Теоретическая физика

Перпендикулярно, но в соответствии с названием ветки:
Кто знает ответ на первое упражнение П.Л. Капицы:
1. (1 ) Как затрачивается работа, когда производятся усилия, необходимые, чтобы повернуть гироскоп кругом оси, перпендикулярной оси маховика?
стр. 208 (.pdf 210)?
 
Я механические гироскопы то ли прогулял, то ли нам как твердотельщикам их не давали вовсе, так что, возможно, я не вполне понимаю смысла задачи. Но из общих соображений выглядит так:

По постановке задачи энергия маховика не меняется (работа сил реакции маховика равна нулю). Меняется момент вращения маховика, и это изменение должно быть компенсировано изменением момента вращения какого-то другого тела. Соответственно, какая-либо суммарно ненулевая работа может тратиться на изменение энергии, связанной с изменением момента вращения другого тела, или быть работой диссипативных сил.

В рамках классической механики и та, и другая работы могут быть сделаны произвольно малыми. Например, в качестве тела для компенсации изменения момента вращения нашего гироскопа может быть выбран аналогичный симметрично расположенный гироскоп.
 
За ответ спасибо! Уточняю, пока терпят модераторы: Космос. Летает рама от автомобиля с раскрученными передними колесами. Имеется двигатель с кривошипом, поворачивающий оси колес встречно (не как на повороте) (то есть колеса периодически сходятся и расходятся). Куда девается энергия двигателя? Можно ли ее вернуть?
Вторая заморочка уже от кофейника: Имеется математический плоский маятник. (Для простоты, возвращающая сила без воздействия гироскопа -кq). Груз (масса) заменен гироскопом, ось которого направлена постоянно на точку подвеса. Изменится ли период и характер движения маятника если гироскоп раскрутить?
 
Последнее редактирование:
будет двигаться по кругу
 
Кстати, у ChatGPT 3.5 с физикой всё очень плохо. Вот его ответ:
 
Предпочтительная система отсчета.
То, что энергия тела разная в разных системах отсчета, несколько осложняет жизнь. В самом деле, как определить скорость тела? Первым делом, нужно задать систему отсчета. Очень часто в явном виде система отсчета не объявляется. Скорость космического аппарата равна 12 000 км/с. И всё. Понятно, что имеется в виду скорость вокруг Земли. Вот! Движение в поле тяготения Земли определяется в зависимости от скорости и силы тяжести. И вопрос. Нельзя ли системой отсчета по умолчанию объявить систему отсчета, неподвижную в поле тяготения?
 
Все системы отсчёта, в которых гравитационное поле от более чем одного тела неподвижно, неинерциальны.

Теоретически в рамках ОТО можно было бы себе представить систему отсчёта, в которой гравитационное поле, создаваемое вместе Солнцем, Землёй и Луной, было бы неподвижно, но идея вести в ней расчёты движения для аппаратов лунной миссии вряд ли кому-то покажется разумной.
 
Трудно представить систему отсчета, в которой гравитационное поле неподвижно. Да. Но всё же. Имеем определённую траекторию космического аппарата, движущегося по инерции. Это траектория зависит от скорости и гравитационного поля. Какая это скорость, относительно чего? Какая система отсчета подразумевается? Напрашивается ответ, что скорость относительно этого самого гравитационного поля.
 
знаем, ели кирпич - нет, не марксизма-ленинзма, - Ландау
 
Тело, движущееся только под действием гравитационных сил, движется по мировым линиям гравитационного поля (как поля метрического тензора пространства-времени). Без разницы, с какой скоростью.
 
Следовательно. Если два тела столкнутся, одно тело догнало другое по одной и той же мировой линии? Трудно представить, что два тела с разными скоростями движутся по одной траектории в гравитационном поле. Что-то здесь я понимаю не так.
 
По двум разным, но пересекающимся. Эквивалент пересекающихся прямых в евклидовой геометрии (и в галилеевских инерциальных системах отсчёта).
 
Угу. Выходит, в одной точке сколько угодно мировых линий. Конкретная зависит от скорости тела.
 
Точнее, через одну точку пространства-времени проходит бесконечное число мировых линий... а также сколь угодно много линий систем отсчёта, в которых одно и то же тело, движущееся по своей мировой линии, имеет разную скорость.
 
Уважаемый Kit., разрешите задать Вам вопрос, сам я ответа не знаю. Имеем схему электронного b-распада: (A,Z) = (A,Z+1) + e + v, т.е. на понятном русском: в ядре атома один нейтрон распадается на протон+электрон+антинейтрино. Пока родившиеся протон и электрон находятся в ядре - электронейтральность атома как целого - соблюдена. Но почти мгновенно электрон покидает не только ядро, но и материнский атом. А родившийся, дополнительный протон остается в ядре. Получается, что электронов в атоме - Z, а протонов - Z+1, т.е. атом в целом уже не электронейтрален. Конечно зарядовый баланс во Вселенной при этом не нарушен. Но в веществе, претерпевающем b-распад должен накапливаться положительный заряд, ведь электроны постоянно покидают пределы вещества.
Насколько мне известно, при b-распаде нуклиды не заряжаются. Как тогда обеспечивается электронейтральность атомов?
 
Насколько мне известно, при b-распаде нуклиды не заряжаются.
Почему?

Другое дело, что у коммерчески используемых источников бета-излучения суммарный ток такой "зарядки" мал, порядка десятка наноампер (собственно, активность источника в беккерелях умноженная на заряд электрона в кулонах).
 
А кто сказал, что бета-распад происходит ТОЛЬКО в коммерчески используемых источниках? А тысячи ТОНН отработанного ядерного топлива АЭС, с ним как быть? Там активность уже не в беккерелях, а в гига, и больше. И в любом случае, это не снимает ВОПРОСА - где атомы берут электроны, чтобы вновь стать электронейтральными? Или положительный заряд накапливается по мере бета-распада?
 
Гигабеккерель - это нормальная активность для коммерческого источника.

А у "тысяч тонн" и электроёмкость, и элкктропроводность соответствующие.

По мере бета-распада накапливается положительный, по мере альфа-распада - отрицательный. По мере накопления заряда увеличивается (или уменьшается) электрический потенциал (заряд, делённый на ёмкость), возникает напряжённость электрического поля, способствующая компенсирующему перераспределению свободных электрических зарядов.

Но практический эффект от этого, как правило, мал, по сравнению с первичными эффектами непосредственно от ионизирующего излучения.