Despre schimbări bruşte

Cât de bruște pot fi schimbările în natură?

Să presupunem că menținem un corp în mișcare circulară cu o oarecare metodă, de exemplu, cu o ață. Ce se întâmplă dacă tai „brusc” ața? Dispare brusc forța care menținea corpul pe traiectoria circulară? Dar cu traiectoria ce se întâmplă, devine ea „brusc” o linie dreaptă?

Ce mărimi fizice folosim pentru a vorbi despre „bruschețea” cu care se pot schimba lucrurile?

Abel Cavaşi a scris:Cât de bruște pot fi schimbările în natură?

Să presupunem că menținem un corp în mișcare circulară cu o oarecare metodă, de exemplu, cu o ață. Ce se întâmplă dacă tai „brusc” ața? Dispare brusc forța care menținea corpul pe traiectoria circulară? Dar cu traiectoria ce se întâmplă, devine ea „brusc” o linie dreaptă?

Ce mărimi fizice folosim pentru a vorbi despre „bruschețea” cu care se pot schimba lucrurile?

Traiectoria devine o parabola, deoarece miscarea este in campul gravitational. ca marimi fizice vom vorbi tot de forte si acceleratii. La ruperea legaturii acceleratia unghiulara devine zero, de aici si forta centrifuga este zero. Corpul isi pastreaza energia cinetica deplasandu-se pe noua traiectorie in campul gravitational.

virgil a scris:

Abel Cavaşi a scris:Cât de bruște pot fi schimbările în natură?

Să presupunem că menținem un corp în mișcare circulară cu o oarecare metodă, de exemplu, cu o ață. Ce se întâmplă dacă tai „brusc” ața? Dispare brusc forța care menținea corpul pe traiectoria circulară? Dar cu traiectoria ce se întâmplă, devine ea „brusc” o linie dreaptă?

Ce mărimi fizice folosim pentru a vorbi despre „bruschețea” cu care se pot schimba lucrurile?

Traiectoria devine o parabola, deoarece miscarea este in campul gravitational. ca marimi fizice vom vorbi tot de forte si acceleratii. La ruperea legaturii acceleratia unghiulara devine zero, de aici si forta centrifuga este zero. Corpul isi pastreaza energia cinetica deplasandu-se pe noua traiectorie in campul gravitational.

Rău e să fii superficial.
Mișcarea la care m-am referit eu (din moment ce am zis „linie dreaptă”) nu se face în câmp gravitațional, ci în „spațiul liber”, cum îi place lui virgil_48 să zicem, deci, în vid, sau măcar departe, foarte departe de alte corpuri.

Când spui „accelerația unghiulară devine zero”, nu îmi spui și ÎN CÂT TIMP se anulează? Se produce asta instantaneu? Sau durează ceva până devine zero?

De ce sa fiu superficial. Tu trebuia sa specifici conditiile experimentului.
Nici un proces fizic nu se petrece in timp zero, asa ca exista un timp dt, in care are loc trecerea de la traiectoria curba la aceea cum vrei tu s-o numesti, pentru ca in realitate este o geodezica.

virgil a scris:De ce sa fiu superficial. Tu trebuia sa specifici conditiile experimentului.

Ai fost superficial din trei motive:
-1). Deși nu asta era esențial, te-ai concentrat la forma traiectoriei de după eliberare.
-2). Eu am specificat deja condițiile experimentului când am spus că traiectoria devine linie dreaptă. Prin aceasta am lăsat să se înțeleagă (unor oameni nesuperficiali) că discuția o facem departe de alte abureli care ne încurcă.
-3). Nu mi-ai răspuns la nicio întrebare dintre cele pe care le-am pus, ci ai prelungit discuția în domenii neesențiale.

Nici un proces fizic nu se petrece in timp zero, asa ca exista un timp dt, in care are loc trecerea de la traiectoria curba la aceea cum vrei tu s-o numesti, pentru ca in realitate este o geodezica.

În sfârșit, aici îmi răspunzi, cu chiu, cu vai, la o singură întrebare. Deci, ești de acord că forța nu dispare instantaneu? Și ești de acord că traiectoria nu devine instantaneu o dreaptă? Dacă da, atunci ÎN CÂT TIMP crezi că se petrec aceste lucruri?

Parerea mea este ca virgil s-a gandit la alta simulare, aruncarea
cu prastia, la sol. Altfel nu se explica parabola. Dar asta nu mi
se pare ca ar fi superficialitate, poate o confuzie.
La problema ridicata de Abel m-am gandit si eu fara sa pot
trage o concluzie. Cunostintele elementare spun ca traiectoria
rectilinie ce ia nastere când tai legatura, este tangenta la cercul
din care provine.
O oarecare logica fara justificare, spune ca Abel: o modificare,
mai ales a unei miscari nu se poate produce instantaneu... Si
totusi, miscarea circulara este ea insusi o permanenta abatere
de la traiectoria rectilinie, nu este inertiala.
Daca simulezi o trecere brusca de la o miscare rectilinie la una
circulara, mi se pare ca forta de tip central care apare, nu se
poate impune instantaneu, fiindca trebuie sa creasca de la zero
la F. Asta nu se poate petrece exploziv. Dar invers, daca tai firul
brusc, forta F ar trebui sa dispara instantaneu.
Poate fi vorba de o "inertie a creierului uman". Nu ne vine sa
credem!(Mie si lui Abel) Daca am avea un aparat din cele care
filmeaza gloantele trecand prin mar, poate ne-am lamuri.

Nici o atza nu se poate rupe instantaneu. Nici chiar firul vietii.
Din punct de vedere microscopic-cuantic, dureaza chiar o vesnicie.
Orice rupere inseamna completarea cu energia de legatura a atomilor sau moleculelor.
Energia de legatura e o f.mica parte din energia totala interna a atomilor. Dar este suficienta ca sa dea toata energia in cazul exploziilor atomice. (reamintesc ca sau se rup atomii, sau se unesc intre ei, eliberand numai energia de legatura).
Dar daca ar exploda si atomii, atunci ar rezulta energia enorma data de E=mc^2.
Deci acum putem raspunde corect la nedumerirea lui Abel. Dureaza atata timp cat trebuie sa taiem ata, introducand in ruptura energia de legatura, de coeziune intermoleculara. Adica aplicam o forta contrara cu fortele Van der Wells, care va da energie in moleculele ce trebuie rupte. In functie de valoarea acestei forte, obtinem o durata de rupere a atzei.

Și, totuși, cât durează? Ai o formulă de calcul? Are Fizica actuală una?

Abel Cavaşi a scris:Și, totuși, cât durează? Ai o formulă de calcul? Are Fizica actuală una?

Eu am imaginat un sistem simplu prin care ai putea elibera
corpul legat "cu ata", fara sa fii obligat sa "tai ata" si sa patrunzi
intre moleculele ei. Dar nu cred ca intereseaza pe cineva, iar
aspectul relevat de gafiteanu nu-l anuleaza.
Si desfacerea legaturii cu axul central trebuie sa dureze o fractiune
foarte mica de secunda. Ce se intampla in acest timp?
De masurat sau de calculat nu mi se pare ca ar putea fi vorba.
Cum am mai spus, poate numai de filmat rapid si apoi redat cu
încetinitorul. La urma, de stabilit experimental un grafic. Cercetarea
s-ar putea numi "Desfasurari mecanice in infinitul mic al timpului".
Dar poate exista, fiindca se cunosc niste fenomene in domeniul
atomic, care dureaza extrem de putin. Durata de viata a...?

gafiteanu a scris:Nici o atza nu se poate rupe instantaneu. Nici chiar firul vietii.
Din punct de vedere microscopic-cuantic, dureaza chiar o vesnicie.
Orice rupere inseamna completarea cu energia de legatura a atomilor sau moleculelor.
Energia de legatura e o f.mica parte din energia totala interna a atomilor.  Dar este suficienta ca sa dea toata energia in cazul exploziilor atomice. (reamintesc ca sau se rup atomii, sau se unesc intre ei, eliberand numai energia de legatura).
Dar daca ar exploda si atomii, atunci ar rezulta energia enorma data de E=mc^2.
Deci acum putem raspunde corect la nedumerirea lui Abel. Dureaza atata timp cat trebuie sa taiem ata, introducand in ruptura energia de legatura, de  coeziune intermoleculara. Adica aplicam o forta contrara cu fortele Van der Wells, care va da energie in moleculele ce trebuie rupte. In functie de valoarea acestei forte, obtinem o durata de rupere a atzei.

Asta este raspunsul corect. Taierea sau ruperea legaturii se face in timp pentru fiecare molecula desprinsa. O apreciere sumara a timpului se face tinand cont de perioada de vibratie moleculara, care se regaseste in "infrarosu", cat si de numarul de molecule aflate in sectiunea de rupere a atzei. Cum am aratat cu alta ocazie, o forta se poate descompune in produsul dintre un impuls si o frecventa. Cum forta centrifuga se anuleaza, inseamna ca rand pe rand legaturile moleculare se rup, si probabil timpul de rupere va fi egal cu; 
Forta centrifuga este egala cu forta centripeta adica;
 Fc=M.v2/R =(M.v).omega= [(n. M/n).v] * (n.2pi.niu/n) = n.(m.v)*(1/n .2pi.niu') =
= (m.v)*(2pi.niu');   in care (m.v)= (m0 . v0);   sau t=1/2pi.niu' ; 
In care; M- masa corpului; (mv)- impulsul preluat de o molecula; m0- masa unei molecule; v0- viteza de oscilatie moleculara;   v-viteza periferica a corpului;    omega- viteza unghiulara;  n- numarul de molecule din sectiune; 
 omega =2pi.niu;   niu' - frecventa de rupere comparabila cu frecventa de oscilatie moleculara. 
 t- timpul minim de trecere de la traiectoria circulara la cea rectilinie.

Pentru Abel; Cand rupi atze, te gandesti ca faci experimentul in bucatarie si nu in cosmos departe de orice camp.

Acceleratii/ forte de ordin superior ?

Am mai dat acest exemplu pe topicul lui Virgil_. 48 cu FOIP-ul:
Cazul ciocnirii elastice a doua corpuri sferice, de viteze uniforme si mase egale, care se lovesc, frontal, in vid.

Inainte de ciocnire au viteza  V, dupa ciocnire schimba sensul.
Schimbarea de sens a vitezei implica-
- o scadere de viteza de la V la 0, deci o acceleratie de franare, negativa;
- trecere de la regim de acceleratie negativa la regim momentan de viteza 0, deci o acceleratie de ordin superior;
- o schimbare de sens, deci de sens al fortelor locale de  contact, care presupune acceleratie de ordin superior
- o crestere de viteza de la 0 la V, deci o acceleratie pozitiva;
- trecere de la regim de accelerare la regim de viteza constanta, deci o alta acceleratie de ordin superior.

virgil a scris:. . . . .Pentru Abel; Cand rupi atze, te gandesti ca faci experimentul in bucatarie si nu in cosmos departe de orice camp.

Astepti raspunul lui Abel sau il citesti pe acesta:
Când simulezi ceva, fara sa experimentezi practic, mai bine
alegi conditiile cele mai simple care raspund cererii si unde
nu intervin elemente perturbatoare. Gravitatia nu are ce
cauta in simularea propusa.
Iar ce ai scris aici, mi se pare ciudat: taierea poate, dar
desprinderea nu!

Asta este raspunsul corect. Taierea sau ruperea legaturii se face in timp pentru fiecare molecula desprinsa.

Daca ai un cleste care retine ata si il poti deschide apasand
un buton mecanic sau o telecomanda, nu te mai bagi intre
molecule. Alege simularea cea mai simpla care raspunde
problemei. Cresc sansele unui raspus corect.

O intrebare corect pusa, contine jumatate de raspuns. Acelasi lucru putea sa spuna despre cum sar scanteile de la polizor, era mai simplu, si nu ajungeai sa tai atza in cosmos.
Viteza cu care tai tu cu clestele ata, este foarte mica, comparativ cu ruperea naturala a legaturilor moleculare. Oricum nu are importanta, eu am apreciat timpul cel mai scurt posibil. Esti de acord cu el?

virgil a scris:. . . . .
Viteza cu care tai tu cu clestele ata, este foarte mica, comparativ cu ruperea naturala a legaturilor moleculare. Oricum nu are importanta, eu am apreciat timpul cel mai scurt posibil. Esti de acord cu el?

Asta era problema, ca toata discutia se leaga de o exprimare
improprie: taiatul aţei. Aceasta a devenit un argument pentru
o concluzie stiintifica!!!
Nu este nevoie sa tai nici o aţă. Trebuie numai sa ii dai drumul,
sa o eliberezi, nu sa o tai. Si atunci nu mai ai ce cauta printre
moleculele ei, dupa modelul lui gafiteanu agreat de tine.
Asta se poate face instantaneu?
Parerea mea este ca trecerea de la o miscare libera, cea inertiala,
la o miscare fortata, cea de rotatie, cere o fractiune infima de
timp, necesara cresterii fortei de la zero la F.
Nu-mi este clar daca eliberarea de sub guvernarea fortei(centripete)
necesita timp. Acesta este miezul problemei ridicata de Abel. Restul
vorbelor, saracia omului.

Dar nici sa dai drumul atei instantaneu nu se poate !!!!!
Vezi daca crezi in stiinta oficiala ?

gafiteanu a scris:Dar nici sa dai drumul atei instantaneu nu se poate !!!!!
Vezi daca crezi in stiinta oficiala ?

asa este.

Mă bucur că începeți să înțelegeți problema pe care am ridicat-o. Și mă bucur că vă gândiți la un răspuns riguros.

Sefu, putem si noi sa ne ridicam probleme noastre ?
De exemplu, de ce ruperea atei poate sa fie asa scurta in timp, pe cand legarea unei ate este extrem de dificila ?
O legare presupune eliminarea unei energii de legatura, pe cand ruperea cere un aport de energie.
Se stie ca putem lipi doua piese metalice chiar si numai aplicand o mare presiune. Dar dureaza si apoi trebuie sa asteptam eliminarea energiei, racirea locului topit.
La viteze cosmice foarte mari de peste 20-30 km/sec are loc ruperea mult mai usor, chiar de la sine. Explicatia este in slabirea legaturilor intermoleculare, adica dispar fortele Van der Wells.
La ruperea prin intindere avem momentan si o racire locala pe ruptura. La fel ca la destinderea adiabatica a gazelor.
Voi reveni cu amanunte, acum trebuie s-o intind.

gafiteanu a scris:Sefu, putem si noi sa ne ridicam probleme noastre ?
De exemplu, de ce ruperea atei poate sa fie asa scurta in timp, pe cand legarea unei ate este extrem de dificila ?
. . . . .

Eu ce v-am spus, ca taierea-ruperea aţei a deturnat sensul
topicului? Ai o cuplă care functioneaza inchis, deschis, la o
comanda exterioara. Nu se mai taie, nu se mai rupe nimic.
Va puteti concentra pe miscare, forta, variatie, raspuns,
intr-un timp foarte scurt sau vorbim discutii?
Iar Abel nu are nici o containdicatie macar pentru o parere.

Alta intrebare.

Să înțeleg că ați căzut cu toții de acord că traiectoriile nu devin linii drepte instantaneu? Pietrele legate cu ață au nevoie de timp să-și anuleze curbura după ce au fost „eliberate”? Scânteile de la polizor nu încep să se îndepărteze de polizor instantaneu în linie dreaptă? Ați înțeles voi cu toții așa ceva?

In Fizica clasica, newtoniana, propagarea actiunii se considera ca fiind instantanee.
In Fizica relativista propagarea actiunii are loc cu viteza finita, aceea fiind viteza luminii.

Vorba lunga saracia omului.

Pacalici, mulțumesc pentru intervenția ta concretă și fără prea multe ifose!
Ok, într-adevăr, dacă am tăia ața ÎN CENTRUL DE ROTAȚIE, atunci ar conta viteza de propagare a interacțiunilor.

Dar eu mă refer (și vă mulțumesc că m-ați ajutat să clarific și asta) la cazul când tai ața CHIAR LÂNGĂ piatra legată de ață. Ce se va întâmpla în acest caz cu traiectoria pietrei, va deveni instantaneu o dreaptă?

Tensiunea in fir (care este o marime vectoriala) are aceeasi valoare si directie si cand tai langa piatra si cand tai langa centrul de rotatie. Firul este considerat inelastic. Disparitia legaturii este identica cu disparitia tensiunii in ambele cazuri. Propagarea interactiei se va face in ambele cazuri cum am specificat mai sus.

Dar în primul caz era implicată o distanță (ca să vorbim de viteza luminii), pe când în al doilea caz, când tai ața chiar lângă piatră, nu mai avem distanță ce trebuie luată în considerare (cel puțin teoretic, desigur). E clar că sunt două cazuri distincte, nu-i așa?

Electronul nu e legat de nucleu cu nici o ata si totusi are traiectoria circulara, asa ca nu avem ce-i taia ca sa o ia tangential. Poate doar cu polizorul sa-l obligam.
Daca teoretic atza e foarte foarte lunga de milioane de km, traiectoria va fi practic liniara. Planetele practic deabea deviaza extrem de putin cu fiecare km parcurs. Deci conteaza lungimea atei.
Sa ne inchipuim un corp plin supus unei rotatii imense. Se va dezintegra. Bucatelele vor porni tangential. Cauza ruperii legaturilor intermoleculare e dubla. La viteze de peste 20-30 km/sec scad fortele de interactiune Van der Waals. Este ca si cum am avea milioane de ate radiale ce leaga moleculele ce se rup singure.

Pacalici a scris:Tensiunea in fir (care este o marime vectoriala) are aceeasi valoare si directie si cand tai langa piatra si cand tai langa centrul de rotatie. Firul este considerat inelastic. Disparitia legaturii este identica cu disparitia tensiunii in ambele cazuri. Propagarea interactiei se va face in ambele cazuri cum am specificat mai sus.

Ne-a pus la curent Pacalici cu prevederile stiintifice. Firul este
"considerat" neelastic, taierea este "considerata" instantanee,
viteza propagarii actiunii este "considerata" infinita sau egala
cu viteza luminii.
Este normal ca fizica sa aibă niste axiome si niste reguli,
fiindca abordând ca noi problema adusa de Abel, nu mai poti
calcula si nu mai poti fi sigur de nimic. Dar in infinitul mic al
timpului se petrec lucruri interesante, ati vazut filmarile acelea
cu încetinitorul. Sunt imagini si fapte care trec pe langa noi si
nu le sesizam. Poate ca acesta a fost subiectul topicului.
Chiar daca Pacalici ne-a pus la punct ca sa nu mai facem risipa
de cuvinte si de timp, eu tot cred ca era ceva de discutat
aici. Fiindca nu pot considera instantanee propagarea reala a
unei actiuni mecanice, stiind ca forta aplicata ajunge la valoarea
ei, de la zero la F, dupa ce produce o anumita compresiune
asupra suprafetei. Pot spune de o amprenta a corpului care
transmite forta. Iar disparitia unei forte aplicata unui corp, pare
sa urmeze aceeasi cale. O apasare produsa pe un balon, nu
are din momentul atingerii valoarea maxima.
Este o discutie fara valoare practica, dar este acceptat din cate
stiu ca nu exista proprietati mecanice absolute, rigiditate,
elasticitate, asa ca discutia aceasta despre întârzierea propagarii
actiunilor nu a fost inutila.
Plecarea tangentiala a bilei care se roteste dupa ce "tai aţa", mi
se pare totusi ca asa va ramane. Numai daca "aţa" se desprinde
de bila sau de ax alunecând, traiectoria ar putea inregistra o
curbare de moment, care nu va influenta in continuare miscarea
rectilinie. Multumim Pacalici ca ne-ai adus la realitate. Fara tine
mai scormoneam si acum printre moleculele aţei.

Orice eveniment fizic se produce in timp. Nu exista timp zero in astfel de cazuri. Insasi dezintegrarea particulelor, sau reactiile nucleare se desfasoara in timp, fie el oricat de mic.

VIRGILE, IN FIZICA SE FOLOSESC modele, MAI PRECISE SAU MAI PUTIN PRECISE. IN MECANICA CLASICA NEWTONIANA, ASA CUM AM SPUS, TIMPU ESTE zero.