca sa simplificam imaginea putem considera musca precum un omulet ce prinde moleculele de gaz si le arunca in jos astfel incat sa compense forta gravitationala. Consideram ciocnirile cu peretii cutiei ca fiind elastice, moleculele nu vor pierde energie cinetica. Dupa ce arunca mult molecule omuletul va reincepe sa arunce molecule pe care le aruncase deja inainte, prin urmare trebuie sa arunce cu o forta din ce in ce mai mare.
Acum, in medie, moleculele ce ciocnesc peretele inferior vor avea energie cinetica mai mare decat cele care ciocnesc peretele superior. Practic, prin aruncarea moleculelor omuletul intetine o diferenta de presiune in cutie si de aici putem spune ca apare o forta neta ce actioneaza in jos asupra cutiei.
Tare interesanta analogia lui HarapAlb. Ce spune Electron este adevarat, cum spusesem si eu mai inainte. Fiecare coliziuni in parte intre molecule si musca conserva legea actiunii si reactiunii, dar in mare la nivel macroscopic se vede aceasta ca si legea lui Arhimede.
CitatConsideram ciocnirile cu peretii cutiei ca fiind elastice, moleculele nu vor pierde energie cinetica. Dupa ce arunca mult molecule omuletul va reincepe sa arunce molecule pe care le aruncase deja inainte, prin urmare trebuie sa arunce cu o forta din ce in ce mai mare.
Ok sa zicem ca asa e. Dar in momentul in care omuletul asta atomic arunca o molecula intr-o directie conform principiului actiunii si reactiunii fortelor de care habar nu am el va fi impins in directia opusa. Numai ca se loveste de o alta molecula. Si inca elastic asa ca cedeaza energia cinetica acelei molecule care se duce taman in peretele de sus. Si avem doua molecule care lovesc simultan doi pereti opusi. Tragand linie rezultatul nu o fi zero?
PS. daca ciocnirile sunt perfect elastice si impulsul se conserva atunci cum poate sa varieze masa cutiei. Caci mie nu prea imi pare ca cutia primeste energie din acele ciocniri.
Citat din: chimistul din Februarie 02, 2009, 10:25:17 AM
Ok sa zicem ca asa e. Dar in momentul in care omuletul asta atomic arunca o molecula intr-o directie conform principiului actiunii si reactiunii fortelor de care habar nu am el va fi impins in directia opusa. Numai ca se loveste de o alta molecula. Si inca elastic asa ca cedeaza energia cinetica acelei molecule care se duce taman in peretele de sus. Si avem doua molecule care lovesc simultan doi pereti opusi. Tragand linie rezultatul nu o fi zero?
Pai nu se ciocneste de ele, ci le ia si le arunca in jos. Evident ca omuletul va trebui sa arunce moleculele din ce in ce mai tare ca sa se poata mentina in aer. Situatia asta este asemanatoare cu Demonul lui Maxwell (http://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell's_demon). Alt argument ar fi acela ca molecule pe care le arunca in jos le arunca astfel incat sa compenseze si eventualele ciocniri de care ai amintit.
Citat
PS. daca ciocnirile sunt perfect elastice si impulsul se conserva atunci cum poate sa varieze masa cutiei. Caci mie nu prea imi pare ca cutia primeste energie din acele ciocniri.
Eu n-am zis ca in situatia de fata creste masa, in cazul relativist creste deoarece creste energia cinetica a moleculelor. Se conserva impulsul total (tinand cont si de fortele ce apar), insa impulsul fiecarei componente (omulet sau cutie) se poate modifica.
Am senzatia ca discutia a ajuns intr-un punct mort si de aceea revin cu o intrebare mai veche
CitatAcum, problema promisa:musca se afla initial pe "tavanul" cutiei, la un moment dat isi da drumul si cade liber (neglijam frecarea cu aerul) pana ajunge pe podea (face un act sinucigas) si ramane lipita acolo. Ce indica cantarul (analiza calitativa) la momentul initial, in timpul caderii libere si in momentul impactului cu podeaua?
Astept pareri.
Discutia nu a ajuns intr-un punct mort, ci a fost rezolvata de mult. E o mica diferenta de nuanta.
Pai si eu consideram ca problema a fost rezolvata de mult, dar am vazut referiri la masa relativista si demonul lui Maxwell, ceea ce crea impresia unui lucru neterminat...
Ah, pai ideea unui demon era pentru a exemplifica de ce musca cand zboara apasa cu o forta asupra fundului. Iar aici nu consideram cazul relativist, dar daca am face-o, daca musca ar fi in miscare, nu imi dau seama daca ar fi o diferenta. Pentru ca energia tot din interiorul borcanului vine.