Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 13748
2020-03-22 
На край абсолютно гладкого и абсолютно плоского стола положили абсолютно гладкий шарик. Трения нет и, сопротивления воздуха нет. Определите, будет ли двигаться шарик, и если да, то как.
Решение:
Стандартный рисунок заставляет сделать вывод, что сила тяжести компенсируется силой реакции опоры и равнодействующая равна нулю, т.е. шарик будет оставаться в положении равновесия. Однако, если сделать рисунок, на котором размеры стола соизмеримы с размерами Земли (рис.1), то становится понятно, что в нашей ситуации равнодействующая не равна нулю. Таким образом, на шарик действует сила, которая имеет составляющую, направленную к центру стола. Под действием этой силы шарик начнет колебательные движения с амплитудой, равной половине ширины стола.
Подчеркнем, что в задаче идет речь об идеальных условиях: трения нет и Земля абсолютно круглая и однородная. Реально же этот эффект не может наблюдаться именно потому, что из-за малых размеров стола по сравнению с земным шаром сила тяжести образует такой малый угол с перпендикуляром к поверхности стола, что мы просто не сможем уменьшить трение настолько, чтобы шарик покатился.
Понятно также, что количество подробностей, как всегда, неисчерпаемо. Если уж учитывать размер Земли по сравнению с размером стола, то нужно еще учитывать неоднородность поля силы тяжести, неровности поверхности Земли, приливы и отливы (они тоже меняют местоположение центра тяжести Земли, а значит, и направление ускорения свободного падения). Однако качественные задачи для того и даются, чтобы научиться абстрагироваться от несущественных подробностей и видеть те основные законы и явления, которые работают в данной задаче. Эта задача показывает, сколь далеки идеальные условия, рассматриваемые в большинстве задач, от условий реально наблюдаемых.
На край абсолютно гладкого и абсолютно плоского стола положили абсолютно гладкий шарик. Трения нет и, сопротивления воздуха нет. Определите, будет ли двигаться шарик, и если да, то как.
Решение:
Стандартный рисунок заставляет сделать вывод, что сила тяжести компенсируется силой реакции опоры и равнодействующая равна нулю, т.е. шарик будет оставаться в положении равновесия. Однако, если сделать рисунок, на котором размеры стола соизмеримы с размерами Земли (рис.1), то становится понятно, что в нашей ситуации равнодействующая не равна нулю. Таким образом, на шарик действует сила, которая имеет составляющую, направленную к центру стола. Под действием этой силы шарик начнет колебательные движения с амплитудой, равной половине ширины стола.
Подчеркнем, что в задаче идет речь об идеальных условиях: трения нет и Земля абсолютно круглая и однородная. Реально же этот эффект не может наблюдаться именно потому, что из-за малых размеров стола по сравнению с земным шаром сила тяжести образует такой малый угол с перпендикуляром к поверхности стола, что мы просто не сможем уменьшить трение настолько, чтобы шарик покатился.
Понятно также, что количество подробностей, как всегда, неисчерпаемо. Если уж учитывать размер Земли по сравнению с размером стола, то нужно еще учитывать неоднородность поля силы тяжести, неровности поверхности Земли, приливы и отливы (они тоже меняют местоположение центра тяжести Земли, а значит, и направление ускорения свободного падения). Однако качественные задачи для того и даются, чтобы научиться абстрагироваться от несущественных подробностей и видеть те основные законы и явления, которые работают в данной задаче. Эта задача показывает, сколь далеки идеальные условия, рассматриваемые в большинстве задач, от условий реально наблюдаемых.
