Пређи на главни садржај

Посуда са водом на стрмој равни

Добар дан професоре, овде Никола из бившег одељења #. Вероватно не знате али ја ћу полагати физику на пријемном испиту за упис на електротехнички факултет ове године. Јавио сам вам се јер имам проблем око неких задатака па сам мислио ако можете да ми помогнете око њих тј. да вам пошаљем па да их погледате. Унапред хвала.
Ево нпр овај задатак ми није био јасан зашто је решење 0. На глаткој стрмој равни нагибног угла α се налази отворена посуда са водом. Укупна маса посуде и воде у њој је m. Посуда се гура наниже силом константног интензитета F у правцу нагиба стрме равни. Ако је g гравитационо убрзање, ниво воде ће бити паралелан стрмој равни ако је интензитет силе...
Нека се посуда прво креће равномерно убрзано, по правом путу, под утицајем силе и без трења. Вода ће се понашати попут возача у аутомобилу који убрзава унапред - због присуства инерције ће ићи уназад. Возача зауставља седиште, а воду задњи део посуде. Ниво воде ће се издигнути на задњој страни па ће њена површина бити искошена. 
Док је посуда на стрмој равни, на воду делује компонента m·g·sinα дуж равни. Резултанта друге компоненте силе теже и силе реакције подлоге стрме равни је нула. Док је посуда непокретна на стрмој равни, површина воде је паралелна са ПОВРШИНОМ ЗЕМЉЕ а не са подлогом стрме равни:


Када почне да се спушта по дејством m·g·sinα, вода није у могућности да се подигне на задњем делу посуде јер је пре почетка кретања њена површина била паралелна са земљом. Дакле, површина воде је паралелна са стрмом равни док се посуда креће убрзано. Да би то и остало тако, спољашња сила која се помиње у задатку заиста мора да буде нула! 
Цео проблем је могуће разматрати тако што се референтни систем веже за посуду - систем где се уводи инерцијална сила.

Коментари

Популарни чланци

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Средња и тренутна брзина

Сумњам да просечни петнаестогодишњак може да разуме концепт тренутне брзине на начин представљен у нашим уџбеницима. Исто тако не верујем да ће ова симулација нешто битно променити у том смислу. Можда буде од користи на крају школовања у гимназији, када се буду спремали за завршни испит и упис на факултет. Пропуштена је прилика да писци програма за гимназију, ко год да су, прилагоде програм физике, посебно механике, узрасту ђака.  Циљ симулације је да се успостави веза између средње и тренутне брзине путем графика. Корисник је у могућности да помера клизач - да одабере интервал независно променљиве - и да путем приказаних вредности зависно и независно променљиве израчуна вредности средње брзине. Вероватно ће уочити некакву правилност када буде упоредио неколико израчунатих вредности.

geogebra.org/m/b9ch5hzz Однос сечице и тангенте је лако уочити померањем клизача, тако да се симулација може употребити при изучавању брзине као првог извода положаја.