Autor Wątek: Będąc Młodym Fizykiem...  (Przeczytany 79002 razy)

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #315 dnia: Lutego 02, 2024, 03:21:30 pm »
Mnie się zdaje, regularnie czytając o tych sprawach, że czy się komu zgadza czy nie to w dużej mierze zależy od przyjętych założeń i oszacowań. Mimo wszystko obecna znajomość rozkładu materii jest może nie tyle fragmentaryczna co jednak wciąż mocno przybliżona - w sensie obserwacji stanu istniejącego.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2377
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #316 dnia: Lutego 12, 2024, 08:50:28 am »
Ciekawe imho pytanie z Quory:
Jeżeli ściśniętą w sposób trwały sprężynę umieścimy w odpowiednim kwasie, ulegnie ona rozpuszczeniu. Co się stanie ze zmagazynowaną w sprężynie energią potencjalną?

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #317 dnia: Lutego 12, 2024, 09:49:22 am »
Stawiam, że podgrzeje roztwór.


PS, po namyśle. A co to znaczy w sposób trwały? Jeśli będzie ściśnięta czymś np. ściankami naczynia z kwasem (czy czymkolwiek innym nierozpuszczalnym w kwasie), to napręży te ścianki i po rozpuszczeniu nastąpi ich relaksacja po prostu. W sensie, że problem nie istnieje. Stanie się to samo, co by się stało, gdyby tę sprężynę związać sznurkiem na kokardkę a potem pociągnąć i rozwiązać.
« Ostatnia zmiana: Lutego 12, 2024, 01:25:55 pm wysłana przez maziek »
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2377
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #318 dnia: Lutego 12, 2024, 02:28:59 pm »
Stawiam, że podgrzeje roztwór.
Też tak sądzę. Ale nie do końca jasne, w jaki sposób w tym konkretnym wypadku energia potencjalna zamienia się w cieplną.
Podejrzewam, że w grę wchodzą wiązania chemiczne atomów żelaza i to, co się z nimi dzieje, gdy ściskamy sprężynę. Może warto rozpatrzeć poszczególną parę powiązanych ze sobą atomów jako "sprężynę elementarną? W uproszczeniu: gdy kwas niszczy "napięte mechanicznie" wiązanie, te ostatnie, pękając, na zasadzie procy wyrzuca atom do cieczy z nieco większym impetem? Co z kolei przekłada się na wzrost temperatury? :-\

Cytuj
PS, po namyśle. A co to znaczy w sposób trwały? Jeśli będzie ściśnięta czymś np. ściankami naczynia z kwasem (czy czymkolwiek innym nierozpuszczalnym w kwasie), to napręży te ścianki i po rozpuszczeniu nastąpi ich relaksacja po prostu.
O ile dobrze Cię zrozumiałem, masz na myśli, że cała energia sprężyny, względnie znaczna jej część, zostaje w jakiś sposób przekazana do ścianek naczynia? A następne ich odprężenie powoduje fale, drgania, jednym słowem ruch cząsteczek cieczy?

Hm. A bo ja wiem?
W pierwszym przybliżeniu: z jednej strony, zgodnie z trzecią zasadą Newtona, sprężyna działa na ściankę taką samą siłą F, co ścianka na sprężynę.
Z drugiej, energia zmagazynowana w sprężynie jest równoważna z pracą, którą sprężyna może wykonać, gdy się rozluźni, tzn. zwiększy swoją długość. Czyli w pewnym sensie "przemieści się".
Z trzeciej strony, praca mechanicza równa się siła razy przemieszczenie. No i mamy. Przemieszczenie się ścianek jest na ogół znikome w porównaniu do ewentualnego "przemieszczenia się" sprężyny, aczkolwiek siła jest ta sama. A co za tym idzie, i energia "zmagazynowana" w ściankach, powinnaby być względnie nieduża. A co z resztą?
« Ostatnia zmiana: Lutego 12, 2024, 02:53:06 pm wysłana przez Lieber Augustin »

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #319 dnia: Lutego 12, 2024, 02:43:42 pm »
No mniej więcej, chodzi mi o to, że "trwale ściśnięta sprężyna" nie istnieje - bo wówczas nie jest sprężyną. Możesz ją jakoś oczywiście trwale ścisnąć (powiedzmy zaspawać), ale wówczas to już nie jest sprężyna w sensie mechanicznym. A rozpatrując nietrwale ściśniętą sprężynę, powiedzmy obwiązaną owym sznurkiem... Załóżmy, że kwas rozpuszcza sznurek a nie sprężynę. Sprężyna się rozprostuje, przy tym się sama nieco ogrzeje a także ogrzeje bezpośrednio ciecz poprzez jej mieszanie (jak w eksperymencie Joula z mieszadłem kalorymetru napędzanym poprzez bloczek opadającą masą). A co z energią zawartą w sznurku przed jego rozpuszczeniem? Przecież też była tam niewątpliwie energia potencjalna, skoro opierał się naciskowi sprężyny. Jeśli to sprężyna zniknie, to sznurek odda ekwiwalent tej energii. Tak mi się zdaje. Ogólnie nie da się rozpatrywać izolowanej sprężyny bo to musi być układ złożony z co najmniej dwóch elementów - sprężyny i jej "ściskacza". Czyli pytanie jest źle bądź podchwytliwie postawione i nie można rozpatrywać tylko energii zawartej w samej sprężynie "solo".
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2377
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #320 dnia: Lutego 12, 2024, 03:20:00 pm »
Nie jestem pewien, że sznurek czy inny "ściskacz" odda ekwiwalent energii sprężyny. W najlepszym razie, teoretycznie – połowę.
Wyobraźmy sobie układ z dwóch płaskich sprężyn, ścisniętych i połączonych ze sobą w taki sposób, że tworzą pierścień. Pierwsza wykonana ze zwykłej stali, druga taka sama, ale ze stali nierdzewnej. Gdy ta pierwsza rozpuści się w kwasie, druga oczywiście się rozprostuje, uwalniając – na mój chłopski rozumek - dokładnie połowę całej energii potencjalnej układu.
Tak czy nie?

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #321 dnia: Lutego 12, 2024, 04:03:26 pm »
Ciekawie postawiłeś sprawę. Sam o tym myślałem, aczkolwiek w innym ujęciu (sprężyna ściśniętą w sztywnej ramce). Faktem jest, że można mieć takie dwie nierdzewne sprężyny, a w zasadzie wystarczy jedna płaska, którą wyginasz do koła (łączysz końce) i następnie ustalasz w tej pozycji przetyczką przez otwory w obu końcach. Przetyczką, która nie jest nierdzewna. Wówczas oczywiście sprężyna odda energię do roztworu, a trudno przypuszczać, żeby drobna, "zniknięta" przetyczka oddała ten brakujący wkład energetyczny. Czym jest energia ściśniętej sprężyny? Co się dzieje z atomami czy kryształami metalu, kiedy się je ściska? Nie wiem tego, ale może to powoduje swego rodzaju zamianę konformacji, bo sam kryształ w zasadzie trudno bezkarnie odkształcić. Czyli prymitywnie mówiąc "naładowanie" tych kryształów energią, która nie może z nich uciec ze względu na zbliżenie warstw atomowych, Może ta właśnie energia się stopniowo uwalnia, gdy kwas zżerając kolejne warstwy metalu powoduje, że kiedy niknie warstwa oddziałująca na rozpatrywaną warstwę to jej atomy mogą wrócić w niej do normalnego położenia i oddają tę energię do roztworu - może jako fotony? Istnieje wszak wiele tworzyw emitujących widzialne promieniowaniu przy ściśnięciu/rozciągnięciu. Zjawisko to odkryłem naocznie na swojej gumce od piżamy, kiedy chodziłem do kibelka w nocy nie zapalając światła, żeby dziecko, które zasnęło 10 minut wcześniej się nie obudziło (i tak się budziło ;) ). Błysk przy ściąganiu gaci był powalający a za pierwszym razem nawet przerażający. Bo co też w gaciach mogło takim nagłym światłem zabłysnąć?!
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Żuczek

  • YaBB Newbies
  • **
  • Wiadomości: 18
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #322 dnia: Lutego 12, 2024, 05:37:33 pm »
Gacie Ci elektryzują.

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #323 dnia: Lutego 12, 2024, 06:24:33 pm »
Wówczas by mnie kopło. A nie kopło. Zresztą poddałem tę gumę dogłębnym badaniom. Podobnie błyskały przy rozciągnięciu niektóre smoczki do karmienia butelek.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2377
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #324 dnia: Lutego 12, 2024, 07:06:21 pm »
Może ta właśnie energia się stopniowo uwalnia, gdy kwas zżerając kolejne warstwy metalu powoduje, że kiedy niknie warstwa oddziałująca na rozpatrywaną warstwę to jej atomy mogą wrócić w niej do normalnego położenia i oddają tę energię do roztworu - może jako fotony?
Może, czemu nie? I to niekoniecznie fotony z zakresu światła widzialnego. Mogą być zarówno IR, jak i UV. Czytałem, że zwykła przezroczysta taśma klejąca, to co u nas potocznie nazywa się scotch, podczas rozwinięcia rolki emituje promienie X. Przy czym moc promieniowania jest wystarczająca, by zrobić zdjęcie rentgenowskie palca.
O, proszę:
https://physicsworld.com/a/sticky-tape-takes-x-ray-images/

Cytuj
Błysk przy ściąganiu gaci był powalający a za pierwszym razem nawet przerażający. Bo co też w gaciach mogło takim nagłym światłem zabłysnąć?!
Hm. Najwidoczniej w gaciach tkwi jakieś tajemnicze źródło energii ;)
Niejaki Franz Anton Mesmer powiedziałby: "uniwersalny fluid" lub "siła magnetyczna" :)

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #325 dnia: Lutego 12, 2024, 07:56:29 pm »
Może, czemu nie? I to niekoniecznie fotony z zakresu światła widzialnego.
A to oczywista że niekoniecznie widzialne :) . Gumka od majtek świeciła może też i X, ale nie odbieram tego. Ze skoczem to czytałem, że emituje, ale że zdjęcie można zrobić tym - to nie :) .


PS teraz jednakże znów się zastanawiam. No OK, zamknęliśmy sprężynę zawiniętą w kółko drucikiem przez dziurki na obu końcach. Jaki jest podział energii potencjalnej między sprężynę a drucik? Wszak drucik musi wytrzymać chęć sprężyny do rozprostowania się...
« Ostatnia zmiana: Lutego 12, 2024, 08:27:32 pm wysłana przez maziek »
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).

Lieber Augustin

  • God Member
  • ******
  • Wiadomości: 2377
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #326 dnia: Lutego 12, 2024, 10:21:23 pm »
PS teraz jednakże znów się zastanawiam. No OK, zamknęliśmy sprężynę zawiniętą w kółko drucikiem przez dziurki na obu końcach. Jaki jest podział energii potencjalnej między sprężynę a drucik? Wszak drucik musi wytrzymać chęć sprężyny do rozprostowania się...
Obstawiam, że energia potencjalna drucika jest zaniedbywalnie mała w porównaniu do tej zmagazynowanej w sprężynie.

Sprężyna jest akumulatorem energii. Aby ten akumulator naładować, należy wykonać nad nim pracę: po pierwsze, przyłożyć określoną siłę. Nie dość tego, za pomocą tej siły należy dokonać przesunięcia, przemieszczenia poszczególnych części sprężyny względem siebie. Odkształcić ją, że tak ujmę.
W pierwszym przybliżeniu praca/zmagazynowana energia potencjalna jest właśnie iloczynem przyłożonej siły i wielkości odkształcenia, na ogół dość znaczącej.

Co do drucika, to zdecydowanie nie jest on akumulatorem energii. Czysto formalnie możemy wprawdzie uznać go za "spężynę" o bardzo, bardzo dużym współczynniku sprężystości. Tak że siła – ta sama siła co powoduje duże odkształcenie "normalnej" sprężyny – odkształci drucik zaledwie o jakiś niezauważalny ułamek milimetra. Prawie o zero. A skoro tak, to i wykonana nad nim praca/posiadana energia też wynosi prawie zero.

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 13303
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Będąc Młodym Fizykiem...
« Odpowiedź #327 dnia: Lutego 13, 2024, 09:32:48 am »
Chyba masz rację. Wydłużenie x zależy od współczynnika sprężystości k danej sprężyny odwrotnie liniowo, a energia potencjalna liniowo od k ale w kwadracie od wydłużenia.
Człowiek całe życie próbuje nie wychodzić na większego idiotę niż nim faktycznie jest - i przeważnie to mu się nie udaje (moje, z życia).