О том, как одну олимпиадную задачу по физике десятилетиями решали неправильно

[aruba]

О том, как одну олимпиадную задачу по физике десятилетиями решали неправильно

Когда интуиция нас подводит...


«Имеются два одинаковых шарика, находящихся при одной и той же температуре. Один из них лежит на горизонтальной поверхности, другой подвешен на нити. Обоим шарикам сообщают одинаковое количество теплоты. Будут ли после этого температуры шариков одинаковыми или нет? (Любыми видами тепловых потерь можно пренебречь.)»

Рассуждения, используемые при традиционном решении: из-за теплового расширения лежащий на столе шарик поднимается, а висящий на нити шарик опускается.


Такую задачу иногда можно встретить

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

или в соцсетях. Общепринятый ответ интуитивно понятен: из-за затрат энергии на тепловое расширение при наличии силы тяжести шарик, лежащий на горизонтальной поверхности, окажется холоднее висящего на нити.

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

было показано, что этот ответ неправильный. На самом деле, результат будет обратным: лежащий шарик окажется теплее висящего. Разберемся, почему традиционный метод решения этой задачи приводит к неправильному ответу, и почему интуиция в этом случае нас подводит.

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

По материалам

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

:
Giacomo De Palma, Mattia C. Sormani, Counterintuitive effect of gravity on the heat capacity of a solid sphere: Re-examination of a well-known problem, American Journal of Physics 83, 723 (2015).
Общедоступный препринт статьи:

⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.

 

[старый хрыч]

«Имеются два одинаковых шарика, находящихся при одной и той же температуре. Один из них лежит на горизонтальной поверхности, другой подвешен на нити. Обоим шарикам сообщают одинаковое количество теплоты. Будут ли после этого температуры шариков одинаковыми или нет? »

А ведь в предлагаемом решении есть подмена тезисов.
Что по условию - один шарик лежит, а второй висит.
В предлагаемом решении - вот В НАЧАЛЕ шарик ЛЕЖИТ, а ПОТОМ подвесили.
То есть не два РАЗНЫХ шарика, а ОДИН!!!
То есть решение не имеет никакого отношение к условию.
Это - как доказывается, что 2х2=5, когда в решении производится некорректное деление на нуль.

 

[Kakashkin]

>Имеются два одинаковых шарика

>Здесь нужно учесть, что лежащий на столе шарик уже с самого начала, до его нагрева, будет немного сплющен под действием силы тяжести, а висящий шарик будет немного растянут

Это самая эпичная часть статьи...