Проснувшись этим утром, сидя за нашим столиком, я посмотрел на пластиковую бутылку колы, лежащую на полу. Пожалуйста, не думайте, что здесь беспорядок. Оно просто лежало там. Я аккуратно поставил его обратно на стол, но не раньше, чем толкнул бутылку.
Вода (из которой, по сути, состоит кола с нулевой энергией) в бутылке начала колебаться, придавая бутылке (что-то вроде цилиндра) странное движение. Он двигался быстро, сделал внезапную остановку, снова ехал быстро, остановился, ехал быстро и т. д., пока, наконец, не остановился из-за всевозможного трения. Это не так сложно объяснить. А теперь подумайте о замкнутом цилиндре длиной
и радиус
. Вода внутри, когда цилиндр находится в состоянии покоя, имеет поверхность, которая достигает высоты
в
-направление, которое является одним из компонентов соответствующей декартовой системы координат), измеряемое от точки контакта с плоскостью, на которой оно лежит.
Бутылка начинает ускоряться в горизонтальном направлении (т.
-направление) со связанным значением
. Я дал толчок в неидеальной обстановке комнаты, поэтому давайте проведем этот мысленный эксперимент (к которому вы можете приблизиться в реальности, но я не знаю, как допустить, чтобы это произошло здесь; я просто толкнул бутылку) , перпендикулярно
-ось (а как иначе?).
Еще кое-что. Цилиндр катится без проскальзывания.
Я дал достаточно информации (по крайней мере, я думаю), чтобы ответить на следующий вопрос, на который у меня еще нет умственной энергии, чтобы ответить, поэтому я кричу:
Какой угол образует плоская поверхность воды в цилиндре с -оси, когда цилиндр ускоряется в -направление и величина ?
вы можете просмотреть прикрепленный ответ, прежде чем группа проверки контента удалит его. Извините, у меня недостаточно времени, чтобы ответить на этот вопрос, но я чувствую, что должен хотя бы дать интуицию. Скоро вы получите лучшие ответы
Шатающееся движение бутылки можно объяснить, используя тот факт, что после того, как мы толкаем бутылку и она получает импульс, на систему не действуют никакие другие внешние силы (трением пренебречь). Таким образом, центр масс бутылки должен продолжать двигаться прямолинейно с фиксированной скоростью. Итак, если бы вода двигалась вперед внутри бутылки, бутылка замедлялась бы и при движении воды. движется назад, бутылка снова ускоряется... всегда сохраняя постоянную скорость центра масс.
Филип
Дешеле Шильдер