|
| [ На главную ] -- [ Список участников ] -- [ Правила форума ] -- [ Зарегистрироваться ] |
| On-line: |
| Энергетика! / теория / Работают ли силы инерции? |
| Страницы: 1 2 3 Next>> |
|
| Автор | Сообщение |
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 17-03-2009 00:46 |
В ходе измышлизмов по поводу двигателя Клема у меня возник детский вопрос. Вопрос о роли сил инерции во вращательных движениях. Знаю, что он не новый, и в официальной науке решен - силы инерции считаются фиктивными, и вводятся специально для компенсации реальных сил, например, центробежная сила компенсирует центростремительную. Но мне такие объяснения никогда в голову не лезли. Тем более, что никто не отрицает существование центробежных насосов, в которых эти фиктивные силы вроде бы "работают". Чтобы прояснить для себя этот вопрос - придумал небольшой мысленный эксперимент. Впрочем, на новизну которого также не претендую. (Не исключён, правда, такой фокус: траектория шарика будет какая надо, но модуль его скорости будет точно равен окружной скорости вращения диска. Ну, тогда это выше моего понимания). Хотя, и в этом случае энергию шарика можно эффективно использовать, заставив его вылететь в сторону, противоположную вращению. В любом случае вопрос об источнике энергии в двигателе Клема был бы закрыт. С небольшой оговоркой - у Клема ещё используется давление среды, которое дополнительно разгоняет жидкость в сужающемся канале. Вопрос: кто соображает не слабо в механике - прокомментируйте, а ещё лучше, если прямо укажите, где в рассуждениях ошибка. |
|
|
_Mish_ гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 138 |
Добавлено: 17-03-2009 07:47 |
|
Ну так-то силы инерции учитывают В задачнике по теор. механике Мещерского есть задача 33.10, именно то, что вы нарисовали, только вместо диска трубка в которой находится шарик радиальная скорость шарика на выходе будет Vr = (w^2*(L^2-x0^2))^1/2 w - угловая скорость диска, L - радиус диска, х0 - начальное положение шарика и вектор V = Vr+V0 |
|
|
_Mish_ гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 138 |
Добавлено: 17-03-2009 07:53 |
|
причем скорость Vr находится через работу сил инерции разность кинетической энергии есть работа Т-Т0=А dA = mxw^2 dx дальше берется интеграл от х0 до L и получается та скорость, которую я написал |
|
|
Rentier мастер Группа: Участники Сообщений: 81 |
Добавлено: 17-03-2009 16:55 |
|
Поясните подробнее - если силы трения не учитываем, значит считаем их равными нулю. Тогда какая разница, в какую сторону и с какой скоростью движется поверхность, на которой он находится? Есть такой фокус - стол, на нем скатерть (желательно, шелковая), на ней бокалы (желательно, с вином). Резко дергаем скатерть, имеем тот же стол, на нем там же стоят бокалы, в них - все то же вино. Вопрос - какая разница, куда рвануть скатерть? На ваш шарик действуют только две силы - притяжения и реакции опоры, они уравновешивают друг друга, шарик неподвижен. |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 17-03-2009 18:07 |
Не смог найти источник, но главное понял: такое понятие есть - РАБОТА СИЛ ИНЕРЦИИ. Но чувствую, что бросать чепчики рано - ведь работа фиктивных сил тоже будет фиктивной. Или есть более тонкий механизм приведения этого процесса в согласие с ЗСЭ. |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 17-03-2009 18:10 |
Так БОРТИК же на диске вдоль радиуса. Ради чего бы я тогда тему то затеял? |
|
|
Rentier мастер Группа: Участники Сообщений: 81 |
Добавлено: 17-03-2009 20:02 |
Слона то я и не приметил...  |
|
|
Rentier мастер Группа: Участники Сообщений: 81 |
Добавлено: 18-03-2009 01:53 |
|
Ну вы блин даете с вашими задачами, manforpm. Я тут сижу, интегралы расписываю, мат.модель составляю. Результаты подробно описывать не буду, самому страшно. Итак, перефразируем вашу задачу- через сколько оборотов диска диаметром 100 км шарик слетит с него? Изначальная позиция - 1 мм от центра диска. Силы трения не учитывать, СТО - можно. |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 18-03-2009 16:51 |
Столько сил потратили зря, блин. Я про интегралы ещё раньше предупреждал - сам не люблю. А вопрос то вовсе и не математический, а философский - можно черпать энергию из сил инерции или нет? А то, что шарик катится - это и без интегралов ясно... |
|
|
_Mish_ гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 138 |
Добавлено: 18-03-2009 18:41 |
|
Ну силы инерции не просто так возникают, они возникают в результате затрат энергии, так же как и гироскопические Смысл из них энергию извлекать? больше то не получить |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 18-03-2009 21:26 |
| Договорились. Вопрос закрыт. | |
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 19-03-2009 01:16 |
|
Mish, подскажите ещё такой момент - как связать работу силы в радиальном направлении с энергетическими затратами на вращение диска. У меня никак не соображается. |
|
|
_Mish_ гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 138 |
Добавлено: 19-03-2009 06:51 |
|
Через кинетическую энергию T = (mv^2)/2 + (Jw^2)/2 m - масса шарика, v - скорость шарика J - момент инерции диска (или трубки, что вращать будете) причем этот момент еще и от шарика зависит, от его массы и его положения w - угловая скорость Дальше по теореме об изменении кинетической энергии Надо будет учитывать момент, который раскручивает диск и силы инерции |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 19-03-2009 13:01 |
| Спасибо за ответ. Чтобы начать расчёт мне только нужно уточнение - а какую скорость шарика надо брать: касательную, радиальную или сумму? И что такое момент инерции - он как-то связан с моментом силы? И какую силу включает момент инерции: касательную, радиальную или сумму? | |
|
_Mish_ гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 138 |
Добавлено: 19-03-2009 14:06 |
|
Скорость полная Момент инерции - это некоторый эквивалент массы для вращательных движений, зависит от геометрии объекта и распределения массы для однородного диска J = mR^2/2 Если я ничего не путаю, то в данном случае будет просто J = (MR^2)/2 + mx^2 M - масса диска, R - его радиус, m - масса шарика, х - расстояние от оси вращения до шарика В общем виде J = сумма Mk*Pk^2 Mk - масса кусочка, Pk - расстояние от оси вращения до куска, переходит это дело в интеграл по dP |
|
|
manforpm гроссмейстер Группа: Участники Сообщений: 229 |
Добавлено: 19-03-2009 16:29 |
|
Mish Спасибо. Теперь мне надолго хватит, попробую разобраться. Было бы неплохо ещё, если бы Вы подсказали источник... |
| Страницы: 1 2 3 Next>> |
|
| Энергетика! / теория / Работают ли силы инерции? |