Почему веревка, схваченная одним концом, кажется, следует за рукой, которая схватила ее? - физиков.нет
Купить гитару в Москве
3 голосов
/

Контекст

Я думаю о физике движения веревки в контексте человека, бегущего и хватающего веревку в одной руке (другой конец «свободен», ничего не прикреплено).

Когда человек просто стоит, верёвка просто падает вертикально.

Обновление после комментариев: веревка не остается в «горизонтальном состоянии» ( неверное первоначальное предположение состояло в том, что когда человек бежит, веревка выглядит так, как будто она следует направлению руки человека, то есть если человек бежит вперед (горизонтально), веревка висит горизонтально от руки. )

Когда человек не бежит, я полагаю, что основные идеи, объясняющие, почему веревка «падает» вертикально, это гравитация.

Основной вопрос

Какие физические принципы / идеи могут объяснить движение каната, когда человек бежит?

Я думаю, что воздушное трение может быть одним. Я прав? Что бы другие были? Напряжение

Дополнительный вопрос

Во время бега человек поднимает руку вверх. Канат переходит с горизонтальной на диагональную (переключение с одной высоты на высоту текущей руки) и затем возвращается к горизонтальной. Какие принципы задействованы в этих переходах / движениях?

1 Ответ

1 голос
/

Канат можно смоделировать как упругую систему, состоящую из отдельных массивных элементов, соединенных пружинами. Каждый массивный элемент движется под действием сил упругости, силы тяжести и сопротивления воздуха. Рассмотрим задачу: в начальный момент времени веревка висит вертикально, в следующие 1 секунду верхний конец веревки движется с ускорением 2, после этого он движется с постоянной скоростью 2. Решаем проблему с сопротивлением воздуха и без сопротивления. Обе версии представлены в анимациях 1,2. Мы видим, что при наличии сопротивления канат отклоняется от вертикали как при ускорении, так и при движении с постоянной скоростью. Без сопротивления трос отклоняется во время ускорения, а затем колеблется относительно вертикали.

С сопротивлением

fig1

Без сопротивления

fig2

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...