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?
для вращения диска приложить постоянную силу F - диск начнет раскручиваться с ускорением. На скорости N оборотов в минуту отпускаем груз массо М в свободный полет по линии радиуса. Груз так же удерживает пружина с коэффициентом К. F и K подобрать таким образом, чтобы количество оборотов оставалось N.
Может такую модель легче будет описать уравнениями...?
Такая спираль существует. А то, что я сначала предполагаю, а потом утверждаю, - так это и есть путь исследователя .
proggi, я все-таки интуитивно чую, что работа двигателя расходуется на то, чтобы груз совершал работу при движении по радиус-вектору, и причину правильно подметили - между векторами сил не 90 градусов при спиральной траектории. Хэппи энд!
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Eduard Пост: 117007 От 22.May.2008 (17:02)
Такая спираль существует. А то, что я сначала предполагаю, а потом утверждаю, - так это и есть путь исследователя .
proggi, я все-таки интуитивно чую, что работа двигателя расходуется на то, чтобы груз совершал работу при движении по радиус-вектору, и причину правильно подметили - между векторами сил не 90 градусов при спиральной траектории. Хэппи энд!
Нарисуй траекторию, при которой по-твоему мнению между векторами сил будет всегда 90 градусов
Eduard Пост: 117007 От 22.May.2008 (17:02)
Такая спираль существует. А то, что я сначала предполагаю, а потом утверждаю, - так это и есть путь исследователя .
proggi, я все-таки интуитивно чую, что работа двигателя расходуется на то, чтобы груз совершал работу при движении по радиус-вектору, и причину правильно подметили - между векторами сил не 90 градусов при спиральной траектории. Хэппи энд!
Но вспомни,на что я указал недавно:При движений без трения этот угол должен быть ещё более(максимально) отличным от 90 градусов и при этом энергия израсходуется только на разгон груза от первой круговой скорости до второй.А если груз постоянно остаётся на одном и том же радиусе,тогда 90 и "никаких"расходов.Если следовать этой логике то должно получаться что искомая нами энергия(которая,как предполагают некоторые,расходуется на "трение" а некоторые-что наоборот -халявной)будет нулевой при 90 градусах,затем будет увеличиваться до какого-то максимума при начале радиального движения с трением и вновь устремится к нулю при движений безо всякого трения? Как будет выглядеть при этом формула?
Не знаю, я в формулах не силен. Но если тело отпустить, то действительно, пока оно не достигнет радиуса R2, энергии будет потреблять мало (на искривление траектории), а в конце - бум!?? Потребит все что положено на разгон до новой угловой скорости. И никакая его линейная скорость уже не поможет, потому что будет направлена уже почти вдоль радиуса. "Бум" истратится на потери, а ускорять придется уже почти неподвижный груз (это, кстати, еще один "бум"). Чтобы не запутаться, нужно рассматривать контролируемые движения грузов, пусть несколько разных случаев, но с известными нам законами (или заданными для упрощения).
(Все, мне этот вопрос более неинтересен, интуиция подсказывает, что халявы здесь нет. Вихрь Ранке или турбина Тесла - другое дело, там реальный газ...)
_________________ И мню аз яко то имать быть, что сам себе всяк может учить.
Eduard Пост: 117070 От 22.May.2008 (19:52)
Не знаю, я в формулах не силен. Но если тело отпустить, то действительно, пока оно не достигнет радиуса R2, энергии будет потреблять мало (на искривление траектории), а в конце - бум!?? Потребит все что положено на разгон до новой УГЛОВОЙ(?выделено мной-missioner) скорости. И никакая его линейная скорость уже не поможет, потому что будет направлена уже почти вдоль радиуса. "Бум" истратится на потери, а ускорять придется уже почти НЕПОДВИЖНЫЙ груз (это, кстати, еще один "бум").
Я предполагаю что в каждой точке радиуса при движений вдоль него груз будет отбирать от вращения ровно столько,скольконужно чтобы линейная скорость соответствовала угловой.В КАЖДОЙ точке а не в конце радиуса. И резкого БУМ в конце не должно быть.
А кто знает,что в центробежном насосе энергия на вращение вала -это энергия которая расходуется на преодоление сил Кориолиса,возникающих при движений жидкости от центра по радиусу?Т.е. на придание потокам жидкости линейной скорости периметра крыльчатки.
Так о том и речь, что мы ТОЛЬКО тратим энергию кориолиса на разгон тела. посмотрите на уравнение силы кориолиса, переведите угловое ускорение в линейное, и выйдет тотже эм*ве квадрат попалам.
До этого на страница я приводил выдержки из энциклопедий, там четко сказано что при движении груза в доль оси тратим ТОЛЬКО энергию на его разгон. ничего трении при самом движении там нет.
Eduard Пост: 117070 От 22.May.2008 (19:52)
НЕ ЗНАЮ,Я В ФОРМУЛАХ НЕ СИЛЁН. Но если тело отпустить, то действительно, пока оно не достигнет радиуса R2, энергии будет потреблять мало (на искривление траектории), а в конце - бум!?? Потребит все что положено на разгон до новой угловой скорости.
И как в примере с ц.б.насосом.Если следовать этой логике и предположить что в конце радиуса груз ни во что не упрётся а просто вылетит из "рельсов"? Что, он разгонится не отобрав энергию от вала что-ли?Это же не так!!!
Eduard Пост: 117070 От 22.May.2008 (19:52)
НЕ ЗНАЮ,Я В ФОРМУЛАХ НЕ СИЛЁН. Но если тело отпустить, то действительно, пока оно не достигнет радиуса R2, энергии будет потреблять мало (на искривление траектории), а в конце - бум!?? Потребит все что положено на разгон до новой угловой скорости.
И как в примере с ц.б.насосом.Если следовать этой логике и предположить что в конце радиуса груз ни во что не упрётся а просто вылетит из "рельсов"? Что, он разгонится не отобрав энергию от вала что-ли?Это же не так!!!
Не ну почему. Написали же что потребит то чтобы разогнаться до новой угловой скорости. так как угловая скорость равна радиус на линейную то при изменении радиуса ТРАТИМ на то чтобы разогнать его до новой угловой скорости - на преодолении сил кориолиса.
Но насос мне кажеться нелучший пример. там именно идет работа центростремительной силы (которая создает напор). и еще на ускорение (линейное) воды... разделить там в ячном виде думаю не выдет.
proggi Пост: 117010 От 22.May.2008 (17:13)
Это как так не 90.
Нарисуйте рисунок.
Чего тут рисовать? Спираль пересекает радиус под углом не 90 градусов, спорить будешь?
Если сбросить, к примеру, тенисный мяч с вышки во время ветра, он полетит к земле по наклонной - это не означает, что поменялся вектор гравитации - всего лишь сложение двух векторов сил.
Спираль - это результат сложения двух сил во вращающей среде, направления векторов не поменялись.
proggi Пост: 117010 От 22.May.2008 (17:13)
Это как так не 90.
Нарисуйте рисунок.
Чего тут рисовать? Спираль пересекает радиус под углом не 90 градусов, спорить будешь?
Если сбросить, к примеру, тенисный мяч с вышки во время ветра, он полетит к земле по наклонной - это не означает, что поменялся вектор гравитации - всего лишь сложение двух векторов сил.
Спираль - это результат сложения двух сил во вращающей среде, направления векторов не поменялись.
Ну сложите. Давайте цифры!!!!!! а так это каждый может...
Кто-то предлагал предполагаемую халявную энергию использовать непосредственно на раскручивание вала путём применения там различных спиралевидных траекторий движения груза(тот пост куда то делся).Сразу отвечу на этот пост и оппонентам proggi это по-моему надо иметь ввиду.
Дополнительную (халявную)энергию в этом устройстве можно будет брать ТОЛЬКО при ЦИКЛИЧЕСКОМ ПОВТОРЯЮЩЕМСЯ РЕЖИМЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА. Обязательно вначале необходимо ,чтобы груз был на R1 потом переход на R2,при котором получаем (отбираем) энергию центробежных сил(НЕ ПРЕВЫШАЮЩУЮ израсходованную на приращение линейной скорости),затем торможение, при котором возвращается энергия,израсходованная на приращение линейной скорости,СОБСТВЕННО ТОЛЬКО ОНА НА САМОМ ТО ДЕЛЕ И ОКАЗЫВАЕТСЯ ХАЛЯВНОЙ и без торможения поэтому никак не обойтись,далее груз возвращается на исходную,R1,орбиту и затем цикл повторяется вновь.Бред какой то. Но...Это моё мнение.Оно остаётся, пока кто-то не приведёт ФОРМУЛУ.
.
