Почему он отскакивает? Правильно ли мы понимаем механику?

Энциклопедия БФ

[Лехман]

Шар отскакивает от шара, мяч от ноги футболиста или асфальта.Знакомая и обыденная картина.
Заглянем в учебники, прочитаем, третий закон Ньютона, Второй закон ньютона... И еще, ускорение за счет внутренних сил невозможно. И еще, что-то про центр масс. И всЁ.
Что же происходит при отскакивании мяча от асфальта?
Прежде всего, определимся с мячом. Это полый шароподобный предмет из элластичного материала наполненный газом под давлением. Газ давит на стенки, стенки напряжены и растянуты, силы в стенках направленны так, что удерживают друг друга в неподвижности.   На каждый участок оболочки мяча  действует сила давления газа и на противоположныйй ему симмеитричный участок действует ровно такая же сила.Однако эти силы независимы и скомпенсировать друг друга не могут. Участок на одной стороне понятия не имеет ,что и как давит на такой же визави.  Силе давления газа якобы  противостоит сила упругости стенки. Однако, стенка хоть и испытывает давление газа , но сила газового давления  направлена по радиусам , а силы упругости по касательным. Они перпендикулярны, следовательно уравновешивать друг друга не могут. Получается  парадокс. Силы газового давления в мяче вызывают лишь деформацию оболочки. А вот в оболочке царствуют лишь силы упругости. Они-то и уравновешивают друг друга. Что же происходит при касании мячом асфальта? Кстати нетрудно представить мяч и без газового наполнения , например, стальная сфера.Однако, вернемся к мячу.

 При соприкосновении мяча с асфальтом, происходит деформация стенки и образуется пятно контакта.
 Силы упругости в пятне контакта лежат в плоскости асфальта и по отношению к касательным силам действуют под углом и уже не могут компенсировать растягивающие силы от верхней полусферы. Мяч приходит в ускоренное движение вверх. Причем, силы приводящие мяч в ускоренное движение все внутренние. Никаких третьих законов не соблюдающие. И это, силы упругости оболочки. Это они нарушили свое равновесие и мяч стал ускоряться. САМ! Силы воздушного давления , действующие на асфальт через пятно контакта мгновенно компенсируются силами упругости асфальта  до нуля и очевидно в ускорении мяча участвовать не могут. Это, очевидно. По первому закону Ньютона на материал стенки прижатой к асфальту действуют равные и противоположно напрвленные силы.Да и не участвует стенка в ускорении, поскольку сама относительно асфальта неподвижна все время контакта.
Вполне можно представить напряженное состояние стенок шара и без давления воздуха. И стоит нарушить равновесие внутренних сил, как шар начнет ускоряться. Правда, при контактном взаимодействии ускорение выводит мяч из взаимодействия и ускорение прекращается.
 Но, если деформацию сохранить , то и неравенство сохранится и ускорение не прекратится. От асфальта или от ноги он оскочит. А если деформацию наводить дистанционно, то ускорение в мяче будет продолжаться до тех пор , пока имеется неуравновешенные внутренние силы. вот такой механизм действует при взаимодействии контактном. Внешние воздействия оказываются компенсированными в месте контакта, А дальше, действуют   нескомпенсированные внутренние силы.Внешние силы при этом всегда компенсированы в пятне контакта  и в ускорении не участвуют. Природа изобрела этот механизм взаимодействия и  я полагаю, он единый для всех видов взаимодействий. В том числе и при дистанционных взаимодейсвиях, кулоновском , магнитном или гравитационном.
 А что с третьим или первым или вторым законами? Да, всё просто, они ж в мяч не заглядывали. А если прикладывать к частям , то всё работает. Но, в целом, как в системе с искусственно заданными граничными и начальными условиями. А, мяч, не читал этих условий, он, просто, отскакивает!

 

[Я ваш новый Президент ВСЕЯ РУСИ+ЛУГАНДЫ!!]

мяч отскакивает от ноги футболиста -знакомая и обыденная картина?
Заглянем в учебники, прочитаем, третий закон Ньютона, Второй закон ...

лехман ШАЙЗЕ ШВАЙН!
ну это жо  седой  XIX  
если ещо НИХТ глубже!
маятники, пружины, дифракция/интерференция – это   жо допотопная физика!  
ДАВАЙ про остриё- альфа и омега  совремён теор физики
ТЕОРИЯ ГРУПП калибровочных полей   с супергеометрией некоммутативных квантовых групп релятивистских квантовых задач с неабелевой калибровочной группой в  полях Янга — Миллса
на худой конец  давай про глюонный конденсат на 4-й мкс Большога Взрыва

[Вашкевич Виктор]

У кого конец худой, пусть дают. Я, по старинке.

Вот и давай 4  микросекунду  после Большого Взрыва.

[slav]

Вот и давай 4  микросекунду  после Большого Взрыва.

  Два Сусанина решили помериться силами !   

[Лехман]

Исходя из выше изложенного , любое контактное взаимодействие является лишь причиной изменения формы тела при которой внутренние силы упругости становятся неуравновешенными.Назовем это индукцией или влиянием, сути не меняет.  Неуравновешенность сил приводит тело в относительое ускорение прочь от причины вызвавшей неравновесное состояние. Но и в теле , вызвавшем это неравновесное состояние так же развиваются подобные процессы .Это и дало повод Ньютону сформулировать третий закон о силе противодействия равной силе действия.
В реале, при пристальном рассматривании всех действующих сил в виде векторов , видно, что внешние,действующие на тело силы всегда скомпенсированы в точке контакта и в ускорении не участвуют. Тело приходит в относительное движение под действием внутренних сил. Понимание этого факта открывает огромные перспективы в деле конструирования всяких гравицап. Для того, чтоб  деформация , не заканчивалась, надо поддерживать причину. Так, например в стволе пушки, ускорение снаряда под действием нескомпенсированных внутренних сид продолжается до тех пор, пока действует деформация донной части. Причина в виде газа догоняет снаряд и не прекращается некоторое время.
 Другим способом создания нескомпенсированной внутренней силы является исключение части напряженной стенки из компенсации внутреннего давления. При отскоке мяча от плоскости , мы наблюдаем пятно контакта, напряжения в котором исключены из напряжения оболочки и таким образом создают неравновесие. Нескомпенсированные внутренние силы создают ускорение.
То же произойдет, если это пятно контакта просто механически вырезать  из оболочки. Перераспределение внутренних сил вызовет ускорение мяча прочь от вырезанной части.
 Большой соблазн применить этот механизм для объяснения и, главное, для организации  безконтактного взаимодействия. С помощью электрической или магнитной или гравитационной индукции в веществе вызывается деформация и появляются  нескомпенсированные силы упругости в результате , тело приходит в ускоренное движение.

[Alexpo]

Шар отскакивает от шара, мяч от ноги футболиста или асфальта....ускорение за счет внутренних сил невозможно.

Силы газового давления в мяче вызывают лишь деформацию оболочки. А вот в оболочке царствуют лишь силы упругости. Они-то и уравновешивают друг друга.

 При соприкосновении мяча с асфальтом, происходит деформация стенки и образуется пятно контакта.
 Силы упругости в пятне контакта лежат в плоскости асфальта и по отношению к касательным силам действуют под углом и уже не могут компенсировать растягивающие силы от верхней полусферы. Мяч приходит в ускоренное движение вверх. Причем, силы приводящие мяч в ускоренное движение все внутренние. Никаких третьих законов не соблюдающие. И это, силы упругости оболочки.

Сколько разной хрени намешано!...

При отскоке мяча происходит взаимодействие мяча с ногой, полом и т.д. Т.е. имеется взаимодействие с другим телом, и говорить только про внутренние силы неверно.

То, что оболочка давит на газ в мяче совершенно очевидно. Это доказывает элементарный опыт: сделайте дырку в мяче, развяжите воздушный шарик, и это давление вытолкнет воздух наружу.

Разумеется при ударе картина достаточно сложная, но преобладает следующий механизм: при ударе из-за деформации повышается давление воздуха в мяче. После остановки мяча это давление будет возвращать мяч в исходное состояние (круглое) и мяч оттолкнется от пола,  а затем поднимется вверх. Определенный вклад даст и оболочка. Здесь прекрасно работает  третий закон: сила, с которой мяч действует на пол, равна силе с которой пол действует на мяч. Именно последняя внешняя сила и отправляет мяч вверх, а не внутренние силы.

Никаких проблем в понимании механики и газовых законов здесь нет. Обычно на эти вопросы качественно легко отвечают грамотные школьники.

[Лехман]

Сколько разной хрени намешано!...

При отскоке мяча происходит взаимодействие мяча с ногой, полом и т.д. Т.е. имеется взаимодействие с другим телом, и говорить только про внутренние силы неверно.

То, что оболочка давит на газ в мяче совершенно очевидно. Это доказывает элементарный опыт: сделайте дырку в мяче, развяжите воздушный шарик, и это давление вытолкнет воздух наружу.

Разумеется при ударе картина достаточно сложная, но преобладает следующий механизм: при ударе из-за деформации повышается давление воздуха в мяче. После остановки мяча это давление будет возвращать мяч в исходное состояние (круглое) и мяч оттолкнется от пола,  а затем поднимется вверх. Определенный вклад даст и оболочка. Здесь прекрасно работает  третий закон: сила, с которой мяч действует на пол, равна силе с которой пол действует на мяч. Именно последняя внешняя сила и отправляет мяч вверх, а не внутренние силы.

Никаких проблем в понимании механики и газовых законов здесь нет. Обычно на эти вопросы качественно легко отвечают грамотные школьники.

Звиняйте! Грамотные школьники применяют свои знания в целом, не вдаваясь в контактные детали. За это их гладят по головке и ставят, пять. Я прошу Вас , хотя бы для себя, расставить все силы в виде стрелок в системе мяч ,(оболочка - воздух-асфальт- пятно контакта ). Вам будет не трудно убедится в моей правоте. Хотя бы в том, что давление воздуха на стенки , хоть и подчиняется закону Блеза Паскаля,однако физически независимы в любой точке оболочки и не могут скомпенсировать давление на шар в противоположных направлениях иначе , чем  через силы упругости оболочки.Не! в технике запросто. Туда дует, сюда, равнодействующая , ноль.Но это в технике. Разводящему цементный раствор 1/3 не надо размышлять над ростом кристалов гидрата окиси кальция в штукатурном растворе.Но его технические знания верны.Я не о них.  Тогда и более пространные рассуждения поймете.
Да, кстати, я писал, что воздух для мяча нагляднее, но стальной шарик ведет себя аналогично.

[Лехман]

Кстати, в момент удара , когда мяч расплющен по полу ,сила  давления газа  на пятно контакта исключена из ускоряющих сил, поскольку она компенсирована реакцией пола.И некоторое время вообще неподвижна , хотя прочая поверхность ускоряется, меняя свою форму. И напряжения в оболочке  в этом месте лежат в плоскости  под иным углом к поверхности шара  и полностью компенсировать силы упругости в оболочке не могут. Пятно контакта в мгновенном значении равносильно отверстию в шаре такой же площади.  Всё, как в реактивном двигателе. Давление на стенки противоположные критическому сечению не компенсировано ничем.А компенсация передается натяжением стенок камеры, больше, нечем. Но она не полная. Вот и ускоряется ракетный двигатель за счет внутренних сил. Как и шар при отскоке. Прав был мыслитель Вашкевич. А я еще с ним спорил. Спорил с точки зрения интегральных законов, которые безусловно верны , не вдаваясь в детали. А вот ведь, как выходит.

[Alexpo]

Кстати, в момент удара , когда мяч расплющен по полу ,сила  давления газа  на пятно контакта исключена из ускоряющих сил, поскольку она компенсирована реакцией пола.

Разумеется НЕ скомпенсировано. Разница этих сил и тормозит мяч, останавливает его. Если бы силы уравновешивались, то мяч бы двигался прямолинейно и равномерно, чего не наблюдается. Когда мяч остановится, эта разница, которая ранее тормозила теперь выбросит мяч обратно.

Рисовать мне, разумеется, лень. Но очевидно, что понятие давления можно рассматривать только применительно к площадке, а площадка у мяча имеет кривизну, так и появится сила давления оболочки, направленная к центру мяча.

А наличие этого давления ДОКАЗЫВАЕТСЯ экспериментом (без всякого рисования  ), который вы не опровергли:

То, что оболочка давит на газ в мяче совершенно очевидно. Это доказывает элементарный опыт: сделайте дырку в мяче, развяжите воздушный шарик, и это давление вытолкнет воздух наружу.

Вы имеете что-то возразить?

[Лехман]

Разумеется НЕ скомпенсировано. Разница этих сил и тормозит мяч, останавливает его. Если бы силы уравновешивались, то мяч бы двигался прямолинейно и равномерно, чего не наблюдается. Когда мяч остановится, эта разница, которая ранее тормозила теперь выбросит мяч обратно.

Рисовать мне, разумеется, лень. Но очевидно, что понятие давления можно рассматривать только применительно к площадке, а площадка у мяча имеет кривизну, так и появится сила давления оболочки, направленная к центру мяча.

А наличие этого давления ДОКАЗЫВАЕТСЯ экспериментом (без всякого рисования  ), который вы не опровергли:

Вы имеете что-то возразить?

Я это и не оспариваю.  Давление давит на оболочку , оболочка расширяется в радиальном направлении  , растягивается , увеличивая свою площадь. Появляются силы упругости, по касательным в точкам поверхности. Интеграл этих сил равен  произведению давления внутри шара  на площадь сечения шара. Но силы эти внутренние. И именно они приводят в ускоренное движение мяч, когда часть оболочки исключается из взаимодействия. Дырка, там, или пятно контакта.В этом месте силы внешние и вутренние на эту часть оболочки или места где она была скомпенсированы и не могут влиять на движение прочих частей мяча.
Я о том, что эти силы для шара внутренние.

[Alexpo]

Но силы эти внутренние. И именно они приводят в ускоренное движение мяч

На мяч действует сила со стороны пола или ноги. Именно она приводит мяч в движение.

[тормоз]

 
 
весёлые  вы  ребята !  :    ВНУТРЕННИЕ  СИЛЫ  -  и фсё  тут  -  и тема  исчерпана

а  Алекспо  ва-апще не простительно  как  электронщику :
забыл транзисторный  частотный  параметр  " время насыщения "

даже 4етыре  микросекунды Вашкевича  тут не сработали

неужели непанятна, что любой  силовой  импульс в среде имеет своё 
" время насыщения распространения " ?

[Лехман]

На мяч действует сила со стороны пола или ноги. Именно она приводит мяч в движение.

Вот с этого места, детальнее. Пятно контакта последнее, что отрывается от пола, когда оболочка уже ускорилась. Как пол может влиять на  то ускорение? Это, как самолет, оторвавшись от поверхности  убирает ненужное шасси.

[Лехман]

 
весёлые  вы  ребята !  :    ВНУТРЕННИЕ  СИЛЫ  -  и фсё  тут  -  и тема  исчерпана

а  Алекспо  ва-апще не простительно  как  электронщику :
забыл транзисторный  частотный  параметр  " время насыщения "

даже 4етыре  микросекунды Вашкевича  тут не сработали

неужели непанятна, что любой  силовой  импульс в среде имеет своё 
" время насыщения распространения " ?

Ступай с миром ,братец. Что тебе тут? Моя тема.

[Лехман]

На мяч действует сила со стороны пола или ноги. Именно она приводит мяч в движение.

Я ж доказываю, не эта сила! Эта, компенсирована полностью.

[Alexpo]

Вот с этого места, детальнее. Пятно контакта последнее, что отрывается от пола, когда оболочка уже ускорилась. Как пол может влиять на  то ускорение? Это, как самолет, оторвавшись от поверхности  убирает ненужное шасси.

Подумайте над простой аналогией. Представьте сжатую пружину. Если ее освободить, то она разожмется, но ее центр масс останется на месте. Это как раз то, что внутренние силы не могут сдвинуть ЦМ системы.

Однако, если под один концов подставить стенку, то пружина от нее при разжимании оттолкнется, ее ЦМ переместится. Пружину сдвинет сила со стороны стенки, с которой она взаимодействует.

Я ж доказываю, не эта сила! Эта, компенсирована полностью.

Увы, у вас это не получается...

[Вашкевич Виктор]

Подумайте над простой аналогией. Представьте сжатую пружину. Если ее освободить, то она разожмется, но ее центр масс останется на месте. Это как раз то, что внутренние силы не могут сдвинуть ЦМ системы.

Однако, если под один концов подставить стенку, то пружина от нее при разжимании оттолкнется, ее ЦМ переместится. Пружину сдвинет сила со стороны стенки, с которой она взаимодействует.


Увы, у вас это не получается...

А изменим Вашу аналогию. Под конец сжатой пружины подставим не стенку,
а маховичек на той же тележке.  Что будет с центром масс  этого устройства?

[slav]

Я ж доказываю, не эта сила! Эта, компенсирована полностью.

Сила всегда компенсирована !      

[Вашкевич Виктор]

Сила всегда компенсирована !      

В реактивном двигателе не скомпенсирована,  и он летит.

[slav]

В реактивном двигателе не скомпенсирована,  и он летит.

Эт на первый, обывательский взгляд , копай глубже , тогда может признаешь!