* Бира в Лада Нива
Публикувано на 22 юли 2011 в раздел Физика.
При почти всеки автомобил гумите спрямо равнината на пътя стъпват в ъглите на правоъгълник. Колкото по-издължен е този правоъгълник, толкова по-стабилно вози колата – например комбитата и лимузините возят най-удобно и обратно – късите бази друсат повече.
При Лада Нива правоъгълника е почти квадрат. Това е и една от най-големите „тайни“ на добрата проходимост на този автомобил. Но е и една от причините за некомфортното возене. Друсането просто е повече от това при автомобилите с нормална геометрия, а в комбинация с липсата на рама и агрегата на раздатъчната кутия – това води до силни вибрации, които не са подходящи за всеки човек.
Сега една задача – да речем, че карате Лада Нива и пиете бира (не питайте откъде ми хрумна – просто слушах „Drinking and driving“ на „The Business“). Логично удобното място да поставяне на бутилката е на „барчето“ при скоростните лостове или отстрани до ръчната спирачка. При всички положения бутилката трябва да стои вертикално изправена, като нека приемем, че не се подпира от никоя страна. Да, но колата друса, от което естествено и бутилката е нестабилна – може да падне и да се разлее. Въпросът: колко бира трябва да изпиете (процентно спрямо количеството в бутилката) така, че поставената бутилка да бъде възможно най-стабилна, когато я поставите на вибриращата повърхност?
Half past five – I’m in the pub
six O’clock it’s home for grub
eight O’clock I’m back to the bar
sod the walk I’ll take the car!
Knock it back – have another one!
Drinking and driving is so much fun!
In the motor off you go
not too fast and not too slow
keep your head and keep your cool
must avoid that rightful pull!
Knock it back – have another one!
Drinking and driving is so much fun!
As you meander down the road
don’t forget your highway code
see the spot and take your pick
out of the car to be sick!
Knock it back – have another one!
Drinking and driving is so much fun!
За да е най-стабилна, трябва центърът на тежестта да е възможно най-ниско. Трябва да се знае плътността на бирата, плътността на стъклото и формата на бутилката.
Ако бутилката е безплътна (примерно направена е от сапунен мехур или от силово поле :), количеството което трябва да се изпие за постигане на най-нисък център на тежестта клони към общото количество на бирата :) Обаче тогава бирата ще е стабилна, а операторът на превозното средство няма да е (неговия център на тежестта ще се вдигне) :)
Празната бутилка има някакъв център на тежестта в зависимост от своята форма. Обикновено е някъде към средата на бутилката. Когато започнем да наливаме течност ние „смъкваме“ центъра на тежестта на общата конструкция надолу. В един момент обаче ръба на течността подминава този смъкнат център на тежестта, подминава го, но с това започва да го измества нагоре. Търси се именно точката, в която центъра на тежестта е на ръба на течността. Ако се приеме, че плътността на бутилката е d1, плътността на течността d2 и центъра на тежестта на бутилката е с височина „h“ в центъра на шишето… това може би е достатъчно информация, за да се реши задачата. Формата на шишето… да речем, че е цилиндър, за да ни е лесно :)
Мисля че само плътност не ни върши работа. Трябва ни маса на шишето и маса на бирата за да може да се изчисли общия център на тежестта. Очевидно ако шишето има много малък диаметър, течността вътре ще има малка маса и ще променя центъра на тежестта незначително.
така така…
Основата на бутилката е с лице S, нивото на бирата е x, масата на бутилката е M. Тогава общия център на тежестта е на височина (S*d2*x^2+h*M)/(S*d2*x+M)
полагам S*d2=a и става (a*x^2+h*M)/(a*x+M)
Търсенето на минимума на това ми се вижда сложно, според волфрамалфа също:
wolframalpha.com
С конкретни числа – радиус на бутилка 3.6cm, височина на центъра и на тежестта 14cm, плътност на бирата 1 се получава, че трябва да е пълна около 5.6cm за най-нисък общ център.
Забравих маса на бутилката 470гр, за радиуса съм извадил малко заради дебелината на стъклото.
http://www.alibaba.com/product-gs/412941430/690ml_amber_beer_bottle.html