На вращающемся диске расположен груз массой 1 кг на растояние 1 метр от оси вращения. К грузу на диске через ось вращения (как показано на рисунке) подвешен груз массой 10кг.
Изначально система находиться в покое.
Далее мы начинаем раскручивать систему до момента начала движения груза на диске к периферии, при этом частоту вращения диска фиксируем.
По достижению груза на диске расстоянии от оси вращения равное двум метрам (на этом расстоянии поставим бортик чтобы груз дальше не двигался), подвес фиксируем на высоте 1 метр (до той которой он поднялся при движении груза на диске к периферии). Найти:
Количество энергии, затраченное для того, чтобы раскрутить диск с грузом до начала перемещения нижнего груза, количество энергии затраченное для того чтобы передвинуть груз на диске из положения 1 метр до положения 2 метра от оси вращения, выделившееся количество энергии при торможении диска (груз на диске находиться в положении 2 метра от оси вращения, а подвес зафиксирован). Решение:
1) Раскручиваем эту систему из состояния ПОКОЯ, в состояние начала движения груза на диске то есть до частоты 10 оборотов в секунду, затратим: массу груза помножим на радиус в квадрате и на частому (угловую) в квадрате, и все это разделим попалам. (1*1^2 * 10^2)/2=50 джоулей.
2) Удостоверимся что при данной частоте вращения подвес начнёт подниматься в верх, для этого посчитаем силу натяжения нити как центростремительное ускорение груза на диске помноженное на его массу, получаем: частота в квадрате на радиус в квадрате что равно 10^2 *1= 100 ньютонов, что примерно равно 10 килограмм а именно массе подвеса!
3) После того как убедились что груз начнет подыматься фиксируем скорость вращения диска, и тратим энергию на перемещение груза которая равна (масса груза на диске * радиус в квадрате * угловую частоту в квадрате)/2 МИНУС начальную (50) итого получаем (1*2^2 *10^2)/2-50=150 Тоесть на передвижение груза (на его разгон) мы затратили энергию равную 150 джоулей.
4) фиксируем подвес!!!!! на данной высоте!!
5) переводим двигатель в режим генератора и снемаем энергию с вращающегося груза равную (масса груза на диске * радиус в квадрате * угловую частоту в квадрате)/2 =200джоулей.
Вывод:
Подвели 50+150, отвели 200, а груз подняли на халяву. Вопрос где ошибка?
rezoner Пост: 478695 От 23.Sep.2015 (01:32)
тут ошибка:
3) После того как убедились что груз начнет подыматься фиксируем скорость вращения диска, и тратим энергию на перемещение груза которая равна (масса груза на диске * радиус в квадрате * угловую частоту в квадрате)/2 МИНУС начальную (50) итого получаем (1*2^2 *10^2)/2-50=150 Тоесть на передвижение груза (на его разгон) мы затратили энергию равную 150 джоулей.
в пункте 3) получена РАЗНОСТЬ конечной и начальной энергии грузиков, а не работа по ПЕРЕМЕЩЕНИЮ.
Ну и к чему мне прибавлять работу, если я прикладываю силу к грузу перпиндикулярно силе по которой совершается работа.
Уж простите но это тожесамое, что при перемешении тележки учитывать силу всемирного тяготения, ибо в случае с тележкой приложили силу по ее разгону, потом сняли силу по ее торможению, они равны!!!
И тут нету никакой силы которая идет во вне от всемирного тяготения. Куда же мне ее приплюсовать...
_________________ Если есть сила,будь то-сила постоянного магнита или сила гравитации,или другие постоянные силы,то их можно использовать во вращательное движение ротора.
magnit31 Пост: 478722 От 23.Sep.2015 (12:27)
Если перемещение 2 грузов разместить так как у меня на Рис.2 - вместо зайчиков, то сколько не крути ротор, эти грузы останутся месте.
Время!!! вот, что не учтено.
Без груза 10кг - грузики по 0,5 кг "моментально" переместятся на больший радиус, например за 0,1с. С грузом 10кг - грузики по 0,5кг будут "медленней" ползти к большему радиусу, т.к. от центробежного ускорения отнимаем силу тяжести груза. Следовательно, например, затрачиваем 2с на перемещение грузиков по 0,5кг. Мощность привода/двигателя одинакова =Р, а затраченные энергии будут разные 0,1Р и 2Р. ЗСЭ рулит.
_________________ Нильс Бор: "Ваша идея безумна. Вопрос лишь в том, достаточно ли она безумна, чтобы быть правильной!"
magnit31 Пост: 478722 От 23.Sep.2015 (12:27)
Если перемещение 2 грузов разместить так как у меня на Рис.2 - вместо зайчиков, то сколько не крути ротор, эти грузы останутся месте.
с чего бы это?
Потому что - Я сказал.
_________________ Если есть сила,будь то-сила постоянного магнита или сила гравитации,или другие постоянные силы,то их можно использовать во вращательное движение ротора.
bobik Пост: 478731 От 23.Sep.2015 (16:53)
Время!!! вот, что не учтено.
Без груза 10кг - грузики по 0,5 кг "моментально" переместятся на больший радиус, например за 0,1с. С грузом 10кг - грузики по 0,5кг будут "медленней" ползти к большему радиусу, т.к. от центробежного ускорения отнимаем силу тяжести груза. Следовательно, например, затрачиваем 2с на перемещение грузиков по 0,5кг. Мощность привода/двигателя одинакова =Р, а затраченные энергии будут разные 0,1Р и 2Р. ЗСЭ рулит.
Да тут гдето должен быть некий интеграл, учитывающий эту составляющую.
Но как его корректно написать, и откуда докуда. Если по здравой логике то в итоге эта сила которая учитывает время равна M*G^2*h ускорение свободного падения возьмется из силы действия на нить подвеса, но как получить данное уравнение... Должен быть некий интеграл или еще чтото, чтобы получилось величина которая на данный момент лиш подразумеваеться но пока решения задачи нет.
Зафиксируем грузик на роторе на радиусе R1. По достижении заданной скорости вращения ротора отпустим грузик. Рассмотрим три варианта.
1-й вариант (черная траектория, нет веревки и трубы): Грузик двигается свободно прямолинейно и равномерно со скоростью, которая равна линейной скорости точки на радиусе R1.
2-й вариант (красная траектория): Грузик двигается в трубе, вектор скорости грузика (черная стрелка) и вектор скорости трубы в точке касания с грузиком (красная стрелка) не совпадают, поэтому на грузик действует сила реакции трубы, поворачивая грузик вправо от прежнего направления движения
3-й вариант (зеленая траектория): Грузик привязан к веревке, протянутой через ось ротора к большому грузу. Помимо красного вектора силы, на грузик действует сила натяжения веревки, направленная к центру вращения (зеленая стрелка). Результирующая сила (синяя стрелка) еще сильней отклоняет грузик вправо от вектора скорости в данной точке.
И где здесь перпендикуляр вектора силы к вектору скорости? Нет ни в одном варианте
- ыыыы!!!!! Аж в зобу сперло от этакого заявления....
Уточни, будь добр- што ты имел в виду?
А почитай всё сначала... Для тех кто смотрит на время... При подъёме время,оно только для расчёта мощности нужно а не для учёта работы... Когда начнёте через мощность считать работу то время автоматически удаляется из формулы т.к. оно будет присутствовать и в формуле мощности и в формуле работы, причём один раз в числителе а другой раз в знаменателе. Те кто знаком с математикой в физике те поймут о чём я. Остальные будут писать примерно следующее:
- ыыыы!!!!! Аж в зобу сперло от этакого заявления....
Уточни, будь добр- што ты имел в виду?...
Резонёр,ответь на следующий вопрос:Если мы разгоняем тело массой M от скорости V1до скорости V2 за время t то какая энергия на это расходуется? После этого рисуй свои рисунки в которых грузик под действием центробежной силы ползёт к центру вращения
Бобик ваащще отжигает:
bobik Пост: 478731 От 23.Sep.2015 (16:53)
... Следовательно, например, затрачиваем 2с на перемещение грузиков по 0,5кг. Мощность привода/двигателя одинакова =Р, а затраченные энергии будут разные 0,1Р и 2Р. ЗСЭ рулит.
он вообще работу начал считать в секундах...Ему бы тоже не помешало ответить на задаваемый резонёру вопрос... И причём тут время? Его в формуле не остаётся.
rezoner, по рисунку понял, есть вопрос тока.
Первый вариант, без рельс (трубы) груз отпускаем, он летит, второй вариант, груз движется по рельсам, с точки зрения логики, так как мы во втором случае его ускоряем, то получается он достигнет переферии быстрее.
Вопрос возникает прежде всего с тем, что если в первом случае мы отпустили груз, потом приклеии его к периферийному бордюру, и далее его опять "дораскрутили" до начальной частоты вращения.
Во втором случае, мы его "раскручиваем" тоесть линейная скорость растет во время движения по рельсам. Возникает вопрос есть ли тут разница.
По поводу привязывания груза, я тут думаю вероятно надо учитывать ускорение которое мы передаем телу.
Ведь в случае если груза нет, мы его на первой орбите раскрутили потом перевели на вторую орбиту, и там "до раскрутили" до первичной угловой скорости, но нигде нету энергии которая передается грузу (как в случае если есть рельсы, так и если их нет). Тоесть иными словами, при движении груза (без подвеса) относительно точки на маховике должна также вычитаться "откудато" энергия.
Получается, что даже без подвеса имеем: Раскрутили груз, отпустили его придав ему ускорение, остановили от бардюр с ПОТЕРЕЙ энергии в никуда, а далее тормозим груз когда он на переферии и изначально предполагаем что получаем при торможении столькоже энергии сколько при раскрутки, нигде не фигурирует энергия затраченная на ускорение груза при его движение к переферии.
missioner Пост: 478757 Резонёр,ответь на следующий вопрос:Если мы разгоняем тело массой M от скорости V1до скорости V2 за время t то какая энергия на это расходуется? После этого рисуй свои рисунки в которых грузик под действием центробежной силы ползёт к центру вращения
Да меня энергия грузиков на орбите мало интересует. Тут все по классике: М/2*(V22 - V12).
Речь шла об источнике работы по подъему Груза - это Мотор, который вращает Ротор. Но как физицки это происходит...? Как складываются песчинки при стоительстве дома ?
Да меня энергия грузиков на орбите мало интересует. Тут все по классике: М/2*(V22 - V12).
Речь шла об источнике работы по подъему Груза - это Мотор, который вращает Ротор. Но как физицки это происходит...? Как складываются песчинки при стоительстве дома ?
Вот именно что мотор только и вращает ротор. А груз подымают центробежные силы которым пофиг отчего ротор вращается.
proggi Пост: 478759 Во втором случае, мы его "раскручиваем" тоесть линейная скорость растет во время движения по рельсам.
Растет. Это видно из картинки, где вектор скорости и вектор силы образуют острый угол.
В третьем случае угол тоже острый, но ближе к 90град. Если бы был тупой, то линейная скорость уменьшилась бы, т.к. проекция силы на вектор скорости была бы направлена против скорости.
Ну, из классики известно, что при 90град точно, тело движется по окружности с постоянной скоростью.
Насчет "вникуда"... В момент столкновения с бордюром имеет место разрыв первого рода функции скорости, и разрыв второго рода функции ускорения (улетает в бесконечность). Наблюдаем как удар с потерей энергии на тепло, звук и пр.
Чтобы его исключить, трубу к бордюру нужно подводить с изгибом по касательной к бордюру.
