Задача про муху.

victorzv> Еще один "бухгалтер"...
вицторзв&гт;Мы говорим о весе. Не надо о массе - это немного другой разговор.

Правильно! А вес - это то, что покажут весы. На которых стоит бутылка. С мухой.

victorzv>Муху Вы включаете в систему априори, не доказав, что это можно сделать.

Это не я - это ПО УСЛОВИЮ муха включена в систему!

victorzv> Намекаю - при выполнении условий задачи масса мухи не может суммироваться с массой бутылки (и, возможно, воздуха).

То есть масса системы Бутылка+Муха не равна сумме их масс? Так это же здорово! На подобном "дефекте масс" вся ядерная энергетика стоит (и РВСН тоже ) Даешь "мухобутыльную" энергетику! А уж какие боеприпасы можно придумать... Одна беда - "зеленые" %йца оторвут за варварскую эксплуатацию мух

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

С удовольствием! Тот же самый том Сивухина, стр. 75: Мера инертности тела называется массой. Там же, стр. 106: Масса составного тела [...] равна сумме масс составляющих тел.

И не забудьте, Виктор, что на Сивухине выросло несколько десятков поколений физтехов - не самых тупых людей на Земле

ED>Если вертолёт ещё немного увеличит мощность, то вес станет отрицательным, банка взлетит.

Кстати, думаю, что в динамике такое возможно Банка должна быть достаточно высокой, чтобы вертолет успел как следует разогнаться вверх, отстрелить лопасти, воздушный поток успел кое-как устаканиться (перестал оказывать дополнительное давление на дно банки). Вот тогда банка взлетит!!! ненадолго, правда...

GrayCat>И не забудьте, Виктор, что на Сивухине выросло несколько десятков поколений физтехов - не самых тупых людей на Земле

Не только "физтехов", но и физхимиков У нас это тоже один из основных учебников был

GrayCat>Кстати, думаю, что в динамике такое возможно

Не просто возможно, а обыденное дело - неужто ни разу не прыгыл верхом на стуле, например?

=KRoN=>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.........

По этому поводу был написан фантастический роман. Не помню кем, но назывался он "Падает вверх". Только вместо мухи там был обычный мотор с пропеллером!

Воо! Автор - Полещук, Александр Лазаревич

В повести "Падает вверх" (1964), показано применение антигравитации, основанной на идеях "машины Дина".

А что есть машина Дина? И кто такой Дин?

Кроме Мюнхаузена, по-моему, ещё Бержерак летал на Луну, подбрасывая магнит, при этом сидя в железной корзине...

victorzv>[translit] Eshche odin "buhgalter"...

Да нет, как раз физик.

Вы, victorzv, человек неглупый, но упрямый. Если не внимательно прочитали условие задачи - так и скажите - "не обратил де внимание на пробку". Принципиально разные задачи - с замкнутой и с незамкнутой системами. Я,лично, стараюсь СВОИ ошибки признавать (например, когда назвал верный расчет DiJ неверным).

=KRoN=>Вообще, для любого мало-мальски проникнувшегося в основные физические принципы, решение задачи просто очевидно, потому и спорить тут сложно очень.

А физик говорит:
Тут штучка тонкая.

А про массу Вы не торопитесь...

victorzv>Вы же видите, что с формулами у публики (включаю и себя) напряженка, так распишите нам ето дело. А то отделались самыми общими словами...

Не тот случай, чтобы формулами расписывать - см. пост от 00-51 - по моему, исчерпывающе. Интересуют формулы - посмотрите мое эссе про антинейтринный движок Error 404 - Страница не найдена. Там в роли мухи выступают антинейтрино (тяга маленькая, но есть)
Но тут система полностью открытая - для антинейтрино "пробки" пока не придумали.

Ну, ладно, Виктор, попробую зайти с физической подоплёки процесса.

Муха, взмахнув крылом, заставила часть молекул воздуха приобрести некоторый дополнительный импульс, направленный вниз. На самом деле, поскольку скорость её крыла гораздо ниже собственных скоростей молекул воздуха при нормальных условиях, просто в хаосе броуновских соударений молекул, образовался суммарный импульс, направленный вниз - средняя векторная скорость молекул в локальном объёме воздуха под крылом мухи стала не нулевой, а направленной вниз.

Далее, приобретя некоторую среднюю векторную составляющую, напрвленную вниз, эта область воздуха смещается вниз. Поведение молекул можно с большой точностью считать поведением абсолютно упругих шариков определённого диаметра. Так вот, путём упругих соударений, молекулы, локального объёма воздуха начинают передавать импульс окружающим объектам. Поскольку основную массу воздуха в бутылке стоит считать изначально неподвижной это значит, что векторная сумма её молекул имеет среднее нулевое значение.

Независимо от процесса взаимодействия молекул приобревшего некоторый импульс воздуха с основной массой воздуха, сложение группы векторов, имеющих некоторое ненулевое суммарное значение с группой векторов, дающих в сумме ноль, получим исходное же векторное значение.

Поэтому неважно с каким объемом воздуха провзаимодействует воздух, "отправленный" крылом мухи вниз - импульс никуда не денется. И рано или поздно, этот импульс будет отдан дну бутылки.

Да, в реальном газе соударения не абсолютно упругие, но для воздуха при нормальных условиях погрешность измеряется процентами.

Уф. Получилось объяснить?

victorzv>Подъемная сила крыла мухи - это вертикальный компонент аэродинамичеких сил на крыле мухи. Условное направление зависит от выбранной системы координат. Подъемная сила создается за счет разности давлений на нижней и верхней поверхности крыла при его движении сквозь воздух.

... каковая разность давлений создает ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК в направлении градиента этой разности и в конечном счете УСКОРЯЕТ ВОЗДУХ. После чего тот ТОРМОЗИТСЯ о стенку или дно бутылки и передает этот импульс бутылке. То, что импульс рассеивается в объеме воздуха значения не имеет - закон сохранения импульса все равно работает. Кстати, вес воздуха в объеме литровой бутылки примерно равен 1,225 грамма, что сравнимо с весом собственно мухи

Высвободив одну руку, я щелкнул тумблером, лампочка погасла, и старичок затих.
- А вот все-таки у меня есть вопрос, - продолжал Хлебовводов. - Как же это она все-таки отвечает?
Я обалдело воззрился на него. Эдик пришел в себя и теперь, жестко прищурившись, разглядывал Тройку. Выбегалло был доволен. Он извлек из бороды длинную щепку и вонзил ее между зубами.
- Выпрямители там, тумбы разные, - говорил Хлебовводов, - это нам товарищ врио все довольно хорошо объяснил. Одного он нам не объяснил: фактов он нам не объяснил. А имеется непреложный факт, что когда задаешь вопрос, то получаешь тут же ответ. В письменном виде. И даже когда не ей, а кому другому задаешь вопрос, все равно обратно же получаешь ответ. А вы говорите, товарищ врио, ничего необъясненного нет. Не сходятся у вас концы с концами. Непонятно нам, что же говорит по данному поводу наука.
Наука в моем лице потеряла дар речи. Хлебовводов меня сразил, зарезал он меня, убил и в землю закопал. Зато Выбегалло отреагировал немедленно.
- Эта... - сказал он. - Так ведь я и говорю, ценное же начинание! Элемент необъясненного имеется, порыв снизу... Почему я и рекомендовал. Эта... - сказал он старику. - Объясни, мон шер, товарищам, что тут у тебя к чему.
Старичок словно взорвался.
- Высочайшее достижение нейтронной мегалоплазмы! - провозгласил он. - Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спина и там, внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из коих и возникает синекдоха отвечания...

ED>Не согласен. Добавление мухи изменяет ситуацию качественно.

Этот тот случай, когда качественно меняется, а количественно - пренебрежимо

И все таки, victorzv, Вы отрицаете наличие потока воздуха вниз от летящего вертолета? А от летящей мухи?

GrayCat>И все таки, victorzv, Вы отрицаете наличие потока воздуха вниз от летящего вертолета? А от летящей мухи?

Я же сказал - жду рассказа о пихании воздуха вниз от ЕД. Могу я себе позволит получить ответ на вопрос за счет чего же летают самолеты и вертолеты?;)

Но кажется дело проясняется благодаря hcube. Вот что значит цифры.
:)

victorzv> А вот к публике вопрос - где цифры (формулы, ссылки)? Как вес мухи передается на дно банки? Пиханием воздуха?

Объяснение на стр. 4, а также Крон недавно нормальное, на мой взгляд, объяснение дал.

Цифр в задаче нет. Вопрос качественный. Формулы уже приводились.

victorzv> Задача (про муху) очень интересная. Лично я хочу разобраться в ней до мельчайших деталей. Естественно, я чего-то не знаю - узкий специалист подобен флюсу (я даже не аеродинамик). Рассчитываю, что здесь коллективным умом мы ее расколем. Емоции (подколки) - дело нормальное, но хотелось бы больше математики-физики со ссылками. Думаю, от етого выиграют все.

Думаю, здесь большинство задачу понимают и просто пытаются её Вам объяснить. Знания аэродинамики здесь не нужно, потоки рассчитывать не надо - задача на основные законы сохранения в физике.

Адрон>Тут штучка тонкая. В пределе открытой системя прав "аеродинамик" - бесконечно удаленная муха не влияет на весы.

Согласен (естественно).

>Муха порхает в приоткрытой банке - из-за взаимодействия внешних и внутренних газодинамических потоков весы покажут промежуточный вес.

При относително малых размерах банки - согласен. Поетому я и не хотел рассматривать малые банки, чтобы уйти от етих газодинамических потоков - не школьное это дело. Но что такое внешние потоки? Газообмен с воздухом вне банки? Муха вытесняет воздух из банки?

Кстати, хочу указать пихателям воздуха - промежуточный вес означает, что муха не опирается на воздух "всем своим весом", поетому и под вертолетом можно стоять.;)

>Заткнули пробку - ВСЕ - система замкнутая- вес суммируется.

А вот это самый интересный момент.
Пожалуйста, ответьте, что Вы имеете в виду под словом суммирование? Точную сумму весов мухи и банки?
Или опять промежуточное значение?

Как в таком случае будут влиять размеры банки, скажем, 1 куб. м, 1000 куб. м, 1000000 куб. м ? Там-то возмущениа воздуха от мухи должны затухать.

Чтобы так уж не быть голословным. Вот у нас есть вертолет. Маленький. Соосной схемы. За счет чего он висит? Да он вниз воздух гонит! А почему воздух не кончается? Да потому что новый притекает. То есть вертолет весом в тонну должен гнать ротором диаметром 4 метра (площадью 12 м²) столько воздуха в секунду (m*V) чтобы импульс силы от перегоняния этого воздуха был равен F*T, где F, в частном случае, G*M, а T=1.

То есть получаем, что объем воздуха считается как

(S*X*P)*X=F=M*G

То есть X=sqrt(M*G/S*P) - скорость отбрасываемой струи для вертикального перемещения ЛА массой M в среде с плотностью P (скорость ЛА близка к нулевой) с ускорением G (бишь висения на месте .

Поскольку тут нет конкретной массы вертолета, то можно применить формулу для подсчета движения ЛЮБОГО ЛА. В том числе мухи.

В частности, для помянутого вертолета получается примерно 25 м/с, что соотвествует примерно 92 км/ч.

Качественно можно заметить, что при уменьшении (пропорциональном) размера ЛА его площадь уменьшается в квадратной пропорции, а масса - в кубической. То есть скорость отбрасываемого воздуха падает примерно как корень квадратный из линейного размера. Иначе говоря муха весом в 1 грамм (а это довольно толстая муха имеет вес в миллион, размер в 100 и тяговооруженность в 10 раз лучше вертолета при сохранении подобия. То есть загребать крылышками она может в 10 раз медленнее, чем вертолет - на 2.5 м/c. Если бы у меня была тяговооруженность мухи, я бы тоже сидел на потолке . Но поскольку я ближе к вертолету по массе, у меня это не получается .

Но к задаче это все отношения не имеет. Даже будь муха ракетной (за исключением ракеты, чей выхлоп проникает сквозь стенки бутылки хотя бы частично - фотонной, ионной, или импульсно-ядерной, антигравитацию не рассматриваем по причине ненаучности ) - все равно бутылка будет весить больше на вес мухи. Если только муха не совершает эволюции внутри бутылки - тогда бутылка В СРЕДНЕМ будет весить больше на вес мухи, а в частном случае она может иметь и отрицательный вес - это когда муха остервенело кидается на крышку .

avmich>Думаю, здесь большинство задачу понимают и просто пытаются её Вам объяснить. Знания аэродинамики здесь не нужно, потоки рассчитывать не надо - задача на основные законы сохранения в физике.

Возможно.:)

Но пока физик говорит, что вес не сохраняется и потоки считать надо (и я с ним согладсен, можно и формулами побаловаться).

Или я что-то не понимаю - так обьясните, пожалуйста.

victorzv>Или я чо-то не понимаю - так обьясните, пожалуйста.

Семь страниц уже объясняем - как горохом об стенку...

Впрочем, учитывая Ваше активное незнание теорвера - оно и неудивительно

Пока не признаете существование воздушной струи вниз от парящего вертолета - все бесполезно.

hcube>Чтобы так уж не быть голословным. Вот у нас есть вертолет. Маленький. Соосной схемы. За счет чего он висит? Да он вниз воздух гонит! А почему воздух не кончается? Да потому что новый притекает. То есть вертолет весом в тонну должен гнать ротором диаметром 4 метра (площадью 12 м²) столько воздуха в секунду (m*V) чтобы импульс силы от перегоняния этого воздуха был равен F*T, где F, в частном случае, G*M, а T=1.

За счет чего вертолет летает - я и сам знаю.;)
Вы, кстати, излагаете не причину, а следствие. Но не в этом суть.

Вопрос - какое давление на дне (земле) создается? Ведь как только вихрь воздуха с лопасти сорвался - его скорость затухать начинает. И есть нормативы по пространству и времени влияния етих возмущений.
В чистом виде законы сохранения ведь тоже не работают - трение мешает.
Получается, что молекулы воздуха, достигнув дна, часть енергии растеряли - полной компенсации веса мухи быть не может.