שאלה

[בוואז]

יש לי ויכוח עם אבא שלי, אני מאמין שאתם תדעו את התשובה

אם שני אנשים מחזיקים ארון (ששוקל משקל שווה לכל אורכו) בזמן שהם עולים במדרגות, האם שניהם מרימים את אותו משקל בדיוק? או שזה שנמוך יותר מרים משקל גדול יותר?

ואם אפשר הסבר קצר

[adibenbasat]

זה שנמוך יותר, מחזיק יותר משקל, הסיבה:
כאשר הארון שלך, נתייחס אליו כ"בלוק" מלבני (גוש של אותו חומר) שווה משקל בכול גופו,
ממוקם במצב מאוזן, כול אחד מתופסיו יחזיק עומס שווה, כאשר הוא באלכסון, מרכז הכובד שלו ישתנו,
ולמעשה הנמוך יחזיק יותר מהשקל והגבוהה ישמש יותר כ"משענת", אם הזווית שהארון ממוקם פחות מ-45 מעלות, הארון ישאף למצב מאוזן,
אם הארון בזווית יותר מ-45 מעלות, הוא ישאף ל"עמוד" ואז למעשה כול המשקל יהיה על ה"נמוך"- זו התשובה.

עשיתי ציור המחשה של ארון באלכסון, ה-GC משתנה ולכן האזורים הצבועים הם חלוקת העומס ב"חומר" (בגוש) = חלוקת המשקל בין הנמוך לעליון.
אז אם אתה מרים עם אבא, תהיה למטה, אם זה השכן..עדיף למעלה

[עמרי רז]

נניח והארון הומגני והמשקל מפוזר ביחס שווה לכל נפחו (כמו שתיארת)
אז גם אם תעמדו במדרגות "באלכסון" ללא תזוזה שניכם תרגישו את אותו עומס בדיוק.
כך אומרת הפיזיקה לפחות (אם אני זוכר נכון )
הסיבה "להבדל" במשקל היא התנועה,

[Liav]

עם כל ההנחות שעשו פה (בלוק הומוגני), ה-CG נמצא בדיוק במרכז הארון (מכל כיוון שתסתכל) והוא לא משתנה בכלל.
CG יכול להשתנות רק אם חלקים מהארון יזוזו ממקומם.
(בדיוק כמו שה-CG בטיסן שלך לא משתנה במהלך הטיסה - אלא אם יש לך מנוע דלק וזה כבר סיפור אחר...)

אבל האינטואיציה הכללית נכונה - מי שלמעלה משמש יותר כמשענת לשמירה על זווית הארון, ופחות ככוח שמרים את הארון במעלה המדרגות.
ככל שהשיפוע יהיה תלול יותר, כך העומס על מי שלמעלה יפחת ועל מי שלמטה יגדל.

אבל מה קורה אם השיפוע הוא בדיוק 45 מעלות?
לא עשיתי חישוב, אבל לדעתי עדיין מי שלמטה יסחוב יותר משקל.

[עמרי רז]

עם כל ההנחות שעשו פה (בלוק הומוגני), ה-CG נמצא בדיוק במרכז הארון (מכל כיוון שתסתכל) והוא לא משתנה בכלל.
CG יכול להשתנות רק אם חלקים מהארון יזוזו ממקומם.
(בדיוק כמו שה-CG בטיסן שלך לא משתנה במהלך הטיסה - אלא אם יש לך מנוע דלק וזה כבר סיפור אחר...)

אבל האינטואיציה הכללית נכונה - מי שלמעלה משמש יותר כמשענת לשמירה על זווית הארון, ופחות ככוח שמרים את הארון במעלה המדרגות.
ככל שהשיפוע יהיה תלול יותר, כך העומס על מי שלמעלה יפחת ועל מי שלמטה יגדל.

אבל מה קורה אם השיפוע הוא בדיוק 45 מעלות?
לא עשיתי חישוב, אבל לדעתי עדיין מי שלמטה יסחוב יותר משקל.

ה "סיבה" שמעל 45 מעלות (או כל זוית גדלה בעצם) מי שנמצא למטה "מרגיש" יותר משקל כי זה נכון,
הוא אוחז את הארון מלמטה כל המשקל "נשען" עליו
מי שנמצא בחלק העליון "מושך" את הארון (פחות אחיזה) ולכן מרגיש פחות עומס
אם לשני הסוחבים היו נקודות השענה זהות (ידיות נגיד)
והם לא היו בתנועה, היו מרגישים את אותו משקל בדיוק.

[Liav]

ה "סיבה" שמעל 45 מעלות (או כל זוית גדלה בעצם) מי שנמצא למטה "מרגיש" יותר משקל כי זה נכון,
הוא אוחז את הארון מלמטה כל המשקל "נשען" עליו
מי שנמצא בחלק העליון "מושך" את הארון (פחות אחיזה) ולכן מרגיש פחות עומס
אם לשני הסוחבים היו נקודות השענה זהות (ידיות נגיד)
והם לא היו בתנועה, היו מרגישים את אותו משקל בדיוק.

מסכים לחלוטין, למרות שגם לאופן בו אתה אוחז יש השפעה, למשל אם הידיים רחוקות/קרובות לגוף, וברור שצורת האחיזה היתה שונה גם אם היו ידיות זהות.

[adibenbasat]

עם כל ההנחות שעשו פה (בלוק הומוגני), ה-CG נמצא בדיוק במרכז הארון (מכל כיוון שתסתכל) והוא לא משתנה בכלל.
CG יכול להשתנות רק אם חלקים מהארון יזוזו ממקומם.
(בדיוק כמו שה-CG בטיסן שלך לא משתנה במהלך הטיסה - אלא אם יש לך מנוע דלק וזה כבר סיפור אחר...)

אבל האינטואיציה הכללית נכונה - מי שלמעלה משמש יותר כמשענת לשמירה על זווית הארון, ופחות ככוח שמרים את הארון במעלה המדרגות.
ככל שהשיפוע יהיה תלול יותר, כך העומס על מי שלמעלה יפחת ועל מי שלמטה יגדל.

אבל מה קורה אם השיפוע הוא בדיוק 45 מעלות?
לא עשיתי חישוב, אבל לדעתי עדיין מי שלמטה יסחוב יותר משקל.

ההסבר שלי זה לא אינטואיציה.
אצייר סקיצה חדשה להמחשה שגם בזווית 45 מעלות (כמו ששאלת) התיאוריה שלי לדעתי נכונה, שים לב:
אנחנו מתייחסים ומחפשים CG שזה נכון, אבל כאשר גוף תלוי באויר (כמו טיסן), גם ב-45 מעלות ה-CG ישמר.
במקרה שלנו יש פרמטר חדש נוסף, "ציר" שנוצר מנקודות אחיזה, אם תסתכל בסקיצה שציירתי, נקודות האחיזה מסומנות בעיגולים צבעוניים,
"האוחז התחתון" יחזיק בנקודה התחתונה ו"האוחז העליון" יחזיק בנקודה הצידית ביותר (בגרף), מכאן שהחלוקה היא בין שתי הנקודות (והמרכז זז),
ולכן חלוקת העומס לא שווה, תנסה להבין את הציור שלי (אם הוא ברור..), אתה מסכים איתי בנתיים?
נכון, אם מדובר במוט ולא בצורת מלבן עם נפח (כמו ארון), ה-CG ישמר כמו כשעושים איזון פרופ,
כול עוד נקודות האחיזה משתנות- גם החלוקה משתנה ולא בהכרח שווה

[בוואז]

נניח שלארון יש ידיות אחיזה מקדימה ומאחורה ככה שהראשון לא משמש כ"משענת" אלא מושך בנוסף, במקרה הזה מתחת ל45 מעלות העומס זהה?

[adibenbasat]

אם יש לארון ידיות כמו ארון קבורה (במרכז הפיאות הצדייות), אז ציר הרוחב כמו במוט\פרופ (כמו שציינתי קודם) "חותך" במרכז תמיד! אז העומס ישאר שווה בכול זווית.

[s.mario]

שתי נקודות התמיכה "ירגישו" עומס זהה.
נסה להקביל את הארון לקורה לא עמוסה בעלת משקל עצמי, הנתמכת בשני סמכים בקצוות.
לא משנה איך תימצא הקורה במרחב - כל סמך ירגיש 1/2 ממשקל הקורה.

עד כאן על הנייר.
בפועל מה שקורה זה מה שתיאר עומרי ,
2 האנשים לא בדיוק סוחבים את הארון - אלא , האחד סוחב והשני מושך.

במצב בו נוכל לשים 2 משקלי מאזניים ב-2 נקודות תמיכה בצורה סימטרית , אלו יצביעו על מסה זהה.

[בוואז]

ככה בדיוק חשבתי, תודה רבה לכם