Рецензии на произведение «Парадокс колеса»
Показывать в виде списка | Развернуть сообщения
Здравствуйте, Александр!
В процессе чтения мне пришла похожая идея, что и Галилею, но по мере дальнейшего ознакомления с текстом и отзывами пришёл к заключению, что причина в ином, а именно в ПЕРЕМЕЩЕНИИ ЦЕНТРА КОЛЕСА.
Предложу такое объяснение.
Необходимо рассматривать задачу как вычисление пути, пройденного точкой, расположенной на расстоянии R от центра (оси колеса), в зависимости от угла поворота вокруг ПЕРЕМЕЩАЮЩЕЙСЯ оси, причём через дифференциалы:
dL = f(R;dφ), где φ — угол поворота (от 0 до 360°).
Точнее, пути, пройденного не самой точкой, а её проекцией на горизонтальную ось координат.
Если составить и решить соответствующее дифференциальное уравнение, в итоге для случая, когда рассматривается точка на самом краю колеса, получим L = 2¶R.
Для случая, когда рассматривается точка на расстоянии s от края, формула получится более сложной, включающей параметр s (если эту зависимость вообще будет возможно описать относительно простой формулой). При этом численно (количественно) результат должен получиться таким же: 2¶R.
Кстати: 2¶R — это для полного оборота, но равенство для промежуточных состояний соблюдаться не будет, кроме середины пути.
С уважением,
Андрей Девин 06.05.2023 21:37 Заявить о нарушении
Полное решение этого парадокса рассмотрено во второй части стать: http://proza.ru/2019/12/30/147
Александр Захваткин 07.05.2023 11:02 Заявить о нарушении
Детская задача. Парадокса нет - обод внутреннего колеса будет принудительно протаскивается со скольжением, если внутреннее будет катится по гладкому рельсу, а внешнее будет катиться по зубчатому для устранения скольжения.
Задача механическая, а не геометрическая. А так она изложена на манер задачи "Догонит ли Ахиллес черепаху?".
Вот вам встречный парадокс - "Что такое настоящее время?". Можно ли его поймать и зафиксировать в цифрах на носителе? И какой промежуток занимает это "Настоящее" между Прошлым и Будущим временами?
Таких парадоксов у меня накопилось не мало. А решения нет.
Алекс Савин 09.05.2021 12:29 Заявить о нарушении
Уважаемый Алекс, это величина длительности того движения, которое Вы совершаете. Можно ли его поймать и зафиксировать в цифрах на носителе? Конечно, берите в руки секундомер и фиксируйте. А вот промежутка никакого нет, потому что промеж чего-то может быть лишь пространство, а разговор идёт о величине длительности.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 27.08.2023 23:53 Заявить о нарушении
В результате вы получили устаревшие данные, соответствующие не мигу настоящего, а прошлому времени.
Алекс Савин 28.08.2023 00:28 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 08:43 Заявить о нарушении
- Минимальное расстояние в физике это квант расстояния 10*(-33) см, а квант времени равен 10*(-43)с. Максимальная скорость - скорость света в вакууме.
Квант времени и есть "миг настоящего". Время дискретно как всё во Вселенной.
Алекс Савин 28.08.2023 08:54 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 09:09 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 09:11 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 09:17 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 09:35 Заявить о нарушении
- Вы переставили телегу впереди лошади и получили вашу логофизику.
Забавляетесь от скуки?
Алекс Савин 28.08.2023 21:22 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 28.08.2023 23:05 Заявить о нарушении
Так устроена ваша голова - то бишь логика вашего мышления.
Алекс Савин 29.08.2023 11:52 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 29.08.2023 13:51 Заявить о нарушении
Удачи Вам!
Борис Владимирович Пустозеров 29.08.2023 13:59 Заявить о нарушении
У вас что в багажнике?
Алекс Савин 29.08.2023 17:08 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 30.08.2023 18:14 Заявить о нарушении
Теперь это модно стало, есть еще у нас на Прозе такой физик-новатор и рационализатор - Иванов, создает новую физику и выдает идеи-фикс.
Кстати, какая у вас с образованием - какой ВУЗ кончали и научные степени получали?
Алекс Савин 30.08.2023 20:38 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 30.08.2023 21:35 Заявить о нарушении
Борис Владимирович Пустозеров 30.08.2023 21:53 Заявить о нарушении
Красивая шутка.
Но Вы же не катили внутреннее колесо r, определяя его путь;) Вы поднялись к нему от внешнего R (катившегося) R-r. И разница эта тоже катилась вместе с R. Таким образом получаем длину траектории, описаной на внутреннем радиусе: 2пи(R - r) + 2пиr, котрая на графике равна 2пиR. Проверяем:
2пи(R - r) + 2пиr = 2пиR => 2пи(R - r) = 2пиR - 2пиr => 2пи(R - r) = 2пи(R - r)
Удовлетворены? :)
Алан Баркад 26.01.2020 07:50 Заявить о нарушении
2пиR - 2пиr => 2пи(R - r) - не понял, как эти два действия оказались у Вас тождественными. Аналогичные приёмы используются при доказательстве 2*2 = 5.
Какое это имеет отношение к парадоксу колеса?
Александр Захваткин 26.01.2020 10:49 Заявить о нарушении
2пи(R - r) = 2пиR - 2пиr
2пи(R - r) = 2пи(R - r)
Алан Баркад 26.01.2020 11:12 Заявить о нарушении
Парадокс состоит в том, что Вы катите ОДНО колесо, а формулы приводите для ДВУХ разных колёс! Но возьмите два разновеликих колеса, и за один оборот они пройдут разные длины, в строгом соответствии с приведёнными формулами, следовательно, Вы применили формулы не для Вашего случая. Понимаете? Для рассматриваемого Вами случая, уравнение я написал.
Извините, лучше объяснить не могу.
Алан Баркад 26.01.2020 11:33 Заявить о нарушении
Попробуем по другому.
2пи(R - r) + 2пиr = 2пиR - это понятно
2пиR => 2пи(R - r) - а, это что?
=> - может быть весь секрет в этом знаке? Я его прочёл как тождественный переход.
Александр Захваткин 26.01.2020 13:24 Заявить о нарушении
Александр Захваткин 26.01.2020 14:09 Заявить о нарушении
Ну, давайте я скобочки расставлю, чтобы Вы равенство 2пи(R - r) + 2пиr = 2пиR не разрывали на 2пиR => 2пи(R - r) при переходе:
[2пи(R - r) + 2пиr = 2пиR] => [2пи(R - r) = 2пиR - 2пиr] => [2пи(R - r) = 2пи(R - r)]
В целом же, могу сказать, что парадокс возникает из-за того, что точка на радиусе R рассматривается, как самостоятельная окружность, но этого делать нельзя, так как, расстояние её движения от начальной до конечной точки определяет 2пи(R - r) + 2пиr
Алан Баркад 26.01.2020 18:45 Заявить о нарушении
[2пи(R - r) + 2пиr = 2пиR] => [2пи(R - r) = 2пиR - 2пиr]
В данном случае Вы используете типичную математическую перестановку которая нам ни коем образом не объясняет равенства L(r) = C(r) + C(R-r), которое проходит малое колесо одновременно вращаясь с большим. Причём, как это было доказано в реальных экспериментах малое колесо действительно проходит это расстояние за один оборот.
Александр Захваткин 26.01.2020 23:01 Заявить о нарушении
Очевидно, Вас сбивает с толку изображение малого круга внутри большого, но подумайте, по какой поверхности катится это "колесо"?
Честно сказать, мне уже скучно объяснять, что как бы "малое колесо" как бы "катится" по как бы "поверхности", которая движется вместе с большим колесом. Понимаете, кроме того, что условное "малое колесо" (по существу, это точка на большом колесе на расстоянии r от центра) описывает полный круг, оно ещё и смещается вместе со средой, в которой существует, то есть с большим колесом. Вот и выходит: L(r) = C(r) + C(R-r). C(R-r) - создаётся движением "поверхности", по которой "катится" "малое колесо" (кавычки обозначают условность терминов).
Теперь понятно?
Алан Баркад 27.01.2020 05:24 Заявить о нарушении
Малое колесо это не условный термин, это реальное колесо, которое реально движется по реальному рельсу. Поэтому без учёта его скорости движения понять парадокс колеса невозможно. В Вашей версии объяснения парадокса о скорости не сказано ни слова.
Рассмотренный парадокс имеет и обратную сторону, когда движущим является малое колесо, тогда большое колесо проходит путь равный длине его окружности, тоесть L(R) = C(r) = C(R) - C(R-r).
Иными словами путь любого пассивного колеса не зависимо от его радиуса всегда будет равен длине окружности ведущего колеса. В этом собственно и заключается парадокс колеса.
Александр Захваткин 27.01.2020 09:28 Заявить о нарушении
С этим я полностью согласен. Мне показалось, Вы пытаетесь понять почему это так.
Алан Баркад 27.01.2020 17:33 Заявить о нарушении
Это не только я хотел понять, но и Аристотель с Галилеем. К сожалению они не знали механики, поэтому пытались решить этот парадокс чисто математически, что весьма проблематично хотя и возможно.
Этот парадокс решается анализом движения колеса и его центра. Если траектория ведущего колеса полностью обеспечивается прокатыванием по поверхности, то движение его центра полностью обеспечивается виртуальным скольжением. Движение сателлита есть сумма этих двух форм движения. Когда мы рассматриваем L(r) = C(r) + C(R-r), то C(r) это путь обеспеченный прокатыванием, а С(R-r) скольжением. Поэтому если ведущее колесо больше диаметра сателлита, то сателлит будет двигаться по своей траектории со скольжением. Если соотношение будет обратным, то сателлит будет двигаться с пробуксовкой.
Поэтому решение этого парадокса так важно при изучении механики.
Александр Захваткин 27.01.2020 18:12 Заявить о нарушении
Объяснение можно посмотреть в Википедии (статья "Колесо Аристотеля"). Вот оно: "Ошибка заключается в предположении, что внутреннее колесо, подобно внешнему, движется без скольжения". Соглашусь, что глядя на картинку довольно сложно заметить здесь скольжение. Ну, так сделайте такое двойное колесо и соответствующую ступенчатую дорожку. Проведите опыт - покатайте это колесо по дорожке...
Локтионов Николай 31.12.2019 12:18 Заявить о нарушении
Хотя опыт без всякого сомнения является важным аргументом, но как показывает практика его результаты очень часто интерпретируются не верно, поэтому любой эксперимент в науке принято подкреплять теоретическим расчётом. К сожалению, надо признать, что теоретическая часть парадокса колеса до сих пор не разработана, хотя на самом деле, это не представляет какого либо труда.
Парадокс колеса решается анализом характера движения внешнего обода колеса, который прокатывается по поверхности колеи (рельса) условно выкладывая на неё развёртку длины своей окружности и движением центра вращения колеса, который условно не вращается, а движется методом скольжения по прямой линии. Последовательно вычитая из этой линии длину окружности любого диаметра, вплоть до диаметра обода мы находим путь которой проходят окружности соответствующего радиуса методом прокатывания со скольжением. Этот путь описывается выражением:
L(ск) = 2пи(R - r)
при r=0 - центр оси колеса
L(ск) = 2пиR - т.е. длина окружности и весь путь этого центра проходит методом скольжения.
при r=R - обод колеса
L(ск) = 0 - скольжение (проскальзывание) отсутствует, и весь путь колеса проходит методом прокатывания.
при r = (2/3)R
L(ск) = (2/3)пиR и т.д. - движение осуществляется методом прокатывания с проскальзыванием. Фактически осуществляется прокатывание со скольжением одновременно.
Все кто рассматривает парадокс колеса упускают из вида движение центра, который вносит в движения колеса свое участие. Пока мы рассматриваем исключительно движение обода, этим участием мы можем пренебречь, но стоит нам рассматривать меньшие диаметры, это участие необходимо учитывать и тогда понятие парадокса колеса исчезает.
Аналогичный парадокс возникает при анализе циклоиды. Линейная скорость точки двигающейся по траектории циклоиды рассчитанная относительно центра своего вращения всегда меньше в 4/пи раз относительно линейной скорости этой же самой точки рассчитанной для циклоиды. Т.е. одна и та же точка рассмотренная в разных системах координат имеет разные скорости.
Рассмотрение парадокса колеса интересно при закрепление навыков анализа сложных движений механических систем.
К решению задачи бесконечности, как это предполагал Галилей, этот парадокс не имеет никакого отношения.
Александр Захваткин 31.12.2019 15:30 Заявить о нарушении
Локтионов Николай 31.12.2019 17:13 Заявить о нарушении
Это уравнение выводится из уравнения dV = w*(R-r) представленного в тексте:
L(ск) = ТdV = (2пи/w)*w*(R-r) = 2пи(R-r)
T = 2пи/w
Абсолютно с Вами согласен, что в таком виде оно более наглядно описывает парадокс колеса.
Александр Захваткин 31.12.2019 17:37 Заявить о нарушении
С=2пиR ...две точки колеса: центр вращения и точка на внешней окружности проходят путь точно соответствующий приведённому расчёту...
Ошибочка. На самом деле центр проходит путь, равный длине окружности, а вот точка на окружности проходит путь по циклоиде, длина которой намного больше.
С уважением,
Борис Владимирович Пустозеров 03.09.2019 21:29 Заявить о нарушении
Рассмотренный парадокс хорошо иллюстрируется движением двух колёс разного диаметра в жёсткой сцепке, когда они за один оборот проходят одинаковое расстояние, не смотря на разницу в радиусах, равное длине окружности максимального диаметра.
Циклоида к данному парадоксу, как это ни странно, не имеет никакого отношения.
Александр Захваткин 03.09.2019 22:56 Заявить о нарушении