Все зависит от условий задачи - считать ли трение нулевым...20.12.05 10:52 Число просмотров: 1489 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 20.12.05 11:24 Количество правок: 2
> Работа двигателей вместе с работой двигателей полотна > пойдет на преодоление силы трения в полотне и подшипниках
Все зависит от условий задачи - считать ли трение нулевым или отличным от нуля (принебрегать ли им в расчетах лил нет).
> колес. И выделится все это в тепло. Вобщем без азотного > охлаждения они много не протянут. А с ним - просто > расколются.
Почему расколятся, почему азотное, зачем охлаждать до сверхнизких температур, лучше водой - у нее теплоемкость больше.
> Двигатели сами по себе не приведут к взлету самолета, будь > они хоть ракетные. Подъемную силу создает разность давлений > в струях воздуха над и под крылом. Давления там получаются > разные по уравнению Бернулли - чем быстрее движется > воздух/жидкость тем меньше давление. Если воздух не > движется - не будет разницы. Не будет подъемной силы > соответствующе. Кстати самолет может взлететь и без > двигателей. Если его крылья дуть со скоростью 300-400км/ч. > Задачку бы квалифицировал как Упражнение №3 в учебнике > физике.
В том то и вопрос задачи, на сколько я понял, разгонится ли самолет до скорости взлета?
> UPD > Теперь рассмотрим идельность. > Насчет идеальной прочности -см выше. Если будет азотное > охлаждение ниче не сломается.
Все зависит от условия задачи - учитывать ли нагрев, теплоемкость, теплоотдачу/теплопроводность, но задача, полагаю, не на тепловые процессы, а на механику.
> Если кроме этого добавим отсутсвие механических потерь на > тепло (типа система без силы трения) тоСИЛАтяги > двигателей самолета и полотна будетРАЗГОНЯТЬподстил.
Не, подстил разгоняется отдельно, совсем другой системой и двигателями. Самолетные двигатели будут разгонять воздух (выхлопные газы), раскручивать шасси и, может быть, сам самолет, а подстил они будут только тормозить, то есть создавать усилие противоположно направленное приводу подстила, передаваемое через корпус самолета, шасси на поверхность подстила.
> Бесконечно. До скорости света. Скорости света тело > (полотно) не достигнет тк при приближении к оной его масса > будет стремится к бесконечности. А для разгона бесконечной > массы надо бесконечно много энергии. Если введем еще > идеальность в массу то получим фотонное (волновое) полотно. > Энергия будет определятся E=h*ню. Ню (частота) будет > уходить в бесконечность.
Ради бога, не надо про это.
> С учетом этого квалифицировал бы задачку как №3 за зачете > по какой нить СТО (спец теория относительноси) на том > уровне как мы ее в универе проходили. Естественно со всеми > выкладками, типа какая масса будет у самолета, полотна, > какие относительные скорости, наскока там затормозит время. > Все это просчитывается через преобразования Лоренца.
Задача не на знание теории относительности, простая Ньютоновская механика. Рассморим малые скорости, если самолет начнет двигаться вперед, разгоняться, и может набрать необходимую скорость через небольшой промежуток времени, то он взлетит. Полагаю, что в этом случае не потребуется бесконечного времени и скоростей.
> UPD2,6,7 > Единственная непонятка которая вгоняет тут в ступор многих > так это скорость. Речь в задаче идет о вертикальной > скоростиБОКОВОЙточки колеса относительно земли. А она в
Скорость боковой точки колеса, катящегося без проскальзывания по поверхности будет направлена под углом 45 градусов к поверхности. Если эта поверхность движется относительно системы отсчета, то скорости нужно векторно сложить.
> данном случае станет значительно больше обычной скорости > самолета. Двигатели создаютСИЛУа неСКОРОСТЬ > Скорость - следствие силы и еще кучи причин. Линейная
Не кучи, а еще одной - инерции.
> скорость точки колеса относительно дорожки в момент касания
В месте касания.
> равна нулю даже если полотно неподвижно потому такой случай > не рассматриваем (это асфальтовое полотно, задача явно не > про него). Относительно земли горизонтальная скорость > нижней точки колеса неопределенная. Почему? -
Всегда равна скорости полотна относительно земли, если без проскальзывания.
> Поскольку скорость нижней точки нескользящего колеса относительно > опоры равна нулю то скорость нижней точки колеса > относительно земли всегда будет равна скорости опоры > относительно земли. То есть скорость опоры в этом случае
Круто!
> может быть какой угодно совершенно от балды, даже нулевой > как у обычного покрытия. > > PS А Harrier взлетит ;)
Условия задачи!!!
Сила тяги двигателей параллельна земле!
> PPS Я сегодня уезжаю из страны на неделю (в отпуск типа).
Везет же, "роджественские каникулы" начались.
> Так что в продолжении дискуссии участия принять не смогу Ж( > > UPD4 > Насчет силы трения и потерь. Если трения не будет в > подшипниках колес - то %опа. Задача не имеет физического
Она всегда есть. Не %опа, а сила трения разумеется. И ничего страшного по жизни не происходит.
> смысла. Вернее конечно имеет, но его надо еще придумать :)
Если есть сила трения, то всякая задача теряет смысл. Очень круто!
> UPD5 > Придумал. Силе двигателей будет противодействовать сила > упругости составляющих подшипников. В этом случае задача
Скорее вес будет противодействовать силе притяжения через упругость подшипников.
> вырождается до случая неподвижных колес, приваренных к > неподвижному полотну без массы, сила двигателей полотна > противодействует силе тяги самолета. Энергия двигателей > уходит в накачку волновой энергией типа неподвижного
Не надо про накачку волновой энергией.
> полотна с нулевой массой движущегося со скоростью света + в
И про скорость света.
> энергию движущихся из двигателей самолета потоков воздуха. > Все счастливы. Но такого не бывает. Трение и масса всегда
Ткогого никогда не бывает, потому что не может быть никогда. Задача бессмыслена. Всем двойки без переэкзаменовки.
Самолет (реактивный или винтовой) стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа транспортера).
Покрытие может двигаеться против направления взлета самолета.
Оно имеет систему управления, которая отслеживает и подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна.
Вопрос: сможет ли самолет разбежаться по этому полотну и взлететь ?
высказаны тысячу раз, но это не помешало сломать об эту задачу столько копий, что и не снилось даже в самых ожесточенных российско-украинских политических баталиях.
ЗЗЫ: Сразу скажу, что условие несколько некорректно (в отличие от задачки про сыновей и голубей возле лавочки) и именно об эту некорректность копья и ломаются. В ней есть как вполне устранимые неточности в формулировке типа подстраивания линейной скорости полотна и угловой скорости вращения колес (устраняется, например, уравниванием линейной скорости точки на внешней стороне колеса с линейной скоростью полотна, как мне кажется именно это имел в виду автор), так и некорректность из разряда "Может ли всемогущий бог создать камень, который не сможет поднять" (и позднейшие переделки "Что будет если неостановимый снаряд врежется в неразрушимую стену")
----------------
Самолет и транспортер находятся в воздухе, воздух относительно каркаса транспортера неподвижен (ветра нет). Сцепление колеса с транспортером идеальное - без проскальзывания (можно заменить цепью и зубчатым колесом). Все идеально крепкое (то бишь поломаться ни транспортер ни шасси не может)
----------------
Тяга строго параллельна транспортеру, который в свою очередь строго перпендикулярен силе притяжения. Сила тяги двигателей не бесконечна
2HandleX&DamNet: Черти! Дайте пофлеймить!!! Интересно же...21.12.05 17:14 Автор: Den <Денис Т.> Статус: The Elderman
В грузовом самолёте установлен мощьный двигатель к ротору которого прикреплены два шара по 500кг. на стальных плечах, противоположный друг другу.
После взлёта двигатель в грузовом отсеке был включен и ротор раскрутил шары систему до 20 000 об/мин.
Вес самолёта изменится?
З.Ы. Расходом топлива и высотой полёта необходимо пренебречь. Будем считать, что расход топлива турбин самолёта и двигателя в грузовом отсеке ничтожно мал, также ничтожно мала высота полёта (почти у поверхности земли).
Вот тогда еще хитрее на тему пепелацев21.12.05 13:56 Автор: whiletrue <Роман> Статус: Elderman
Ротор может вращать в обоих направлениях одновременно. Ну как-то там два шкива к одному мотору, через какой-то переходник... Синхронно, с одинаковой скоростью. Опять таки те же два шара, раскрученные до бешеной скорости, только вращаются они в разных направлениях. Ну и допустим вверху и внизу они получаются вместе, а по бокам с разных сторон (так вот синхронизируем). Тогда такая система должна прыгать вверх-вниз, т.к. в какой-то момент вверх напрвлена двойная центробежная сила, а потом в какой-то момент вниз двойная центробежная сила, а по бокам они должны компенсироваться.
А теперь будем всю эту систему вращать в другой плоскости, так чтобы в тот момент, когда шары находятся "внизу", плоскости вращения были-бы горизонтальны, а когда "вверху" - вертикальны. Таким образом получим, что шары описывают такие две седловидные 3D-траектории, и максимум при сложении их центробежных сил - направлен вверх. Т.е. система полетит =)))
Если кто сомневается в возможности движения такой системы - гляньте, как едит по столу мобильник, когда работает вибро-сигнал. =) Только направление его движения зависит от его формы (какими своими частями он за стол цепляется), и необходима сила трения, чтобы поддерживать его направление (чтобы его било в определенную сторону), а здесь все компенсируется самой системой =)))
з.ы. еще немного таких разговоров - и пора в психушку сдаваться =)
Роторные двигатели-маховики уже давно придуманы (используются для ориентирования космических кораблей). Вес и масса не меняется.21.12.05 13:22 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman
Дык у герадинов скорость вращения сравнительно низкая и синхронизирована с силой вращения самого космического корабля.
Только вот о весе говорить особо не приходится, т.к. сила притяжения сравнительно не велика и обычно компенсируется скоростью вращения корабля вокруг земли по орбите. А вот масса такой системы действительно не меняется.
Большая скорость не нужна. От скорости вращения будет...21.12.05 14:56 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 21.12.05 14:56 Количество правок: 1
> Дык у герадинов скорость вращения сравнительно низкая и
Большая скорость не нужна. От скорости вращения будет зависеть скорость разворота самого корабля.
> синхронизирована с силой вращения самого космического > корабля. > Только вот о весе говорить особо не приходится, т.к. сила > притяжения сравнительно не велика и обычно компенсируется
Сила притяжения не причем.
> скоростью вращения корабля вокруг земли по орбите. А вот > масса такой системы действительно не меняется.
В момент раскручивания маховика корабль будет раскручиваться в другом направлении вокруг той же оси. Набрали скорость маховика - корабль вращается с постоянной скоростью, обратнопропорциональной соотношению моментов инерции. Остановили маховик - остановился в новом положении корабль. Маховику пофиг, в каком положении он остановился. Из маховика делать героскоп, как стабилизатор направления, совсем не к чему. Это проще, дешевле, удобнее, точнее, чем применять пару маленьких реактивных двигателей.
Нет.21.12.05 13:18 Автор: amirul <Serge> Статус: The Elderman
Попробуй раскрутить за руки свою подружку, так, чтобы её ноги летели над землёй. Возрастает нагрузка на руки, но ослабевает вертикальная нагрузка на ноги (по сравнению с обычным вертикальным подъёмом подружки на руках).
Вертикальная нагрузка не уменьшится.21.12.05 15:00 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman
Маленький моторчик, способный вращать ротор с большим кол-вом оборотов (пусть те же 20 000 об/мин.). К ротору моторчика с разных сторон горизонтальной плоскости, перпендикулярной оси вращения, прикреплены на тонкой леске два грузила, которые в положении покоя находятся на плоскости опоры моторчика.
Включаем моторчик, центробежная сила поднимет грузила. После чего утверждаем, что вес (не масса) системы не изменился и сила притяжения от грузил передается на штифт ротора через тонкие лески.
Так?
Так. Раз масса системы не изменилась и она не стала...21.12.05 17:53 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 21.12.05 18:00 Количество правок: 1
Так. Раз масса системы не изменилась и она не стала двигаться с ускорением в вертикальном направлении (ускорение не изменилось или осталось равным нулю), то вес не изменился. Даже в процесе раскручивания.
Соберите систему и поставте на весы. Не так уж это и сложно осуществить. Вот и получите ответ на вопрос.
Попробуйте рассчитать изменение веса, если считаете что изменится и расчетную формулу в студию.
Опа! Так ты ж гравицапу изобрел! =)21.12.05 13:14 Автор: whiletrue <Роман> Статус: Elderman
С точки зрения физики ведь все равно к чему приложена сила.
Предлагаю для упрощения следующий вариант:
Транспортер, на нем автомобиль. Двигатель вращает колеса.
Одако, возможности двигателя по раскрутке колеса бесконечны.
Не бесконечна сила с которой двигатель раскручивает колеса.
Транспортер также имеет бесконечные возможности по скорости.
Если сила трения на подшипниках колеса и на подшипниках транспортера отсутствует
то задача не имеет решения. (Никто еше не видел бескоечной скорости. В крайнем случае
всю нашу систему разорвет центробежными силами на куски.)
Если трение на колесах автомобиля есть то он, естественно никуда не поедет, поскольку
в конце концов сила трения уравняется с силой прикладываемой двигателем к колесам.
В данной задаче - нет. С точки зрения к какой именно части...21.12.05 10:43 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 21.12.05 10:44 Количество правок: 1
> С точки зрения физики ведь все равно к чему приложена сила.
В данной задаче - нет. С точки зрения к какой именно части корпуса - действительно все равно где будут установлены двигатели самолета (хвост, фюзеляш, крылья или даже носовая часть), если самолет считать абсолютно твердым телом.
Но со стороны чего приложена сила - разница есть. А именно со стороны того же кузова, к которому закреплен двигатель внутреннего сгорания (например автомобиля) или со стороны внешней опоры (земли/воздуха/...).
> Предлагаю для упрощения следующий вариант: > Транспортер, на нем автомобиль. Двигатель вращает колеса.
А это уже другая задача.
> Одако, возможности двигателя по раскрутке колеса > бесконечны. > Не бесконечна сила с которой двигатель раскручивает колеса. > Транспортер также имеет бесконечные возможности по > скорости. > > Если сила трения на подшипниках колеса и на подшипниках > транспортера отсутствует > то задача не имеет решения. (Никто еше не видел бескоечной > скорости. В крайнем случае > всю нашу систему разорвет центробежными силами на куски.) > > Если трение на колесах автомобиля есть то он, естественно > никуда не поедет, поскольку
Ну ну, поставим автомобиль на транспортер и дадим газу. Посмотрим как он никуда не поедет будь то по транспортеру, будь то относительно земли. Сила трения однозначно есть, причем везде.
> в конце концов сила трения уравняется с силой > прикладываемой двигателем к колесам.
Я опять перескакивал с пятого на двадцатьпятое...21.12.05 11:56 Автор: Glad Статус: Незарегистрированный пользователь
> Ну ну, поставим автомобиль на транспортер и дадим газу. > Посмотрим как он никуда не поедет будь то по транспортеру, > будь то относительно земли. Сила трения однозначно есть, > причем везде.
Я опять перескакивал с пятого на двадцатьпятое...
Имелась в виду сила трения в подшипниках колеса.
Под "не поедет" имелось в виду следующее:
"сила трения внутри колес (подшипников) автомобиля уравновесит силу с которой действует двигатель на автомобиль".
Ранее имелась в виду сила с которой двигатель действует на материальный объект (неважно какой двигатель, они все действуют по одним и тем же законам и конечный продукт их - сила, которая приложена с какой - то части кузова(какого либо обьекта будь то самолет или автомобиль), и нам все равно куда ее присобачить, так как в условии не оговаривалось где установлен двигатель.
Можно даже взять те же реактивные двигатели и установить их на колеса самолета с направлением реакривных струй по касательной к колесу. получим ту же "раскручивающую способность как у автомобиля.
:-)
Сила тяги двигателя может быть компенсирована силой трения...21.12.05 13:17 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 21.12.05 13:19 Количество правок: 1
> Я опять перескакивал с пятого на двадцатьпятое... > Имелась в виду сила трения в подшипниках колеса. > Под "не поедет" имелось в виду следующее: > "сила трения внутри колес (подшипников) автомобиля > уравновесит силу с которой действует двигатель на > автомобиль".
Сила тяги двигателя может быть компенсирована силой трения покоя в трансмиссии.
При движении сила тяги двигателя может быть компенсирована силой трения скольжения/качения (и даже сопротивлением воздуха). Тогда объект будет двигаться равномерно и прямолинейно (второй закон Ньютона).
> Ранее имелась в виду сила с которой двигатель действует на > материальный объект (неважно какой двигатель, они все
Механические двигатели (будь то ДВС или электрический) состоят из ротора и статора. Суть задачи сильно меняется, если двигатель крепить на объекте или вне оного. Как, впрочем, с реактивным, только по аналогии будет ли он гонять воздух внутри объекта или наружний воздух.
> действуют по одним и тем же законам и конечный продукт их - > сила, которая приложена с какой - то части кузова(какого > либо обьекта будь то самолет или автомобиль), и нам все > равно куда ее присобачить, так как в условии не > оговаривалось где установлен двигатель. > Можно даже взять те же реактивные двигатели и установить их > на колеса самолета с направлением реакривных струй по > касательной к колесу. получим ту же "раскручивающую > способность как у автомобиля.
Почти, но не совсем. В данном случае останется все тот же самолет :-(.
Сила/момент будет приложена к колесам, но со стороны воздуха (инертности разгоняемого воздуха).
В автомобиле сила/момент к трансмиссии прикладывается со стороны кузова.
Короче будет ли велосипедист сам крутить педали или его будут тянуть за веревочку.
> :-)
Разницы в том тянет ли велосипедист за собой велосипед или...21.12.05 13:46 Автор: Glad Статус: Незарегистрированный пользователь
Разницы в том тянет ли велосипедист за собой велосипед или крутит на нем педпли нет.
К велосипеду (или самолету) и в том и в другом случае прикладвается сила. Все.
Нарисуйте ее вектор, и установите действие других сил. Сила трения в описанном случае при
увеличении скорости врашения колес будет возрастать. Следовательно достигнув скорости вращения
при которой сила трения будет равной силе приложенной к самолету система перейдет в положение равновесия (этакая печка вырабатывающая тепло трением с офигенной мощностью).
Вопрос как раз был и в том, будет ли увеличиваться сила трения в процессе попытки взлета самолета или нет.21.12.05 13:55 Автор: DPP <Dmitry P. Pimenov> Статус: The Elderman Отредактировано 21.12.05 13:55 Количество правок: 1
подробно о проекте
Анализ криптографических сетевых...
новое сообщение
закрытая нитка
новое сообщение
в закрытой нитке
старое сообщение
