?

Log in

No account? Create an account
Научная кунсткамера [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: sanitareugen
2008-12-24 10:47 am (UTC)

Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Во всяком случае, движение навстречу ветру (а ставить задачу о разгоне тележки до скорости выше скорости ветра можно лишь при встречном ветре) вполне себе реализуемо.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2008-12-24 11:20 am (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Да даже по ветру можно разогнаться быстрее ветра. Но только речь будет идти о мгновенной скорости, а не о средней, и система существенно усложнится - потребуется накопитель энергии (скажем, маховик) и переменное передаточное число. Ехали медленно - раскрутили маховик - ненадолго разогнались за счет маховика - снова едем медленно.

Самое главное - все описанные варианты (что по ветру, что против) возможны только с тележкой, но никак не с летящим кораблем.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: sanitareugen
2008-12-24 11:36 am (UTC)

А, собственно, кто про летящий корабль?

Да. Существенно взаимодействие то ли с дорогой, то ли с водой...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2008-12-24 11:37 am (UTC)

Re: А, собственно, кто про летящий корабль?

Собственно, про летящий корабль - в исходном посте.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 08:35 pm (UTC)

Re: А, собственно, кто про летящий корабль?

Не в посте, а в приведенном ролике.
Первые слова оттуда:

The myth is: one cannot travel downwind faster than wind, powered only by the wind, steady state. In other words, if you are to race a floating balloon downwind in a wind-power vehicle, you could never beat it to its goal
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2008-12-24 11:37 am (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Да даже по ветру можно разогнаться быстрее ветра. Но только речь будет идти о мгновенной скорости, а не о средней, и система существенно усложнится - потребуется накопитель энергии (скажем, маховик) и переменное передаточное число. Ехали медленно - раскрутили маховик - ненадолго разогнались за счет маховика - снова едем медленно.

Самое главное - все описанные варианты (что по ветру, что против) возможны только с тележкой, но никак не с летящим кораблем.

UPD: Еще поразмыслив, понял, что я не совсем прав. Средняя скорость больше ветра тоже вполне возможна. Схема, предложенная выше ice_blackwell, вполне работоспособна, правда, подбирать надо не только передаточные числа от колес к пропеллеру, но и число Рейнольдса.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 12:15 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

> Средняя скорость больше ветра тоже вполне возможна

Можно поподробнее?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2008-12-24 05:49 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Для простоты будем рассматривать опыт с неподвижным воздухом и бегущей дорожкой (благо он абсолютно эквивалентен неподвижной дорожке при ветре). Вот мы поставили тележку на дорожку и пока удерживаем рукой. Колеса крутятся, от них приводится в движение винт, который создает тягу. Какова сила этой тяги? Ну пусть какая-то F. Сила тяги определяется геометрическими параметрами винта и скоростью его вращения и более ничем. Стационарная скорость вращения винта при заданной геометрии зависит от потребляемой винтом мощности и более ни от чего. Трансмиссия по золотому правилу механики передает потребляемую винтом мощность от колес (минус потери на трение, которые могут быть сделаны сколь угодно малыми). Какова сила, с которой дорожка должна тянуть за колеса, чтобы передать им такую мощность? Эта сила равна потребляемой мощности, деленной на скорость дорожки относительно колес. То есть при достаточно большой скорости движения дорожки и малом передаточном числе трансмиссии сила, приложенная к колесам, может быть запросто сделана меньше F (ведь передаточное число мы выбираем совершенно произвольно). Значит, если мы подберем передаточное число указанным образом и отпустим руку, тележка с винтом поедет против движения беговой дорожки. Что мы и наблюдаем на видео. Если мы встанем на дорожку, мы увидим тележку, едущую по ветру быстрее ветра. Никакие законы сохранения при этом, конечно, не нарушаются. Сила, действующая со стороны дорожки на колеса, равна силе противодействия колес, которая тормозит дорожку, т.е. отбирает у нее энергию. (В случае неподвижной дорожки и ветра, наоборот, винт тормозит ветер, отбирая энергию движения воздуха).

Очевидно, что при воздухе, неподвижном относительно дорожки, такой номер не проходит: винт потребляет ненулевую мощность, а колеса развивают строго нулевую.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: jol
2008-12-24 08:35 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

да, всё это ясно и наглядно видно на видео
(Reply) (Parent) (Thread) (Expand)
[User Picture]From: dp074
2008-12-24 12:56 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Речь идет о движении точно по ветру, и быстрее ветра. А не против ветра.

Здесь вопрос вам: Чем принципиально отличается движение против ветра от движения по ветру со скоростью выше скорости ветра?
(для определенности: в первом случае ветер - 10 км/ч, движущийся объект - 5 км/ч против ветра, во втором - ветер - 10 км/ч, движущийся объект - 25 км/ч)
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kondybas
2008-12-24 04:04 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

По ветру и быстрее - это и есть "против ветра".
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: dp074
2008-12-25 07:52 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Именно так!
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: sanitareugen
2008-12-24 04:40 pm (UTC)

По ветру - да, не получится. Противоречит закону...

...сохранения энергии. Ну, или накопить энергию - и на короткое время ускориться.
А против ветра - во всяком случае, невозможность должна доказываться расчётом сопротивления набегающему потоку, а не очевидна из законов сохранения...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: yurilax
2008-12-24 04:12 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

В случае с тележкой, сдаётся мне, что "против встречного ветра" - это не то же самое, что "против неподвижного воздуха".

То есть встречный поток воздуха, создающийся за счёт движения в безветрии (т.е. air drag) и встречный ветер, как тут, это принципиально разные системы. В первом случае присутствует отрицательный feedback loop (встречный поток замедляется по мере замедления машины, замедляется пропеллер, уменьшается air drag и т.д.) Во втором же случае, такого эффекта нет. Поэтому от встречного air drag тележка долго ехать не сможет, а от встречного ветра (который извне) - сколько угодно.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2008-12-24 08:11 pm (UTC)

Re: Не ясно, из чего следует первое утверждение.

Самое главное - что подвижный воздух можно затормозить и получить энергию. А неподвижный - нельзя.
(Reply) (Parent) (Thread)