Головоломка по физике

Цитата progman @ 12.11.08, 07:20

а значит что при прочих равных условиях шар который зиждется НА стальном пруте будет охоаждаться чуть чуть быстрее ибо дополнительную скорость свободным элеткронам будет придавать гравитация.
а шар который подвешан на таком же стальном пруте будет охлаждаться чуть чуть медленнее ибо тем же самым свободным электронам надо преодалевать ту же самую гравитацию.

В условии задачи не сказано, что цисцерны находятся в гравитационном поле. Таким образом условия для шаров совершенно одинаковые, следовательно они остынут с одинаковой скоростью.

Цитата ttiger @ 12.11.08, 14:58

Одинаковая или отсутствует?

а это без разницы поскольку если среда есть то она идентичная в обоих случаях.
ну а если среды нет - то вобщем то тоже идентично в обоих случаях.

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 09:41

Здесь люди пришли обсудить проблему и её решения, а не пытаться наезжать друг на друга.

А я и обсуждаю. Причем, заметь, с приведением наглядных примеров и проведением простых экспериментов и измерений. И пару учебников по физике пролистал, и в справочник по свойствам материалов заглянул (я вот, например, до этого трэда не знал, что свинец обладает меньшей теплопроводностью и теплоемкостью, чем сталь - мне казалось, что раз металл более тяжелый, то должно быть наоборот). А ты?

А указание на недостатки других решений - вполне естественный элемент дискуссии. И, заметь, первичные замечания я обычно делаю вполне корректно. А если чел упорствует в грехе, то я не виноват. Это у тебя неадекватная реакция на на наводящий вопрос.

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 09:41

Вот к примеру Демо пишет:
4. Теплопроводнось твёрдого тела не зависит от давления.
Это, мягко скажем, не соответствует действительности. Т.к. под давлением шара, стержень деформируется, а теплопроводность стали зависит от степени деформации.

Ну, может быть при других давлениях это и составит измеримую величину, но в указанных условиях... Во всяком случае, при наличии конвекции теплоносителя внутри цистерны на это можно забить.

Кстати, я Демо сделал замечание по поводу его мыслей, правда, по другому, более сущетвенному, поводу, и он его не проигнорировал, так что не надо корчить из себя уникально-беспричинно оскорбленную невинность.

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 09:41

Какая зависимость при растяжении, а какая при сжатии - я не знаю, не интересовался.

А ты бы поинтересовался. Причем не только качественно, но попробовал сделать количественную прикидку, чем безответственно трындеть.

Я тебе, как гинеколог-самоучка знатному металлургу, даже немного помогу. Тепло в металле, как тут правильно подсказывают, примерно на 98% переносится свободными электронами. Относительная деформация указанных стержней при указанных нагрузках составит 2*10^-5. Электронный газ (основной теплоноситель в мелаллах) такое изменение геометрии даже не почувствует!

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 09:41

Теперь про ту работу, шо ты там писал. Тепло при сжатии/растяжении нагревает стержень одномоментно, а деформация влияет на теплопроводность длительно, пока стержень находится под нагрузкой.

Ранее утверждалось длугое:

Цитата DrUnkard @ 31.10.08, 21:01

При сжатии стержень чуток поднагреется, т.к. расстояния между атомами в кристаллической решётке поуменьшатся. А значит, стоячий стержень будет медленнее отводить тепло, чем висячий. Известен физический закон, шо скорость остывания пропорциональна разности температур

Цитата DrUnkard @ 03.11.08, 07:31

Цитата

4. Теплопроводнось твёрдого тела не зависит от давления.

Правильно.

Демо всё разложил по полочкам, но не учёл одного, шо мы не говорим о теплопроводности стержней.
Я говорю, о том, шо сжатый стержень будет иметь несколько большую температуру, чем растянутый.
Это не влияет на теплопроводность, ...

Обратно два в одном?

Дрункард, а я ведь тебе уже выговаривал: читай, что написал ранее в текучем трэде. Еще раз отметить в рейтинге?

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 09:41

Получил ответ?

Вопрос был о том, куда уходит работа, затраченная на деформацию, так что нет.

Цитата DrUnkard @ 11.11.08, 19:49

Демо, я ведь твой пример привёл не к тому.
Никто же не полез тебя х.. крыть в рейтинг за мысли высказанные тобой.
Каждый тут рассуждает, высказывает мнение. Кому нужны скандалы?
Все вроде культурные люди.

Не надо передергивать. Я тебе попенял не за мысли, а за то, что ты и ранее неоднократно избегал отвечать за базар.

Цитата progman @ 12.11.08, 07:20

вспомним что тепло от нагретого тела к менее нагретому телу передается через свободные электроны.

А если свободных электронов нет? Диэлектрики что, по-твоему совсем тепло не проводят? Сходи, посиди на камушке... Заодно расскажешь потом, так ли эффективен витапрост, как рекламируют

Цитата progman @ 12.11.08, 07:20

а значит что при прочих равных условиях шар который зиждется НА стальном пруте будет охоаждаться чуть чуть быстрее ибо дополнительную скорость свободным элеткронам будет придавать гравитация.

Дрункард, можно я это просто проигнорирую? В конце концов progman не бил себя пяткой в грудь, шо крутой металловед.

Цитата Bug Hunter @ 12.11.08, 22:57

А если свободных электронов нет? Диэлектрики что, по-твоему совсем тепло не проводят? Сходи, посиди на камушке... Заодно расскажешь потом, так ли эффективен витапрост, как рекламируют

в условии задачи не сказано что прут из диэлектрика.
в стали свободные электроны есть.
я согласен что гравитация мизерный вклад внесет с скорость перемещения электронов. но лично я со своим багажом знаний физики в рамках физмата вуза не вижу иных различий.

ЗЫ кстати не смог вспомнить - а на атомарном уровне гравитация действует?
квантовая физика вроде как стороной обходит сей вопрос. так что вполне возможно что элеткронам пофиг на гравитацию и тогда хз

Перечитал еще раз условие. Там не сказано, какой размер у цистерн. Про длину и толщину стержня - есть, а про цистерны - ни слова. Если предположить, что цистерны очень высокие (относительно стержня), то один шар висит сверху, а второй стоит на стержне снизу. Естественно, тот, который снизу (закреплен на стержне), остынет быстрее за счет конвекции - нагретый воздух будет скапливаться наверху, а там другой шар (который висит).

Цитата

ЗЫ кстати не смог вспомнить - а на атомарном уровне гравитация действует?
квантовая физика вроде как стороной обходит сей вопрос. так что вполне возможно что элеткронам пофиг на гравитацию и тогда хз

Ага. А массу ему в таблице элементарных частиц зачем приписали? Ничего она не обходит стороной. Если тебе не лень к электрическим силам прибавлять эффект гравитации, который на N порядков слабее-вперед.
Небольшое предупреждение: за незнание правил округления принято убивать.

M

Продолжайте в том же духе, но в ПМ

Начали за здравие а закончили гравитацией

Неважно, что системы закрытые и мы не знаем их объем и прочие ненужные нам данные. Весь вопрос состоит в том в какой из цистерн в результате теплопередачи быстрее установиться термодинамическое равновесие, и, соответсвенно, какой шар быстрее остынет.

Свинцовый шар массивный (данные есть - 20 кг), диаметр стального прута незначителен, значит имеет место быть деформация растяжения и сжатия, как говорили выше. Тепловой поток через пруты прямопропорционален градиенту температуры, который в свою очередь прямопропорционален площади сечения прута и обратнопропорцианален его длине.

Поэтому остынет быстрее установленный шар - термодинамическое равновесие достигнется быстрее, так как его площадь сечение больше а длина меньше, в результате деформации сжатия.

Процесс аналогичен вытеканию воды из двух труб под одинаковым давлением. Вода вытекет быстрее из той трубы, которая шире и длинеекороче.

Сообщение отредактировано: Бустер - 13.11.08, 13:01

Интересная задача. По-моему вопрос не в том, какой шар быстрее остынет, а почему они остывают по-разному. А именно, что происходит с центром тяжести тел/шаров при остывании. При прочих равных условиях это очень важный момент...

P.S. Четкого ответа с обоснованием пока никто не дал (может плохо читал )

Цитата Иваныч @ 13.11.08, 17:38

P.S. Четкого ответа с обоснованием пока никто не дал (может плохо читал )

Потому что условие задачи каждый понимает по-своему.

Потому что в условии задачм не хватает ключевых деталей - а именно, чертежа, который бы показывал, как именно расположены шары.

Цитата мыш @ 26.10.08, 21:35

в двух одинаковых циллиндрических емкостях (типа цистерн) полностью закрытых и
представляющих собой замкнутые системы

Народ, а ведь если система замкнута, значит никакие внешние силы на нее не действуют!!

Скрытый текст

Гравитация - это воздействие одного тела (планеты) на другое (цилиндр). Другими словами ВНЕШНЕЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ!!
следовательно гравитация - до попы. ее попросту нету внутри цилиндров.
таким образом расположение шара абсолютно пофиг. Будь он установлен хоть справа, хоть слева, хоть сверху, хоть снизу, хоть под углом 47 градусов 18 минут... ничего не будет ни сжиматься ни растягиваться. горячий воздух (если таковой вообще присутствует) не будет никуда перемещаться.
Кстати, если сразу взять в расчет, что система замкнута, то пропадают все вышеуказанные "недостаточности условия задачи".

Поскольку во всех остальных параметрах системы идентичны, то

ШАРЫ БУДУТ ОСТЫВАТЬ ОДИННАКОВО!!!

З.Ы.: Мыш, а ты не радуйся, что тебя вот так вот осенило.. Все эти годы твой мозг во сне усиленно решал эту задачу, и как только решил - выдал результат )))))))))))

Добавлено 14.11.08, 07:57
Бустер, а вы уверены, что из трубы, которая короче, вода вытечет быстрее??
насколько я помню школьный курс за 7 клас - все дело в давлении в трубе. т.е. зависит от диаметра трубы.. или вы имели ввиду, что в более длинной трубе вода дольше будет поддаваться пагубному воздействия силы трения? 0_о

Цитата

Бустер, а вы уверены, что из трубы, которая короче, вода вытечет быстрее??
насколько я помню школьный курс за 7 клас - все дело в давлении в трубе. т.е. зависит от диаметра трубы.. или вы имели ввиду, что в более длинной трубе вода дольше будет поддаваться пагубному воздействия силы трения? 0_о

В случае с водой оно незначительное, поэтому играет роль диаметр трубы. Пероносчиками тепла в метале играют роль свободные электроны (можно их представить как молекулы воды в трубе). Поэтому есть такое понятие как теплопроводность, которая зависит от степени подвижности электронов или других носителей тепла.

А теперь возми два металлических прута, один длиною 30см возми в левую руку а другой, длиною 60см - в правую. Включи камфорку и засунь эти пруты тудЫ! Результат эксперемента запиши в тетрадь.

Бустер, а вам мама не говорила, что грубить не хорошо?

Цитата Бустер @ 13.11.08, 12:59

Процесс аналогичен вытеканию воды из двух труб под одинаковым давлением. Вода вытекет быстрее из той трубы, которая шире и длинеекороче.

Если вы щитаете, что этот процесс аналогичен процессу нагревания, то у меня даже желание спорить пропадает...

электроны никуда не перетекают. они лишь ускоряют движение. а ввиду того, что движуться они хаотично - совместный результат их движения (пройденый путь) стремится к нулю.
из курса той же физики за седьмой клас - направленное движение заряженных частиц - это ток. Электрон - если вы не вкурсе - заряженная частицца.

Вот когда вы возмете два прута в руки, поднесете их к комфорам и вас жахнет 220 - тогда продолжим разговор.
А пока....

Цитата мыш @ 26.10.08, 21:35

в двух одинаковых циллиндрических емкостях (типа цистерн) полностью закрытых и представляющих собой замкнутые системы

Цитата TEMENb @ 14.11.08, 07:52

Народ, а ведь если система замкнута, значит никакие внешние силы на нее не действуют!!

ДВЕ замкнутые системы, которые никак друг на друга не влияют и совершенно ничего друг о друге не знают И разница между системами есть - один шарик сверху, а второй снизу. Точнее шарики укреплены по-разному. Следует условия в системах разные

Сообщение отредактировано: Иваныч - 14.11.08, 11:23