Сальто с точки зрения физики

coteico

Я вчера очень сильно залип на тренировке:

Интересует вход из сальто в винтовое вращение. Сальто в таком исполнении изначально абсолютно симметрично и имеет ровную горизонтальную ось вращения. Откуда и засчет чего появляется вращение по оси, направленной вдоль тела. Как это вообще возможно? Буду благодарен за мануал, в котором мне объяснят что я идиот и не понимаю прописных истин.
И правильно ли я понимаю, что возможность такого вращения равносильна тому, что человек, спокойно висящий в вакууме и невесомости может засчет сокращений мышц начать вращаться/передвигаться. А как? Почему?
Спасибо

Martika1

Классическая работа на эту тему датируется 1969 годом, и она далеко не школьного уровня:
http://pentagono.uniandes.edu.co/~jarteaga/geosem/taller7/mi...
http://en.wikipedia.org/wiki/Falling_cat_problem

Rastreador

За счёт изменения момента инерции. Сумма моментов импульсов даже в замкнутой системе может не равняться нулю.

Romyk

Откуда и засчет чего появляется вращение по оси, направленной вдоль тела.
кажется за счет рук - правая к груди, левая - резко в сторону. смещается ли там центр тяжести, моменты или что - тут да, надо лезть в механику, с учетом того что тело не жесткое это может быть вовсе не тривиально.

coteico

del

coteico

Ну вот в том то и проблема - как и что делать руками я вполне себе знаю, так как делаю этот винт, но когда задумался как и почему его делаю - это ввергло меня в некоторый ступор)
Потому что на первый взгляд это противоречит закону сохранения момента импульса.
"А вы, когда засыпаете - бороду на одеяло кладете или под?"

mym1962

Так у прыгунов очевидное отличие от падающего кота - у прыгунов во время вращения корпус закреплен и не сгибается

Rastreador


Потому что на первый взгляд это противоречит закону сохранения момента импульса.
а почему этот закон тут должен работать?

coteico

Как и у котов - он сгибается (а вернее выпрямляется через разгиб из согнутого положения) как раз тем самым движением, на которое есть гифка в статье в вики о задаче падающего кота. Это и дает ему начальное вращение и момент.

Sergey79

Классическая работа на эту тему датируется 1969 годом, и она далеко не школьного уровня:
офигенно. Почитал википедию - это реально хорошая матфизика.
Кому интересно, ключевые понятия:
- тело в начальном состоянии имеет нулевой угловой момент, то есть не вращается
- в процессе свободного падения тело меняет форму, что позволяет производить локальные вращения отдельных частей тела, но связанных по одной линии, чтобы не было разрывов тела.
- группа таких локальных вращений неабелева. В результате, когда локальные вращения заканчиваются, и тело принимает прежнюю форму, ориентация в пространстве отличается от той, какая была бы, если бы локальных вращений не было.
- итоговое изменение ориентации тела в пространстве не является нарушением углового момента, ибо угловой момент и в начале и в конце равен нулю.
То есть: то, что выглядит как "вращение тела", на самом деле является зависимым вращением отдельных частей тела. Отталкиваясь друг относительно друга они спокойно приобретают вращательные моменты. Но вращаются не свободно, а с условием связи - неразрывностью тела. Итог всех вращений выглядит как поворот тела. Но тело-то не вращалось, поворачивались его отдельные части. Поэтому нет нарушения закона сохранения момента.

mtk79

Залип на дэвушек в партере. Что делать?

seregaohota

повращай что-нибудь

seregaohota

Ну вот в том то и проблема - как и что делать руками я вполне себе знаю, так как делаю этот винт, но когда задумался как и почему его делаю - это ввергло меня в некоторый ступор)Потому что на первый взгляд это противоречит закону сохранения момента импульса.
Не противоречит, и разворот кошки в падении не сильно при делах.
Этот эффект есть и у жёсткого тела. Я регулярно его проделываю с ракеткой когда играю в настольный теннис, когда подбрасываешь её вверх она кувыркается в полёте и поворачивается другой (или той же) стороной. Можно повторить с книгой, если только она останется жёсткой и не откроется при вращении.
Дело в том, что вращение абс.твердого тела отн.центра масс в случае Эйлера отностельно средней оси эллипсоида инерции неустойчиво. При малейших возмущениях нач.данных и условий задачи (сопротивление воздуха например) вращение тела уходит по сепаратрисе или близко к ней и возвращается к вращению вокруг той же оси.
Думаю если бы такое вращение при "боковом" прыжке было относительно оси, перпендикулярно выходящей из пупка, или оси "голова-ноги", то никакие финты руками не помогли бы развернуться.
из обсуждения на dy того эффекта, который космонавт Джанибеков переоткрыл экспериментально, на самом деле в курсе теор.механики известен не одну сотню лет
можно погуглить видео
 
эффект Джанибекова был описан в 1985 году
Космонавт Джанибеков обнаружил феномен: вращающаяся в невесомости гайка вполне себе так равномерно вращается некоторое время, а потом энергично переворачивается и вращается дальше, потом опять переворачивается и т.д. Когда это заметили, сразу народ напридумывал всяких новых теорий, торсионных полей, появились всякие газетные статьи про то, что скоро наша Земля также перевернется и т.п. А дело-то было просто в том, что, как известно, вращение тела относительно главной оси со средним моментом инерции (т.е. не наименьшим и не наибольшим) неустойчиво. Отсюда мораль: прежде чем придумывать новые теории на каждую гайку, неплохо бы получше выучить старые.
При транспортировке грузов в космос вещи упаковываются в мешки, которые крепятся металлическими лентами, зафиксированными винтами и "барашками" гайками с "ушками". Разбирая груз в невесомости, достаточно стукнуть пальцем по "барашку". Он отлетает, ты его спокойно ловишь и кладешь в карман. Открутив очередной "барашек", Владимир Александрович обратил внимание, как гайка, пролетев 40 сантиметров, неожиданно перевернулась вокруг своей оси и полетела дальше. Пролетев еще 40 сантиметров, опять перевернулась. Джанибеков закрутил "барашек" обратно и повторил эксперимент. Результат тот же. Тогда космонавт попробовал повторить с другим "барашком". Ее полет до "точки переворота" составил 43 сантиметра. Джанибеков решил попробовать с каким-нибудь другим объектом. Запущенный пластилиновый шарик точно так же, пролетев некоторое расстояние, перевернулся вокруг своей оси и полетел дальше.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: