Сможет ли пройти кошка (см.)?







+3 +/-

Развитие вопроса.

Опять Земной шар опоясали по экватору канатом. Разрезали, добавили 1 метр и оттянули за одну точку.

Сможет ли под канатом пройти кошка?

Профиль пользователя Slogged Спросил: Slogged   (рейтинг 28465) Категория: наука и техника

Ответов: 5

2 +/-
Лучший ответ

Спин (надеюсь, целый) совершенно пров в том, что хотел увидеть решение. Оно не такое элементарное (а чтобы рассчитать угол при вершине, нужно численно решать трансцендентное уравнение). Но ответ меня поразил. Поэтому решил пересчитать в плоском приближении, считая, что Земля большая, так что можно (для ограниченного участка) промоделировать плоскостью. Привожу решение, чтобы каждый мог проверить его. Итак, возьмем на плоскости отрезок натянутой веревки длиной а с прибитыми краями. Разрежем ее, нарастим на 1 м (теперь ее длина а + 1) и оттянем середину вверх. Получим равнобедренный треугольник с длиной боковой стороны (а + 1)/2. Опустим из вершины перпендикуляр на основание. Получим прямоугольный треугольник. Длина этого перпендикуляра (один из катетов, второй равен а/2) равна по теореме Пифагора половине корня квадратного из (2а + 1). Это значит, что чем больше была начальная длина веревки (а), тем выше после ее наращения ее можно приподнять!! Так, если а = 0, получим 1/2 м = 50 см (о чем я и написал выше). Если а = 1 м, вершина треугольника будет на расстоянии 0,87 м от основания. Если а = 100 м (на таком отрезке Земля еще плоская) - уже 7 м (слон пройдет!). Если а = 10 км (уже немного сказывается кривизна Земли), приподнять веревку можно будет на 700 метров! Теперь уже не так удивительно, что получается в случае исходной задачи Спина. Соединим вершину с центром Земли (радиус окружности R), а центр соединим с точкой касания веревки с окружностью. Получим прямоугольный треугольник. Гипотенуза его равна R + x (х - расстояние от Земли до вершины), один из катетов равен R. Вначале длина веревки была 2(пи)R, после ее наращения стала 2(пи)R + 1 (метров). Значит, длина второго катета равна (2(пи)R + 1)/2. Приравнивая квадрат гипотенузы сумме квадратов катетов, получаем: х = R([корень квадратный из 1 + пи-квадрат - 1], что приближенно равно 2,3R. Получается почти 14 тысяч километров! Результат совершенно невероятный (если, конечно, в расчетах нет ошибки). И если он правильный, то пролезет не только блоха с кошки (было и такое мнение), но и самая большая кошка, которую можно вообразить. Получается, что при натягивании "ослабленной" (на 1 метр) веревки, зазор в 17 (кажется) сантиметров "собирается" по всей окружности Земли, и веревка оттягивается (в прямом смысле этого слова) на многие тысячи километров. Был бы раз, если бы кто-то обнаружил ошибку в расчетах (хотя приведенная вначале простая плоская модель, где трудно ошибиться дает такой же странный результат).

Ответил на вопрос: Casillo   
1 +/-

Итак, даю решение этой, казалось бы простой, задачи. Чтобы было проще читать формулы, я вставлю картинки с решением.

Пришли к уравнению, которое решить аналитическими методами невозможно (о, ужас!). Придется использовать численные методы. Мне проще всего воспользоваться ресурсом WolfarmAlpha и "попросить" его просчитать. Вместо а подставляю значение 1 метр, вместо r - значение радиуса Земли 6?378137 метров.

Вот численное значение решения.

При таком значении не то, что кошка, а даже жираф на поезде проедет.

Вот вроде бы и все...

Если кого интересует угол при вершине, то при известном h его посчитать не составит труда. Формула для расчета у нас есть.

Ответил на вопрос: Rmcghee  
1 +/-

Кошка пройти сможет но не в любой точке. Проще всего ей будет пройти под канатом под точкой, где канат максимально оттянули от Земли.

Ответил на вопрос: Nunchuk  
0 +/-

Может быть, кто-нибудь посчитает еще угол ? при вершине? У меня получилось, что для того, чтобы его посчитать, нужно решить следующее уравнение: 2R/(2piR + 1) = tg(pi/2 - ?), где pi = число "пи" (достаточно взять 3,14), R - радиус Земли (достаточно взять округленно 6000 км, но перевести в метры, потому что 1 в скобках в левой части уравнения - это 1 метр). Не вредно было бы также проверить саму формулу.

Ответил на вопрос: Pinnace   
0 +/-

Длина экватора 40075696 м. Увеличение этой длины на 1 м позволит кошкиной блохе протиснуться под веревкой, а вот самой кошке это и в голову не придет, так как она просто не увидит, куда ей, собственно, протискиваться.

Ответил на вопрос: Heddles 

Похожие вопросы

Спросил
1 Отв.
Какая из рек считается на сегодняшний день самой длинной на земле?
Ответ: конечно же, Нил- самая длинная река в мире. автор вопроса выбрал этот ответ лучшим ... Читать далее...
Автор вопроса: Halation, в категории |
Спросил Halation
2 Отв.
Можно кота (кошку) научить звонить в дверь?
Ответ: можно если звонок позволяет дотянуться, у меня у знакомых кошка в туалет ходит на унитаз, и смывает за собой, я не верила пока сама не увидела. кошки умные ... Читать далее...
Автор вопроса: Sternites, в категории | | |
Спросил Sternites
11 Отв.
Любящий кошек мужчина будет любить свою жену?
Ответ: Только в том случае, если жена тоже будет любить и восхищаться его кошечками. А если она будет их пихать ногой, прогонять из кухни, говорить ужасное слово "БРЫСЬ!", то никакой любви, а даже наоборот ... Читать далее...
Автор вопроса: Antipolar, в категории | | | | |
Спросил Antipolar
1 Отв.
За какое время Луна в своем движении совершает один оборот вокруг Земли?
Ответ: Удивитесь, но Луна обращается вокруг Земли почти за месяц. Точнее за 29 с копейками суток. Именно поэтому один из самых древних календарей- это лунный календарь. Его было очень легко отслеживать по м ... Читать далее...
Автор вопроса: Orthodoxian, в категории | | | |
Спросил Orthodoxian
3 Отв.
Чем кормить кошку, чтобы шерсть блестела?
Ответ: По состоянию шерсти кошки можно легко определить степень её здоровья. Ну а здоровье напрямую зависит от полноценности питания. Например, когда мы живём на даче и берём с собою кошку, то она часто сам ... Читать далее...
Автор вопроса: Jrjones, в категории | | |
Спросил Jrjones
5 Отв.
Зачем хозяева зимой выкидывают собак и кошек на улицу?
Ответ: Наверное всё-таки не зачем, а почему? Потому что начисто лишены чувства ответственности и относятся к живым существам, как к игрушкам, что позволяет делать наше законодательство. Выходом могло бы ста ... Читать далее...
Автор вопроса: Undercry, в категории | |
Спросил Undercry
3 Отв.
Как быстро худеют стерилизованные кошки?
Ответ: Мы стерилизовали свою год назад. Она как была худенькой до операции, так такой и осталась. Кормим кошачьим кормом, обычно феликсом или шебой, перемешанным с хлебом. Кормим витаминами, играем, вообщем ... Читать далее...
Автор вопроса: Molder, в категории |
Спросил Molder
1 Отв.
Почему смешные кошки популярнее чем смешные собаки?
Ответ: потому что они более фотогеничны, у них мимика лучше развита и кошки это благородные животные в отличие от собак. ... Читать далее...
Автор вопроса: Jongsma, в категории | | | | |