Сообщений в теме: 1214

[Владимир]

Давайте немного назад вернёмся. Я задал вам вопрос: " Если результирующая скорость самолёта на взлётной полосе ( сумма противонаправленных) будет строго равна "0", взлетит ли самолёт?

Нас интересует скорость относительно массы воздуха. Именно она создаёт подъёмную силу на крыльях самолёта.

если скорость самолета относительно окружающей его массы воздуха равна нулю, то самолет никуда не полетит.

[Денис.]

если скорость самолета относительно окружающей его массы воздуха равна нулю, то самолет никуда не полетит.

Отлично.
Дело осталось за небольшим. А именно: просто и понятно объяснить откуда возьмётся движуха.

[key08rus]

Отлично.
Дело осталось за небольшим. А именно: просто и понятно объяснить откуда возьмётся движуха.

Дополню. Обязательно учитывая условия задачи про равенство скоростей

[LesNik]

А у меня ещё одна противоположная мысль моей противоположной мысли:
Если силы в системе колесо-транспортёр уравновешиваются, т.е. самолёт не должен двигаться поступательно относительно ленты транспортёра, но турбина будет пытаться разогнать самолёт, то возникнет момент, когда разряжение воздуха позади самолёта, созданое турбиной, достигнет такой величины, при котором воздух, движущийся от носа самолёта к его хвосту создаст подъёмную силу и самолёт взлетит! а взлетит он на месте, как в аэродинамической трубе!
)))))))))))

[Василий]

А зачем на мыло? Я и так знаю какую вы картинку мне нарисуете. Вот эту, правильно?
http://lurkmore.so/i...Не_полетит2.jpg

(... со смесью восторга и грусти...) Красиво нарисовали. Я бы так не смог. Правда, за такую картинку меня б выгнали со второго курса... но, может, взяли бы в художественную школу... Кстати, следуя силам на этой картинке, самолет просто обязан двигаться задним ходом - я не ошибся? Но ведь это нарушение Ваших же условий задачи: транспортер работает, а двигатель самолета - нет.

Я жду когда кто нибудь ответит на вопрос про тележку(#131).

Специально поменял "опции просмотра", чтобы вычислить Ваш пост № 131 (эк мы нафлудили-то!). Если это тот рисунок, где к тележке приложен единственный красный вектор, направленный влево, то она обязательно поедет. И можете бросить камнем в любого, кто будет это отрицать: сила приложена, а иных, направленных в противоположную сторону сил не обнаружено. Обязана ехать.

[ЕвгенийД]

Прочёл, спасибо.
Там вы много пишите про школьников. Это интересно, но не совсем в кассу.
Будьте любезны,"разжуйте" подробнее. По теме, а не вокруг и без подколок в сторону Василия . В частности, интересует, откуда берётся: " снижении нагрузки на шасси по мере набора скорости самолетом за счет подъемной силы крыла".
Заранее благодарю.

П.С.
В очередной раз удивляет общий тон дискуссии. Не вас конкретно имею в виду.В общем.

Это именно что в кассу. И именно как школьник и нужно подходить к решению этой задачи.

Смотрите, Вы рассуждаете, что сила, с которой транспортер воздействует на систему самолет-колесо равна силе, с которой на эти же самолет-колесо воздействует двигатель (пусть, реактивный), так? Это было бы верно, если бы вместо колеса были бы, например, полозья. И мы бы их идеальными гвоздями идеально прибили к транспортеру. Но у нас колесо.
И раскручивает это колесо сила трения между транспортером и колесом.

Если колесо невесомо и трения в подшипнике нет, какая сила нужна, чтобы заставить колесо вращаться? Да никакая, вообще. Т.е. представьте себе самолет на таких колесах на транспортере, двигатель (тот самый, реактивный) выключен. Как бы мы ни крутили транспортер, колеса будут вращаться, а самолет будет стоять на месте. На всякий случай, напоминаю, что Земля плоская и воздуха на ней нет.
Теперь включаем двигатель. Что будет? Самолет начнет разгоняться, колеса будут крутиться в 2 раза быстрее, чем в случае с неподвижной поверхностью. Согласны такой точкой зрения?

Теперь, можем эту задачу усложнить. Начать с того, что вернуть колесу массу и трение в подшипнике.
Да, конечно, можно придумать условия, при которых самолет не взлетит. Но это уже если Вам хочется продолжать отбиваться.

Можно и дальше продолжать усложнять задачу, вводя и учитывая все новые и новые условия. Но, как Вы можете видеть по обсуждению, все условия только закапывают решающего еще глубже, особенно если не хватает знаний. Вроде комментария, что движущийся транспортер создаст поток воздуха за счет вязкого трения. Ну-ну, я бы посмотрел на эти расчеты от комментатора. Не нужно все это, помните про школьников.

Вас устроит такой ответ?

[key08rus]

... нет, он не может устранить поступательное движение самолета, т.к. самолет не связан с транспортером.

В таком случае нарушаются условия задачи. Если транспортер не может ускориться настолько, чтобы компенсировать движение самолета, то мы решаем другую задачу. Если трения нет (т.е. самолет не связан с транспортером), то условия о равенстве скоростей колеса и транспортера не могут быть выполнены даже гипотетически. Т.е. опять же мы имеем другую задачу.

Теперь про трение, момент инерции и возникающие силы.
Представьте тележку, стоящую на транспортере. С колесами, имеющими ненулевые радиус и массу. Возможно, на каких-нибудь подшипниках, имеющих (возможно) коэфф. трения. Представили? Прицепляем к тележке динамометр и запускаем транспортер. Показания динамометра не равны нулю? Ускоряем транспортер. Показания увеличились? Замечательно! Значит, увеличивая скорость транспортера, мы можем достичь любых величин? Изумительно! Тогда у нас получилось, что можно скомпенсировать любую конечную тягу, подобрав соответствующую скорость транспортера! Т.е. потенциально возможно выполнить условия задачи о равенстве скоростей.
Далее. Все то же самое, но силы трения качения и силы трения в подшипнике колеса отсутствуют (ну хотя бы гипотетически). Тогда показания динамометра будут интересными - сначала стрелка отклонится, но потом, после раскручивания колеса, вернется в "0". О чем это говорит? О том, что для получения постоянных ненулевых показаний динамометра транспортер должен двигаться с постоянным ускорением. Соответственно, чем больше величина ускорения, тем больше усилие показывает динамометр. Т.е опять же можно получить любую конечную величину силы. Таким образом мы опять же можем компенсировать любую конечную тягу и выполнить условие равенства скоростей.
Что нам дает выполнение условия равенства скоростей? А вот что - самолет остается неподвижен относительно земли (воздуха), и соответственно, подъемная сила =0.
И, наконец, 3 вариант - колеса тележки не имеют массы или имеют нулевой радиус. Трения так же нет. Тогда динамометр всегда будет показывать "0", и скомпенсировать силу тяги будет просто нечем. В этом случае возникает ситуация, когда условия задачи о равенстве скоростей невозможно выполнить. Но тогда это уже другая задача.

[key08rus]

Это именно что в кассу. И именно как школьник и нужно подходить к решению этой задачи.

...
Теперь включаем двигатель. Что будет? Самолет начнет разгоняться, колеса будут крутиться в 2 раза быстрее, чем в случае с неподвижной поверхностью. Согласны такой точкой зрения?

Как только самолет сдвинулся из начального положения (в котором покоился до включения двигателя), перестало выполняться условие равенства скоростей колеса и транспортера.
Допустим, что мы все-таки решаем эту самую другую задачу, где это условие не выполняется. Так вот, в этом случае транспортер может иметь любую скорость и направление. Так что про "в 2 раза" - мимо кассы

[ЕвгенийД]

Как только самолет сдвинулся из начального положения (в котором покоился до включения двигателя), перестало выполняться условие равенства скоростей колеса и транспортера.
Допустим, что мы все-таки решаем эту самую другую задачу, где это условие не выполняется. Так вот, в этом случае транспортер может иметь любую скорость и направление. Так что про "в 2 раза" - мимо кассы

Вы не правы. Чтобы исключить спекуляции на тему трения между колесом и транспортером, я и предлагал считать, что там зубчатая передача. Скорость любой не будет.

[key08rus]

Вы не правы. Чтобы исключить спекуляции на тему трения между колесом и транспортером, я и предлагал считать, что там зубчатая передача. Скорость любой не будет.

Почему? В предыдущем примере мы занулили трение и массу колеса (пусть и зубчатого) и наплевали на выполнение условия равенства скоростей. Ну с чего вы взяли, что транспортер (до момента включения двигателя, по предыдущему примеру) должен двигаться обязательно со скоростью взлета? Трения и массы колес то нету! И при любой скорости транспортера самолет будет находиться в состоянии покоя!
Но, в который раз подчеркну, это другая задача, в ней отсутствует условие равенства скоростей! Это задача, эквивалентная MythBuster'овской, где скорость транспортера фиксирована и равна скорости взлета. Так вот, такая задача решение имеет. Именно такое, про которое тут говорят (2х скорость)

[ame]

это другая задача, в ней отсутствует условие равенства скоростей!

Кирилл, если колеса не проскальзывают, значит скорости равны. И не важно, движутся колеса относительно земли или нет.

[серый волк]

(... со смесью восторга и грусти...) Красиво нарисовали. Я бы так не смог. Правда, за такую картинку меня б выгнали со второго курса... но, может, взяли бы в художественную школу... Кстати, следуя силам на этой картинке, самолет просто обязан двигаться задним ходом - я не ошибся? Но ведь это нарушение Ваших же условий задачи: транспортер работает, а двигатель самолета - нет.

Да, картинка неправильная. Но есть и еще более крутые шедевры, нарисованные сражающимися пингвинами :
http://lurkmore.so/i...Не_взлетит1.jpg
Тоже хрень. Вот более менее приличное творенье, но там нет сил, которые в транспортере(в подшипниках):
http://www.diary.ru/...ner/?tag=112765

P.S. Разбираюсь дальше. Если соблюдаются точно условия задачи, то как только самолет тронется, транспортер мгновенно должен раскрутить шасси до бесконечности. Так получается? Бред какой-то.

[neolatin]

Взлетит! Так как это самолет, а не автомобиль ,и отталкивается он не колесами от взлетки,а винтом-турбиной опирается на воздуную массу!Задача кривая и споры ни о чем! П.С.-скорость транспортера будет равна взлетной скорости самолета

[key08rus]

Кирилл, если колеса не проскальзывают, значит скорости равны. И не важно, движутся колеса относительно земли или нет.

Андрей, это не так.
Я приведу простой пример. Колесо катится по неподвижному транспортеру. Проскальзывания нет. Какова скорость транспортера? Какова скорость колеса (пятна контакта)? Если скорость колеса равна скорости транспортера, то тогда она равна нулю, и колесо не катится. Противоречие.
Другими словами, равенство скоростей колеса и транспортера выполняется только если колесо остается неподвижным относительно земли.
Ты же говоришь о равенстве скоростей точки поверхности колеса, лежащей в данный момент в пятне контакта и точки на поверхности транспортера. (это я такой вывод сделал из фразы "И не важно, движутся колеса относительно земли или нет"). Но тогда нечего и подстраивать скорость транспортера, ибо условие выполняется всегда.
Однако, есть еще одна трактовка. Если брать в качестве системы отсчета для измерения скорости неподвижную систему координат, совпадающую с землей (воздухом), то тогда по условию равенства имеем следующее - перемещение транспортера относительно колеса всегда равно 0, перемещение транспортера относительно земли =х, колеса (пятна контакта) =х. (равенство выполняется только в случае, если скорость колеса относительно транспортера =0). Если колесо (пятно контакта) двигается со скоростью -х, то тогда относительно транспортера перемещение (и скорость) =2х., Но это - если равны не скорости, а модули скоростей.
Так что ответ на задачу полностью зависит от трактовки фразы "...скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна". Естественно, фраза некорректна.
Я ее понимаю как "скорость пятна контакта (=оси) колеса движется относительно транспортера с такой же скоростью, как транспортер движется относительно земли". Т.о. транспортер компенсирует любую попытку перемещения самолета, и самолет неподвижен.
Часть народа ее понимает как "скорость перемещения транспортера относительно колеса вдвое выше, чем скорость пятна контакта (=оси) относительно земли" (т.е. скорость относительно земли по величине (по модулю) у колеса и транспортера равны, но направления - противоположны). Т.о. транспортер просто удваивает обороты колеса, не оказывая влияние на его перемещение в пространстве.
Еще одна часть народа вообще не заостряет внимание на понимании этой фразы
А ты как ее понимаешь?

[ЕвгенийД]

Почему? В предыдущем примере мы занулили трение и массу колеса (пусть и зубчатого) и наплевали на выполнение условия равенства скоростей. Ну с чего вы взяли, что транспортер (до момента включения двигателя, по предыдущему примеру) должен двигаться обязательно со скоростью взлета? Трения и массы колес то нету! И при любой скорости транспортера самолет будет находиться в состоянии покоя!
Но, в который раз подчеркну, это другая задача, в ней отсутствует условие равенства скоростей! Это задача, эквивалентная MythBuster'овской, где скорость транспортера фиксирована и равна скорости взлета. Так вот, такая задача решение имеет. Именно такое, про которое тут говорят (2х скорость)

Вы меня в тупик поставили. Ну как почему - по определению. Вас смущает, что мы раскручиваем колесо не имеющее массы и на которое не действует трение? Понятно, что такое колесо мы можем мгновенно ускорить или мгновенно остановить, и нам это ничего не стоит. Другими словами, транспортер может вращаться как угодно, с каким угодно ускорением, причем мгновенным. От этого недоразумения мы можем избавиться, связав скорость вращения колес и скорость транспортера. И для этого не надо вводить никаких сил.
Суть в том, что мы можем рассматривать эту задачу с разным уровнем абстракции. Например, в первом приближении считать самолет тележкой на безмассовых колесах и забыть про трение. Не нравится такой подход, можно ввести дополнительные условия, усложнив задачу.

И у двоих парней с канала Дискавери, вообще говоря, было по-другому: они все-таки проводили эксперимент в реальном мире, транспортер у них ну никак не "транспортер из задачи" и вовсе неидеальный и т.д.

[key08rus]

Вы меня в тупик поставили. Ну как почему - по определению. Вас смущает, что мы раскручиваем колесо не имеющее массы и на которое не действует трение? Понятно, что такое колесо мы можем мгновенно ускорить или мгновенно остановить, и нам это ничего не стоит. Другими словами, транспортер может вращаться как угодно, с каким угодно ускорением, причем мгновенным. От этого недоразумения мы можем избавиться, связав скорость вращения колес и скорость транспортера. И для этого не надо вводить никаких сил.
Суть в том, что мы можем рассматривать эту задачу с разным уровнем абстракции. Например, в первом приближении считать самолет тележкой на безмассовых колесах и забыть про трение. Не нравится такой подход, можно ввести дополнительные условия, усложнив задачу.

И у двоих парней с канала Дискавери, вообще говоря, было по-другому: они все-таки проводили эксперимент в реальном мире, транспортер у них ну никак не "транспортер из задачи" и вовсе неидеальный и т.д.

См. мой предыдущий пост.
В вашем примере (по поводу покоя самолета при выключенном двигателе и движущемся транспортере) скорость транспортера может быть любой, это не влияет на положение самолета в пространстве. При этом условие равенства скоростей (в том понимании, какое описано в моем предыдущем посте) выполняется. Однако в случае любого движения самолета относительно исходного положения приводит к нарушению условия равенства скоростей (опять же, подчеркиваю, в соответствии с пониманием условия равенства скоростей как пояснено в моем предыдущем посте).
Если принять второй вариант понимания условия, то движение транспортера при покоящемся самолете - уже есть нарушение условия равенства скоростей.
Вот, собственно, и нет никакого тупика

[ibrus09]

Андрей, это не так.
Я приведу простой пример. Колесо катится по неподвижному транспортеру. Проскальзывания нет. Какова скорость транспортера? Какова скорость колеса (пятна контакта)? Если скорость колеса равна скорости транспортера, то тогда она равна нулю, и колесо не катится. Противоречие.
Другими словами, равенство скоростей колеса и транспортера выполняется только если колесо остается неподвижным относительно земли.
Ты же говоришь о равенстве скоростей точки поверхности колеса, лежащей в данный момент в пятне контакта и точки на поверхности транспортера. (это я такой вывод сделал из фразы "И не важно, движутся колеса относительно земли или нет"). Но тогда нечего и подстраивать скорость транспортера, ибо условие выполняется всегда.
Однако, есть еще одна трактовка. Если брать в качестве системы отсчета для измерения скорости неподвижную систему координат, совпадающую с землей (воздухом), то тогда по условию равенства имеем следующее - перемещение транспортера относительно колеса всегда равно 0, перемещение транспортера относительно земли =х, колеса (пятна контакта) =х. (равенство выполняется только в случае, если скорость =0). Если колесо (пятно контакта) двигается со скоростью -х, то тогда относительно транспортера перемещение (и скорость) =2х., Но это - если равны не скорости, а модули скоростей.
Так что ответ на задачу полностью зависит от трактовки фразы "...скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна". Естественно, фраза некорректна.
Я ее понимаю как "скорость пятна контакта (=оси) колеса движется относительно транспортера с такой же скоростью, как транспортер движется относительно земли". Часть народа ее понимает как "скорость перемещения транспортера относительно колеса вдвое выше, чем скорость пятна контакта (=оси) относительно земли".
Еще одна часть народа вообще не заостряет внимание на понимании этой фразы
А ты как ее понимаешь?

Кирилл,добрый вечер.Можно тогда вопрос?А куда уйдёт сила с которой турбина"тянет"(или толкает)самолёт вперёд?Явно не на раскрутку транспортёра...Т.е. Она в любом случае только "тянет" самолёт вперёд.Транспортёр только поддерживает скорость равную скорости колёс.Суть турбины не в раскрутке колёс.И как выше уже не раз написали,как только скорость колёс будет превышать скорость транспортёра,транспортёр будет выравнивать скорость,и так до бесконечности.А куда денется сила турбины?Как я понимаю,чтоб там под шасси не происходило,будет сила,которой ничего не противопоставлено.И какую бы скорость не развил транспортёр-турбина будет тянуть самолёт вперёд.

[ЕвгенийД]

См. мой предыдущий пост.
В вашем примере (по поводу покоя самолета при выключенном двигателе и движущемся транспортере) скорость транспортера может быть любой, это не влияет на положение самолета в пространстве. При этом условие равенства скоростей (в том понимании, какое описано в моем предыдущем посте) выполняется.

Именно что любой, и это никак не повлияет на движение самолета. Ну будет себе колесо крутиться - да и пусть.
Но когда мы ставим условие равенства скоростей, транспортер уже не может крутиться с произвольной скоростью, мы ее связываем с движением самолета.

Однако в случае любого движения самолета относительно исходного положения приводит к нарушению условия равенства скоростей (опять же, подчеркиваю, в соответствии с пониманием условия равенства скоростей как пояснено в моем предыдущем посте).

Так что нет никакого нарушения, у Вас неправильное понимание. Это прописано в условии задачи.

[key08rus]

Кирилл,добрый вечер.Можно тогда вопрос?А куда уйдёт сила с которой турбина"тянет"(или толкает)самолёт вперёд?Явно не на раскрутку транспортёра...Т.е. Она в любом случае только "тянет" самолёт вперёд.Транспортёр только поддерживает скорость равную скорости колёс.Суть турбины не в раскрутке колёс.И как выше уже не раз написали,как только скорость колёс будет превышать скорость транспортёра,транспортёр будет выравнивать скорость,и так до бесконечности.А куда денется сила турбины?Как я понимаю,чтоб там под шасси не происходило,будет сила,которой ничего не противопоставлено.И какую бы скорость не развил транспортёр-турбина будет тянуть самолёт вперёд.

Добрый Хотя ночь у нас уже.
Есть сила, воздействующая на колеса со стороны транспортера. Ее величина зависит от скорости (ускорения) транспортера.
Позволю себе повториться:
Всегда найдется сила, способная уравновесить тягу.

Теперь про трение, момент инерции и возникающие силы.
Представьте тележку, стоящую на транспортере. С колесами, имеющими ненулевые радиус и массу. Возможно, на каких-нибудь подшипниках, имеющих (возможно) коэфф. трения. Представили? Прицепляем к тележке динамометр и запускаем транспортер. Показания динамометра не равны нулю? Ускоряем транспортер. Показания увеличились? Замечательно! Значит, увеличивая скорость транспортера, мы можем достичь любых величин? Изумительно! Тогда у нас получилось, что можно скомпенсировать любую конечную тягу, подобрав соответствующую скорость транспортера! Т.е. потенциально возможно выполнить условия задачи о равенстве скоростей.
Далее. Все то же самое, но силы трения качения и силы трения в подшипнике колеса отсутствуют (ну хотя бы гипотетически). Тогда показания динамометра будут интересными - сначала стрелка отклонится, но потом, после раскручивания колеса, вернется в "0". О чем это говорит? О том, что для получения постоянных ненулевых показаний динамометра транспортер должен двигаться с постоянным ускорением. Соответственно, чем больше величина ускорения, тем больше усилие показывает динамометр. Т.е опять же можно получить любую конечную величину силы. Таким образом мы опять же можем компенсировать любую конечную тягу и выполнить условие равенства скоростей.
Что нам дает выполнение условия равенства скоростей? А вот что - самолет остается неподвижен относительно земли (воздуха), и соответственно, подъемная сила =0.

Однако, настоятельно прошу обратить внимание, что условие равенства скоростей может различно трактоваться. См. чуть выше.

[Punisher 2009]

Короче, парни! Хорош ломать мозг!
Вспомним условия задачи:
"Самолет стоит на взлетной полосе с подвижным покрытием (типа конвеера). Покрытие может двигаться 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? "
Решение:
Механик Гаврилов, по просьбе заколебавшегося от подобных споров пилота Маккрякова, намертво стопорит колеса в шасси самолета. Маккряков включает форсаж и на идущих юзом колесах отрывается от проклятой ленты транспортера. При этом скорости вращения колес и транспортерной ленты абсолютно равны, а самолет летит. Все счастливы!