Задача про муху.

avmich>А какие-нибудь конкретные возражения есть?

Возражений достаточно, но я хотел бы сначала услышать ответ ЕД, Вы-то не авиатор, Вам можно простить незнание аэродинамики. Рекомендовал бы Вам почитать Андерсона-мл.. У него глава специально посвящена подобным "кулинарным" заблуждениям.

avmich>Вы знаете механизм нагревания газа - т.е. увеличения скорости его молекул - при вдвигании поршня в цилиндр? При столкновении с поршнем молекулы получают прибавку импульса, направленную в сторону движения поршня.

А я думал - основной газовый закон работает (уравнение Менделеева-Клапейрона)...

avmich>Таков же механизм нагрева воздуха лопастями пропеллера. Лопасти толкают воздух, отталкиваясь при этом от него сами - воздух получает прибавку кинетической энергии молекул. И греется.

А молекулы во все стороны разбегаются. А мы потеем - зачем только вентилятор включили (мазохисты, наверное).

avmich>Муха передаёт импульс точно так же - крылья мухи соприкасаются с ближайшими молекулами воздуха, увеличивая их скорость в направлении "вниз", эти ближайшие молекулы передают этот добавок своего импульса (поскольку масса молекул не меняется, то прибавка - векторная - скорости соответствует прибавке импульса) окружающим молекулам, таким образом, весь воздух в целом получает прибавку импульса.

Скольким молекулам "передала импульс" муха (о направлении пока молчу). А сколько молекул в банке? А потери на трение?

avmich>> Передача импульса бутылке выражается в дополнительной силе, действующей на бутылку, направленой вниз и равной весу мухи.

victorzv>> А Вы под висящим вертолетом стояли? А под пролетающим самолетом?

avmich>Под висящим вертолётом стоял. Но, по-моему, можно и просто стоять рядом с вентилятором для иллюстрации, нет?

Констатирую, намека Вы не поняли. Вес вентилятора сколько кг? Синяков не остается? А что о вертолете говорить? А надо мной однажды Руслан на посадку заходил. Метров 300 - 400 высота была (как мне показалось). Так я вроде и не почувствовал ничего...

victorzv> Еще выше - нить натягивается - показания весов уменьшаются, еще чуть-чуть - и банка в воздухе. На весах - 0.

Вы, конечно, шутите, мистер victorzv

(с)

victorzv>> Еще выше - нить натягивается - показания весов уменьшаются, еще чуть-чуть - и банка в воздухе. На весах - 0.

avmich>Вы, конечно, шутите, мистер victorzv
avmich>(с)

А вдруг нет? И на самом деле на вертолете можно в космос летать?

victorzv>> Еще выше - нить натягивается - показания весов уменьшаются, еще чуть-чуть - и банка в воздухе. На весах - 0.
avmich>Вы, конечно, шутите, мистер victorzv
avmich>(с)

Kuznets > А вдруг нет? И на самом деле на вертолете можно в космос летать?

Читал в детстве фантастическую повесть, так там космолёт летал почти по такому же принципу.
Движитель представлял из себя замкнутую банку в которой три крыла махали со сдвигом по фазе в 120 градусов.
А на это "изобретение" героя натолкнула задача про подводную лодку и голубя летающего в ней.

GrayCat>Только вот муха взаимодействует с воздухом внутри бутылки (должна же она как-то с гравитацией бороться ) - пихает этот самый воздух вниз, и дно бутылки тоже с воздухом взаимодействует - тормозит его. "Эфир"

А поподробнее?

И не хамите , please.

Самолеты, вертолеты, ракеты - тоже воздух вниз "пихают"? Воздух - газ, его сильно не попихаешь. Сами попробуите воздух "пихнуть". Каков результат?

victorzv> Самолеты, вертолеты, ракеты - тоже воздух вниз "пихают"? Воздух - газ, его силно не попихаешь. Сами попробуите воздух "пихнуть". Каков резултат?

Рекомендую постоять под взлетающим вертолётом или хотя бы за прогревающим движок, хотя бы пропеллерным самолётом. Тогда всякие сомнения в "пихании воздуха" отпадут...

Всё же, прошу уточнить, за счёт чего муха летает, если не за счёт "пихания" воздуха?

Кстати, вспомнил забавный случай - как-то случилась детонация небольшого количества сушащегося йодистого азота от пролетающей над ним на малой высоте мухи Муха, правда, осталась жива.

=KRoN=>Рекомендую постоять под взлетающим вертолётом или хотя бы за прогревающим движок, хотя бы пропеллерным самолётом. Тогда всякие сомнения в "пихании воздуха" отпадут...

А если подумать перед тем, как клавиатуру трогать?

=KRoN=>Всё же, прошу уточнить, за счёт чего муха летает, если не за счёт "пихания" воздуха?

Вам же я уже ответил: подьемная сила на крыле - читайте книжки по аеродинамике, если не понятно. Только внимательно читайте. Там про "пихание" воздуха (гипотеза "закона сохранения импульса") тоже написано.

И скажите, пожалуйста, где буквы "твердый знак" и лат. Е v translite [/translit]?

Так, что такое подъёмная сила применительно к крылу мухи и как она создаётся?

ED>Сначала Вы пишете: «Вес бутылки на воздухе увеличится ровно на массу мухи.»
ED>Позднее: «P2-P1 =( Ммух - Vмух*Rho_возд) * g.» или проще, увеличится на вес мухи минус вес вытесненного ею воздуха. Где правильно?

Естественно, во втором случае, т.к. первый был чисто умозрительный и без особой вдумчивости, второй - с расчётом.

Mishka>>А потом вертолет начинает усиленно тянуть за нитку вверх - вес сиситемы уменьшится?
avmich>Если в последнем случае вес системы уменьшится, то надо срочно подавать патент на изобретение безынерционного движителя

Блеск!

victorzv>Подъемная сила создается за счет разности давлений на нижней и верхней поверхности крыла при его движении сквозь воздух.

Замечательно. Ещё немного и освоим, наконец, МКТ на уровне... какго там, 7-го класса? В общем, следующий шаг - что такое на физическом уровне разность давлений сверху и снизу крыла?

victorzv>И мотор весит по-разному в зависимости от наличия тока в обмотке??!

Нет, он весит одинаково. Так же, как и муха с бутылкой в не зависимости от манипуляций мухи.

victorzv>Как, как передает? Механизм каков? От молекулы к молекуле? А направления?

Именно от молекулы к молекуле. Закон сохранения импульса - не только никуда не делся, но и на нём основана МКТ.

victorzv>А Вы под висящим вертолетом стояли? А под пролетающим самолетом?

Я как-то не раз стоял и под и сзади...

victorzv>Вертолет поднимется все выше, турбулентность уже не ощутима, но нить еще не натянута. На весах - точный вес банки.

В реальной системе энергия молекул воздуха просто перейдёт в тепловую энергию молекул газа. Но мы, кажется, рассматриваем идеальную замкнутую систему.

victorzv>А я думал - основной газовый закон работает (уравнение Менделеева-Клапейрона)...

Ну что я могу сказать... Формулы зазубрены, а вот как они работают "на низком уровне" представления нет... :-/

victorzv>А молекулы во все стороны разбегаются. А мы потеем - зачем только вентилятор включили (мазохисты, наверное).

Однако импульс никуда не денешь... Закон сохранения импульса, однако...

victorzv>Скольким молекулам "передала импульс" муха (о направлении пока молчу).

Ну, предположим, что площадь крыла мухи... Ну, 2*3мм^2. Размах - 2мм. Т.е. "вытесняемый" объём - 2*2*3мм³ или 1.2*10^-8м^3. Т.е. 5.3*10^-7 моль, т.е. 3.22*10¹⁷ молекул. Это на одно крыло.

victorzv>А сколько молекул в банке?

В бутылке. Если 0.5 литра, то 1.34*10²² молекул. Т.е. муха двумя крыльями одним взмахом "пихает" 4.8*10^-5 всех молекул. За секунду (150 взмахов) - уже 0.72% всех молекул. Уже не так уж и мало, учитывая, что её масса составляет примерно 0.05% от массы бутылки.

victorzv>А потери на трение?

У нас же оговорено, что система идеальная? Впрочем, достаточно будет того, что она будет изолирована. Тогда уже по закону сохранения массы/энергии масса системы меняться не будет.

avmich>Вы, конечно, шутите, мистер victorzv

Вчера я думал, что он шутит (точнее, именно такое поведение называется не "шутить", а "тупить" ), сегодня - уже не знаю

Vale>(яд тщательно сцежен...)
>>Итак, вертолет (маленькая модель)сидит в достаточно просторной и высокой банке.

Vale>victorzv, нарисуйте схему воздушных потоков в банке. Вертолет возьмите соосный, чтобы не нужен был рулевой винт. Что будет, если диаметр винта равен 0.95, 0.5,0.05 диаметра банки. Вертолет висит на высоте 1/2 диаметра ротора.

Vale>Если вы шутите - уже не смешно. Если не шутите - тем более грустно.

А Вы перечитайте мою цитату, которую Вы сами же привели. Банка просторная и высокая, а нить - длинная - не 0.5 а 500 диаметров ротора. Я полагаю, что на дне банки Вы мало что почувствуете.

Доля преувеличения в моем посте, конечно, есть, но причин по которым вертолет не может натягивать нить, т.е. разгружать весы, - не вижу.

Или Вы можете с цифрами (формулами, ссылками на конкретные законы) обосновать свою точку зрения ?

Вроде вертолеты крупногабаритные грузы носят (и ведра с водой, не расплескивая), и не думаю, что ети грузы на воздействие струи ротора рассчитывают.

Xотя в тесной и закрытой банке - сразу не скажу. Воздушные потоки я считать не умею.

victorzv>но причин по которым вертолет не может натягивать нить, т.е. разгружать весы, - не вижу.

Ну, всё, приехали. Теперь я знаю, как барон Мюнхгаузен сумел вытянуть себя за волосы из болота

Нет, слов нету, если это не шутка и не тупизм

victorzv>>Подъемная сила создается за счет разности давлений на нижней и верхней поверхности крыла при его движении сквозь воздух.

=KRoN=>Замечательно. Ещё немного и освоим, наконец, МКТ на уровне... какго там, 7-го класса? В общем, следующий шаг - что такое на физическом уровне разность давлений сверху и снизу крыла?

Почитайте Вы любой учебник по аеродинамике (конструкции л.а., прочности л.а.), спросите у знающих людей, что такое ЦАГИ и чем там занимаются (занимались), наконец.

victorzv>>Как, как передает? Механизм каков? От молекулы к молекуле? А направления?

=KRoN=>Именно от молекулы к молекуле. Закон сохранения импульса - не только никуда не делся, но и на нём основана МКТ.

Уважаемый Крон, Вашы познания "МКТ" газов весьма поверхностны, прочитайте хотя бы азы.
Молекулы в газах движутся хаотически. Молекулы в газах не есть монолитные симметричные упругие шарики.
При "столкновениях" молекул они меняют свою вращательтню скорость и направление движения. Поетому происxодит затухание направленного движения газа.

Закон сохранения импульса - идеализация (вечных двигателей не бывает).


victorzv>>А Вы под висящим вертолетом стояли? А под пролетающим самолетом?

=KRoN=>Я как-то не раз стоял и под и сзади...

И его вес Вас не раздавил...


=KRoN=>В реальной системе энергия молекул воздуха просто перейдёт в тепловую энергию молекул газа.

А теперь перечитайте, что вы написали. Не хочу обижать вас определениями...

>Но мы, кажется, рассматриваем идеальную замкнутую систему.

Ага, в пределах земной атмосферы...

victorzv>>А я думал - основной газовый закон работает (уравнение Менделеева-Клапейрона)...

=KRoN=>Ну что я могу сказать... Формулы зазубрены, а вот как они работают "на низком уровне" представления нет... :-/

А что не так?


victorzv>>Скольким молекулам "передала импульс" муха (о направлении пока молчу).

=KRoN=>Ну, предположим, что площадь крыла мухи... Ну, 2*3мм^2. Размах - 2мм. Т.е. "вытесняемый" объём - 2*2*3мм³ или 1.2*10^-8м^3. Т.е. 5.3*10^-7 моль, т.е. 3.22*10¹⁷ молекул. Это на одно крыло.

=KRoN=>В бутылке. Если 0.5 литра, то 1.34*10²² молекул. Т.е. муха двумя крыльями одним взмахом "пихает" 4.8*10^-5 всех молекул. За секунду (150 взмахов) - уже 0.72% всех молекул. Уже не так уж и мало, учитывая, что её масса составляет примерно 0.05% от массы бутылки.

Умножаем на 10 - 7.2% . Остальной воздух о присуцтвии мухи в банке не догадывается... А в 3-х литровой банке?

victorzv>>А потери на трение?

=KRoN=>У нас же оговорено, что система идеальная? Впрочем, достаточно будет того, что она будет изолирована. Тогда уже по закону сохранения массы/энергии масса системы меняться не будет.

Изолирована от чего? Ета задача решается в пределах земной атмосферы. В банке тот же воздух, что и за ее пределами. А что это за система у Вас? И масса? Вы еще не доказали, что муху можно включить в систему банки.
Разве что в бухгалтерских книгах. Так мы физику рассматриваем.

victorzv>но причин по которым вертолет не может натягивать нить, т.е. разгружать весы, - не вижу.

Kron>Ну, всё, приехали. Теперь я знаю, как барон Мюнхгаузен сумел вытянуть себя за волосы из болота

А без демагогии... Если Вы знайете, почему это невозможно, так и обьясните. А уходить от ответа... Рисковано.

В случае с бароном Мюнхаусеном все силы и реакции я могу расписать, а вот в случае мухи(вертолета) - нет у меня реакзии с дном банки.

victorzv>А Вы полагаете, что самолеты и вертолеты летают благодаря тому, что они воздух вниз "пихают"?

То есть струя воздуха, направленная от вертолета вниз, по-Вашему, отсутствует?

Ко всем: Видимо, Виктор - член какой-то ортодоксальной секты, не признающей Закон сохранения импульса. Боюсь, такому мы ничего доказать не сможем. Только путем изменения в соответствующей библии.

GrayCat>Боюсь, такому мы ничего доказать не сможем. Только путем изменения в соответствующей библии.

Я это уже понял Не хочется думать, что наши аэродинамики все настолько далеки от физики, надеюсь, это случай уникальный...

О! Кстати:

Д. В. Сивухин, "Общий курс физики", том 1. "Механика" издание 3-е, 1989г. Параграф 66, стр. 381:

Весом тела называется приложенная к нему сила P, равная силе, с которой это тело действует на подставку, на которой оно лежит, или тянет за подвес, к которому оно подвешено. При этом предполагается, что тело, подставка и подвес покоятся в той системе отсчета, в которой производится взвешивание. Когда говорят о весе тела, обычно предполагают, что тело, подставка и подвес покоятся относительно Земли. [курсив - Д. В. Сивухин ]

victorzvA Vy polagaete, chto samolety i vertolety letayut blagodarya tomu, chto oni vozduh vniz "pihayut"? [/translit]

GrayCat>То есть струя воздуха, направленная от вертолета вниз, по-Вашему, отсутствует?

Я спрашиваю о _причинах_ летания, а не о его _последствиях_.;)

Подробнее не обьясняю - жду ответа от ЕД на ету тему...

Да и интересно от Вале и Крона услышать членоразделные обьяснениа о невозможности натягивания нити изнутри банки.

GrayCat>О! Кстати:

GrayCat>Д. В. Сивухин, "Общий курс физики", том 1. "Механика" издание 3-е, 1989г. Параграф 66, стр. 381:

GrayCat>Весом тела называется приложенная к нему сила P, равная силе, с которой это тело действует на подставку, на которой оно лежит, или тянет за подвес, к которому оно подвешено. При этом предполагается, что тело, подставка и подвес покоятся в той системе отсчета, в которой производится взвешивание. Когда говорят о весе тела, обычно предполагают, что тело, подставка и подвес покоятся относительно Земли. [курсив - Д. В. Сивухин ]

Прекрасно! Вот еще один аргумент против "бухгалтеров". Покоятся-то весы и бутылка, а муха - летает (не опираясь на воздух). Нет у нее ни подставки, ни подвеса. Т.е. говорить о весе мухи в физическом смысле затруднительно. Не влияет ее вес на вес бутылки.

Спасибо, ГрейКет! А я все пытаюсь публику послать умные книжки почитать...

=KRoN=>Я это уже понял Не хочется думать, что наши аэродинамики все настолько далеки от физики, надеюсь, это случай уникальный...

Да ладно, все не так уж плохо. Почитайте рассказик "Логика" Азимова:

http://rt.gena.lib.ru/win/design/camel/pages/1627/0.htm

– Послушай, Майк! Он выполняет волю Господина, которую читает на циферблатах и в графиках. Но ведь и мы делаем то же самое! В конце концов это объясняет и его приказ повиноваться нам. Повиновение – Второй Закон. Первый же – беречь людей от беды. Как он мог спасти людей, сознательно или бессознательно? Конечно, удерживая луч в фокусе! Он знает, что способен сделать это лучше, чем мы. Недаром он настаивает на том, что является высшим существом! И выходит, что он не должен и подпускать нас к рубке. Это неизбежно следует из Законов роботехники.

– Конечно, но дело не в этом. Нельзя же, чтобы он продолжал нести свою чепуху про Господина.

– А почему бы и нет?

– Потому, что это неслыханно! Как можно доверить ему станцию, если он не верит в существование Земли?

– Он справляется с работой?

– Да, но...

– Так пусть себе верит во что ему вздумается.

 

victorzv> Прекрасно! Вот еще один аргумент против "бухгалтеров". Покоятся-то весы и бутылка, а муха - летает (не опираясь на воздух).

Хмм. А на что же она опирается? Или, точнее, какая сила уравновешивает силу тяжести, приложенную к мухе? Кроме того, муху для простоты будем считать тоже покоящейся (в воздухе).

victorzv> Нет у нее ни подставки, ни подвеса. Т.е. говорить о весе мухи в физическом смысле затруднительно.

Так никто и не говорит о весе МУХИ! В исходной задаче спрашивается вес БУТЫЛКИ с мухой!

victorzv> Не влияет ее вес на вес бутылки.

Хорошо. Несколько видоизменяем задачу. Муха СИДИТ на дне бутылки. Как по Вашему, вес бутылки с СИДЯЩЕЙ мухой больше веса бутылки БЕЗ мухи?

victorzv>Спасибо, ГрейКет! А я все пытаюсь публику послать умные книжки почитать...

Уже

Бутылка с мухой и воздухом болтается в невесомости. С расстояния, значительно большего, чем размер бутылки, прилетает абсолютно упругий шарик, ударяется, отскакивает. Импульс бутылки и шарика после соударения измеряется на расстоянии, много большем размера бутылки или через время, много большее характерного времени релаксации системы муха-бутылка.Закон сохранения импульса в чисто классическом виде для двух материальных точек, одна из которых является ЗАМКНУТОЙ системой, включающей бутылку, воздух, муху минус массу вытесненного мухой воздуха, как писал КРОН и другие. НАМ НЕ ИНТЕРЕСНО, КАК происходило взаимодействие- отлетела бутылка, муха разбила голову о стенку и т.д. Если, когда бутылка с мухой стоит на весах на Земле, "муха висит, ни на что не опираясь", значит она до этого оттолкнулась от дна, передав ему импульс, если она висит, взаимодействуя с воздухом - он передает ее вес системе муха-бутылка. Задача была про стационарный случай стояния бутылки на весах, когда все процессы установились. Поэтому, КРОН прав, а "аэродинамик" - нет. Блин, хотел добавить пару ласковых про состояние отечественного самолетостроения, да боюсь, плюсомет включат...

Адрон>Закон сохранения импульса в чисто классическом виде для двух материальных точек, одна из которых является ЗАМКНУТОЙ системой, включающей бутылку, воздух, муху минус массу вытесненного мухой воздуха, как писал КРОН и другие. Если, когда бутылка с мухой стоит на весах на Земле, "муха висит, ни на что не опираясь", значит она до этого оттолкнулась от дна, передав ему импульс, если она висит, взаимодействуя с воздухом - он передает ее вес системе муха-бутылка. Задача была про стационарный случай стояния бутылки на весах, когда все процессы установились. Поэтому, КРОН прав, а "аэродинамик" - нет.

Еще один "бухгалтер"...
:Д
Мы говорим о весе. Не надо о массе - это немного другой разговор.

Муху Вы включаете в систему априори, не доказав, что это можно сделать. Намекаю - при выполнении условий задачи масса мухи не может суммироваться с массой бутылки (и, возможно, воздуха).

Почитайте, пожалуйста, что такое масса, а потом приступайте к решению.;)

Как вес зависит от импульса при отталкивании от дна? И потом, муха могла просто залететь в бутылку (через горлышко) и не садится. Так что, все это - децкий лепет. Типа, я стоял на весах в закрытой комнате, оттолкнулся, подпрыгнул. И пока находился в воздухе, махая кусками пенопласта 1 м на 1 м, весы показывали мой вес. Не смешно?

Неужели Вы не поняли, что сейчас мы выясняем, может ли муха (вертолет) передать свой вес на дно банки с большой высоты? Если такой механизм будет найден - признаем, что весы покажут вес бутылки + вес мухи ( а вес воздуха не покежут).

А пока ету гипотезу пытаются обосновать "пиханием" воздуха вниз. У Вас есть свой вариант?

ED> Имеется бутылка, заткнутая пробкой. Взвесим её. После этого откроем бутылку, загоним в неё муху и закроем бутылку снова.

victorzv, Вы, случайно, не случай без закрытой пробки рассматриваете? А банка у вас не в форме тазика, с мухой над ней на расстоянии, существенно большем диаметра тазика? Тогда, конечно, система неизолированная. Но по условию, бутылка заткнута пробкой.

ED, скажите своё мнение просто интересно.

Блин, ну был же уже пример. Если муха не оказывая влияния на закрытую бутылку, в которой она находится, способна преодолевать земное притяжение, то, привязав к ней и ко дну бутылки нитку, получаем облегчение веса и для всей бутылки (что и утверждает Виктор), т.о. убрав земное притяжение, т.е. перенеся бутылку в невесомость, получим постоянное ускорение для бутылки без её взаимодействия с окружающей средой... А наши-то "космонавты" всё с ЯРД да ЭРД мучаются...