?

Log in

No account? Create an account
Летим по ветру быстрее ветра - Научная кунсткамера — LiveJournal [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Летим по ветру быстрее ветра [Dec. 23rd, 2008|10:04 pm]
Научная кунсткамера

science_freaks

[dp074]
[Tags|, , ]

Давненько мы не видели попыток сделать какой-нибудь новый, оригинальный вечный двигатель.
Все сложнее и сложнее было изобретателям, гонимых стозевным чудищем академической науки, выбивать под свою деятельность финансирование.

Но вот, пожалуйста, свежая струя ветра.
И изобретатель летит быстрее этой свежей струи!
И толпы восхищенных поклонников на множестве форумов летят за ним на всех парах.

Суть идеи заключается в следующем: воздушный корабль летит точно по ветру со скоростью быстрее ветра, движимый только ветром. Иллюстрируется тележкой с пропеллером

LinkReply

Comments:
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 04:26 am (UTC)
Два вопроса:
1. Где тут фрик?
2. При чём тут вечный двигатель?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 04:35 am (UTC)
1. В ролике.
2. Вопросом на вопрос: так это возможно, значит? Быстрее ветра точно по ветру?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 04:50 am (UTC)
1. В ролике совершенно нормальные ребята, которые пошли и поставили эксперимент.
2. Возможно. И даже вполне очевидно. Главное - сразу понять, что пропеллер должен крутиться навстречу ветру.
До скорости ветра (ну, чуть меньшей - с учётом трения) тележка прекрасно разгонится сама, безо всякой механики. А если мы отберём часть мощности с колёс (создав этим силу, тормозящую тележку), и передадим её на пропеллер - он создаст силу, разгоняющую тележку. Соотношение этих сил - вопрос передаточного числа механизма, а его мы можем выбрать какое хотим. Вот, собссно, и всё.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 01:01 pm (UTC)
Можно по п.2 поподробнее разобрать, как у вас это получается?
Или с тележкой, или, чтоб не погрязнуть в ненужных подробностях, с воздушным шаром в воздушном потоке. Это ведь вещи эквивалентные, с точки зрения основных законов сохранения и т.п. - или нет?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 01:55 pm (UTC)
Вот как раз с воздушным шаром - невозможно.
Наличие опоры - обязательное условие, иначе неоткуда взять импульс.
Как получается...
Рассматривайте пропеллер как колесо для езды по воздуху. Оно, в общем, так и есть, только у колеса КПД побольше.
В таком случае, задача сводится к следующей: есть лента конвейера, движущаяся вперёд (вместо воздуха), а под ней - такая же неподвижная (вместо земли). Требуется сделать механизм, который бы двигался вперёд быстрее, чем движущаяся лента.
А теперь смотрим видео:
http://www.youtube.com/watch?v=k-trDF8Yldc
Первые 110 секунд там трёп и объяснение устройства, их можно пропустить.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 03:11 pm (UTC)
Содержание ролика банально, потому что оно верно (или наоборот) :)
Небанально, если здесь уместно это слово, - то, что автор ролика считает это аргументом в пользу ветряной машинки.

То, что что-то может двигаться быстрее, чем движитель - знали еще древние греки. На этом работает система любых зубчатых колес разного размера, например. То, что велосипед едет - никого не удивляет? А он ведь движется, грубо говоря, в несколько раз быстрее, чем движитель (нога).

Провести аналогию между линейкой и ветром - это смело. Но это требует серьезных разъяснений, почему это должно и с ветром сработать. Я там таких разъяснений не вижу.
Может, кто-то сможет здесь это сделать?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 03:28 pm (UTC)
Давайте с другого конца.
Чем пара "дорога-колесо" так отличается от пары "воздух-пропеллер", что аналогия рушится?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: yurilax
2008-12-24 04:16 pm (UTC)
Мне кажется, проблема с аналогией в том, что в случае с тележкой сила, прикладываемая к тележке, зависит от скорости тележки (т.к. чем быстрее тележка едет, тем меньше сила попутного ветра, вращающая пропеллер). В случае же с линейкой такой зависимости нет.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 04:26 pm (UTC)
сила попутного ветра, вращающая пропеллер

(терпеливо) Ветер не вращает пропеллер. Вращающий момент на пропеллер передаётся от колёс. Если вы в безветрие будете толкать эту тележку вперёд руками, пропеллер будет дуть назад, на вас.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: yurilax
2008-12-24 04:36 pm (UTC)
Давайте по порядку.
Вот у нас есть тележка и попутный ветер (10 м/с). Отпускаем тележку. Ветер начинает вращать пропеллер, пропеллер передаёт крутящий момент на колёса, тележка разгоняется. До 5 м/с, 7, 9... Всё это время что является двигателем тележки? Пропеллер, не так ли?

И вот, тележка достигает 10 м/с, сила ветра действующая на пропеллер становится равна нулю и что, по-вашему, происходит? Колёса теперь берут роль двигателя на себя и теперь уже они разгоняют тележку дальше, вращая пропеллер и отталкиваясь от уже встречного потока?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-24 04:55 pm (UTC)
Нет.
Вот у нас есть тележка и попутный ветер. Отпускаем тележку. Ветер толкает вперёд всю тележку вместе с пропеллером, колёса передают на пропеллер крутящий момент, пытаясь вращать его в одну сторону, и при этом ветер действует на пропеллер, пытаясь вращать его в другую сторону. Если мы правильно выбрали передаточное число и геометрию пропеллера, колёса "перетянут", и тележка двинется вперёд, одновременно раскручивая пропеллер навстречу ветру, в результате сила, действующая на пропеллер, увеличится, тележка начнёт двигаться быстрее, пропеллер тоже... и т.д., имеем положительную обратную связь. Но по мере увеличения скорости будет расти трение в механике, а относительная скорость ветра - уменьшаться, и в конце концов установится равновесие. При этом скорость тележки станет постоянной, и вполне может превышать скорость ветра. Может и не превышать - если потери на трение и КПД пропеллера слишком большие. Но если сделать всё аккуратно - то нет проблем.
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: kobak
2008-12-26 02:19 pm (UTC)
Можно Вам задать уточняющий вопрос? Если рассматривать разгон обсуждаемой тележки ветром с нулевой скорости до скорости быстрее ветра, верно ли, что разгон от нулевой скорости до скорости ветра происходит НЕ из-за того, что ветер крутит пропеллер, а пропеллер крутит колеса, а из-за того, что ветер давит на всю тележку, как на парус? А пропеллер изначально крутится *в другую сторону* и на первом этапе (до достижения скорости ветра) только мешает разгону?
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: dp074
2008-12-26 07:05 am (UTC)
Давайте с середины где-нибудь :)

С воздушным аппаратом (аппаратом в однородной среде) двигаться быстрее среды принципиально не получится? Или принципиально может получиться?

А с аппаратом на стыке сред получится или нет? Земля-воздух (тележка), вода-воздух (яхта)?

Чем первый случай отличается от второго? Или они эквивалентны?

И еще: чем парус принципиально отличается от системы пропеллер/колеса?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: ice_blackwell
2008-12-26 04:54 pm (UTC)
С воздушным аппаратом (аппаратом в однородной среде) двигаться быстрее среды принципиально не получится?
Принципиально.
Доказывается очень просто: примем систему координат, неподвижную относительно воздуха.
Получаем неподвижный воздушный аппарат в неподвижной среде. Энергию для движения взять неоткуда.

А с аппаратом на стыке сред получится или нет?
Получится, при условии, что среды имеют разные скорости.
Принципиальное отличие: во втором случае мы не можем выбрать систему координат так, чтобы получить полностью статичную картину. А значит, можно притормозить одну среду, оперевшись при этом на другую, и получить на этом профит :)

чем парус принципиально отличается от системы пропеллер/колеса?
А вот это интересный вопрос.
Парус парусу рознь. Простейший прямой парус на лодке - это пластина, поставленная перпендикулярно ветру. Он действует до тех пор, пока скорость лодки не сравняется со скоростью ветра, после чего сила, действующая на парус, падает до нуля. (На практике, естессно, скорость чуть меньше - потери на трение).
Косой же парус - более сложная штука. При движении под углом к ветру он работает как крыло, отбрасывая часть набегающего воздуха к задней шкаторине - и за счёт этого парусные суда могут двигаться под углом к ветру быстрее ветра. У водных судов, правда, выходит не всегда (сопротивление среды большое), зато буера запросто обгоняют ветер в разы (см. "буерный эффект").
А теперь вспомним, что лопасти пропеллера - это, по сути, те же самые косые паруса. И когда тележка с пропеллером движется по ветру, лопасти пропеллера движутся под углом к ветру. Понимаете аналогию?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-27 05:48 am (UTC)
Короткий пока вопрос:

> за счёт этого парусные суда могут двигаться под углом к ветру быстрее ветра ... буера запросто обгоняют ветер в разы.

Вы здесь, конечно же, имеете в виду скорость, превышающую скорость ветра, но такую, что составляющая скорости, параллельная скорости ветра, меньше скорости ветра?
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)