M- am gandit la urmatoarea problema care pare sa sfideze intuitia.
https://imgur.com/IDgHIfD

Sa presupunem ca exista o bucata de beton pe care doi indivizi incearca sa o ridice utilizand sistemul descris...? (mai mult)

Question

M-am gandit la urmatoarea problema care pare sa sfideze intuitia.
https://imgur.com/IDgHIfD

Sa presupunem ca exista o bucata de beton pe care doi indivizi incearca sa o ridice utilizand sistemul descris in imaginea de mai sus. Rotile A si B sunt fixe, iar roata C este mobila. 

Ideea este ca forta unui singur om nu este suficienta pentru a ridica greutatea, de aceea ei apeleaza la aceasta varianta: combinandu-si fortele pentru a realiza imposibilul.

Totul bine si frumos, dar ce se intampla daca roata A se blocheaza. Iar sfoara sa spunem ca ramane fixa in punctul A. (Presupunem ca forta de frecare este infinita, atat timp cat roata nu se roteste sfoara nu poate aluneca in lungul rotii A)

In acest caz, omul din dreapta ramane singur. Mai poate el ridica greutatea fara ajutorul prietenului sau?

Bula · Accepted Answer

Forta maxima de tragere ce poate aplica o persoana este greutatea lui.
Prin sistemul de scripete mobil, forta de ridicare se va dubla, daca franghiile sunt in pozitie verticala.
Daca insa franghia se inclina intr-un unghi fata de verticala, atunci forta de ridicare (in punctul C ) se va micsora.

Ca urmare, greutatea maxima ce se poate ridica de o singura persoana este dublul greutatii lui.

Inferno · Answer

"forta de ridicare se va dubla"

Poti explica motivul pentru care forta de ridicare se dubleaza?

Bula · Answer

Motivul este scripetele mobil.
Diametrul este dublul razei, deci in centrul lui forta (de ridicare) este dublul fortei care actioneaza la margine.

DoarBogdan · Answer

Mie imi pare putin ca omul din dreapta are mana desprinsa de corp si nu ar fi corect fata de celalalt.

Eu as zice (dupa matematica) ca nu poate sa o mai ridice, dar daca ai pus intrebare despre asta... presupun ca raspunsul ar fi ca ar putea sa il ridice.

Ineys · Answer

Da, dar aplicand o forta mult mai mare. Poate chiar mai mare decat daca ar fi un singur scripete. Efectiv franghia trebuie sa se indrepte si roata C trebuie sa formeze o dreapta ( daca ne uitam pe imagine ) cu A si B. Deci C trebuie sa urce pana ajunge la A si B si franghia formeaza o linie. 
Daca ar putea s-o ridice singur ar ajunge la ceva de genul:
https://imgur.com/a/Jcbtoqv
Totusi nu sunt sigur ca punctul C ar fi exact in mijloc. Poate sa se deplaseze intr-o parte sau alta. Se poate studia dar acum nu sunt sigur.

Avand in vedere ca ai spus ca nu pot ridica placa aceea de beton separat, nu se va intampla asta. Pur si simplu persoana nu are suficienta forta sa traga de sfoara.

Pe scurt nu, singur nu o poate ridica pentru ca ai creat problema in asa fel incat sa nu o poata face. Cel putin asta e parerea mea.

Inferno · Answer

Cat de sigur esti pe raspunsul tau? 70% sigur?  80% sigur? Da-mi un numar.

Ineys · Answer

80% avand in vedere ca imi folosesc doar logica si nu cunostiintele de fizica pentru ca nu ai specificat masa placii de beton sau fortele care se exercita asupra ei de catre cei 2 participanti...

Problema ta se reduce astfel la acest caz, dupa parerea mea:
https://imgur.com/a/dEesAXs

Inferno · Answer

Https://imgur.com/yKYr6Br
O reprezentare mai clara. 

Ca sa clarificam putin problema:
Desen 1.    
Initial omul incearca sa ridice greutatea folosind scripetele din primul desen. El trage de sfoara cu o forta "F" ce se transmite la greutate. Aceasta forta "F" este insa insuficienta pentru a ridica greutatea.

Desen 2
De aceasta data doi oameni incearca sa ridice greutatea. Fiecare trage cu o forta"F" de sfoara. Forta totala resimtita de greutate va fi "2F". In aceasta varianta cei doi pot ridica greutatea.

Desen 3:

Omul din stanga a luat o pauza si a legat sfoara la sol. Mai poate omuletul din dreapta sa ridice greutatea de unul singur, atat timp cat el va trage cu aceeasi forta "F"? 

Spune-mi de data asta cat de sigur esti pe raspunsul tau.

Ineys · Answer

"Roata din mijloc" e un scripete sau ce e? Se deplaseaza pe verticala in timp ce cei 2 trag de sfoara si actioneaza si ca un scripete?

Daca roata din mijloc e un scripete inseamna ca avem 3 scripeti in total in primul caz.

In cazul in care unul dintre ei "adoarme" ne raman 2 scripeti. Daca dorim sa ridicam o greutate cu ajutorul unui scripete trebuie sa depunem o forta pe masura pentru a ridica greutatea. Daca mai adaugam un scripete, efortul necesar de diminueaza ( se reduce la jumate ).

Asa ca in cazul in care greutatea sa zicem are 10 KG in primul caz omuletul singuratic trebuie sa aplice o forta echivalenta a 10 KG pentru a ridica.

In cazul 2,       cand isi cheama si prietenul cei doi trebuie sa aplice o forta de 5 KG. (5+5=10).

Daca presupunem ca in cazul 1 nu se poate ridica greutatea inseamna ca un singur omulet nu poate exercita o forta suficienta, dar in cazul 2 se ridica deci presupunem ca forta minima pe care o poate exercita un omulet este jumate din cat este nevoie pentru a ridica placa de beton.

Acum in cazul 3,   daca cele doua "roti" sunt scripeti si functioneaza dupa principiul unui scripete, asta inseamna ca forta necesara pentru a ridica placa de beton se injumatateste, ceea ce inseamna ca omuletul nostru nu trebuie sa aplice o forta echivalenta a 10 KG ci a 5 KG. 

Scuze, prima data nu am inteles care e treaba cu rotita din mijloc si ce scop are.

Ineys · Answer

Bine, de fapt si aici e discutabil. Poti sa spui ca in primul avem 3 scripeti deci greutatea pe care ei trebuie s-o ridice e de 3 ori mai mica, astfel ei fiind nevoiti sa depuna o forta mai mica de echivalentul a 5 KG. In realitate nu ar putea s-o ridice.

Osneros · Answer

Din moment ce ai dat spoiler ca este contra-intuitiva, o sa spun ca da, omul din dreapta mai poate ridica greutatea.

Oricum, 10/10 stickmen.