Post:#411933 Date:05.03.2013 (21:29) ... 1. Короны, нимбы, пальцы в растопырку, маты, стеб оставляем на входе.
2. Все вопросы, которые хотелось бы обсудить, будут оглашены в заглавном посте, по мере их решения буду менять цвет вопроса. Синий - я не прав, красный - я оказался прав. Цель - список только из красных постов, который потребует лишь одного логического вывода - Резонатор Гельмгольца является имплозийным устройством. По мере необходимости буду добавлять новые вопросы (все в первом посте).
3. Введение в тему новых проблем, напрямую не связанных с озвученными вопросами буду воспринимать как "дружище, твои тараканы пусть пока подождут, давать разбираться с моими". Пока хватает своих, появится дефицит - попрошу.
Начало здесь
Суть и откуда подул ветер легко определяется. Что сделано с того момента? Практически ничего, мыслей куча, руки не доходят. Пока руки заняты можно построить картинку работы РГ как имплозивного движителя. Начну с нескольких вопросов, без решения которых доказать предыдущую фразу невозможно.
В1. Почему печь при топке гудит?
В2. Мощность потока воздуха прямо пропорциональна третьей степени скорости потока.
В3. Звуковая труба (подразумевается духовой музыкальный инструмент) для извлечения усиленных колебаний в устье должна иметь как минимум три дырки.
В4. Если движитель при совершении полезной работы нагревает окружающее пространство - это эксплозия. Если движитель при совершении полезной работы охлаждает окружающее пространство - это имплозия. Из понятия "окружающее пространство" исключается направление, в котором происходит отдача полезной мощности. Определение действует только в рамках данной темы. Если возникнет необходимость подгонять под общепринятое понятие - обсуждаем, если это не критично - пусть пока будет так.
В5. Необходимые и достаточные условия возникновения резонанса в открытой системе типа звуковой музыкальной трубы.
В6. Звуковая труба, вращающаяся с определеной скоростью - имплозийное устройство.
JohnDow Пост: 426619 От 24.Sep.2013 (15:51)
Каково наименьшего давления в колебании можно достичь? Вероятно что-то близкое с нулю, то есть почти вакуум.
Как повлияет приток энергии через поддувало на месторасположение узлов...
..что произойдет с нашей системой, если мы осмелимся и всего один раз откроем поддувало в том момент времени, когда под ним в цилиндре будет почти вакуум.
Не соображаю в вибрациях, не знаю, можно ли ввести воздух в резонанс, стенку цилиндра да... а вот воздух. Мало понятен для меня этот процесс. Ломаю голову насчёт поддувала, которое пропускает энергию. Та энергия, за пределами цилиндра, должна быть повыше потенциалом. Какую энергию имеете в виду?
Если имеются в виду механические колебания, то в описании резонирующей банки отсутствует клапан, который будет травить воздух в момент создания наивысшего давления, колебанием динамика. Ну а по достижении вакуума (ну если банку не раздавит), если приоткрыть впускное поддувало, давление резко восстановится, энергии будет выделено при этом ровно столько же, сколько мы затратим на создание вакуума, только за меньшее время. Думаю что, резонанс сам по себе, даёт возможность, выполнить работу с малыми потерями, при малых пиковых нагрузках, но за большее время. Если по вашей задумке, в системе должно появиться больше энергии, чем было до достижения вакуума, надо обосновать этот момент без резонанса. Ибо сам резонанс на баланс энергий в системе не влияет. Ну или скорее всего, чего то недопонял.
Не соображаю в вибрациях, не знаю, можно ли ввести воздух в резонанс, стенку цилиндра да... а вот воздух.
Давление в закрытой банке атмосферное, на одном торце мембрана динамика. Начинаем в помощью внешнего привода колебать мембрану. В момент хода мембраны во внутрь банки создается участок с более высоким давлением чем во всем остальном пространстве банки. направление перемещения его (участка повышенного давления - от мембраны к дальнему глухому торцу. Когда этот участок повышенного давления достигает дальнего конца банки мембрана проходит через свое нулевое положения, между участком повышенного давления и мембраной давление падает ниже давления покоя (а это атмосферное давление, ведь купорили мы банку при нем). После отражения от дальнего торца максимум давления возвращается назад к мембране, разворот, мембрана опять толкает и так до бесконечности.
Частота колебания мембраны равна частоте колебаний воздуха в банке - резонансная частота.
Какую энергию имеете в виду?
Получается что мы путем возбуждения колебаний воздуха в банке создали в один момент времени два состояния среды - первое с давлением выше атмосферного у дальнего торца, и второе с давлением ниже атмосферного возле мембраны. И если возле мембраны стоит клапан, которому суждено открыться всего один раз, то он откроется (потому что над ним атмосферное давление, а под ним меньше атмосферного) и воздух в виде потока с каким-то количество кинетической энергии поступит в банку. Внутренняя энергия воздуха в банке увеличится.
по вашей задумке, в системе должно появиться больше энергии, чем было до достижения вакуума, надо обосновать этот момент без резонанса.
Любой другой способ раскачать воздух более энергозатратен. Хотя может я ошибаюсь. Если существует другой способ, кроме толкания воздуха к такт уже существующему колебанию - говорите. Но это вопрос из разряда как толкать машину из ямки. Предположу что я здесь прав, только в такт, резонансная частота.
Ибо сам резонанс на баланс энергий в системе не влияет.
Но он стимулирует нейтральную в состоянии покоя систему к поглощению энергии из окружающего пространства. Как снимать излишки и обязательное условие наличие клапана для стравливания воздуха - это вопрос следующий.
Прежде чем дальше - направление вектора скорости воздуха из клапана-поддувала.
Чтобы не нарушать установившийся процесс колебания вдоль оси банки (оговорка про приложении силы только вдольоси симметрии банки как раз для этого была сделана) вектор скорости прибывающего потока направляем в плоскости, перпендикулярной оси симметрии. Образ
Верхний по рисунку патрубок отображает способ установки поддувала. Наши излишки будут пытаться раскрутить воздух в банке вокруг оси симметрии. Назревает сам по себе способ как снимать этот излишек. И последнее - клапан для стравливания воздуха .
Убираем заглушку с дальнего конца банки и повторяем все действия для открытой банки. Частота колебаний воздуха в трубе - функция длины трубы, как она была, наприер, 500 Гц, так 500 герц и осталось, включаем динамик, создаем разряжение перед мембраной, поддувало открывается, воздух из поддувала начинает раскручивать поток от динамика. И вся эта резонирующая и вращающаяся какафония стремиться к дальнему концу банки. Воздуха естественно на входе не хватает, поэтому меняем динамик на насос периодического действия. Частота насоса должна равняться частоте колебаний воздуха (в общем случае рабочего тела) в банке. А поддувалу мы дали шанс срабатывать каждый раз когда давление меньше атмосферного и он как нормальный начинает открываться-закрываться в такт колебаний насоса и рабочего тела. По мере передвижения потока в дальнему концу банки рабочее тело испытывает центробежную силу, что-бы не мешать этой силе по мере удаления от насоса радиус мгновенной окружности, по которой движется частица потока должен увеличиваться. Меняем "банка" на "трубка" и получаем ротор Клема или ВШ.
И что тут главное а что второстепенное7 Главное - длина трубки, частота рабочего тела в трубке, наличие поддувала в начале (!!!) трубки, наличие периодической составляющей от насоса, равной частоте колебания рабочего тела в трубке. И излишки снимаем на валу ротора. Вопрос цены - сколько энергии уходит на поддержание колебания и сколько поступит через поддувало.
так вот, надумано это все мной или так оно есть есть - Вам судить. Но в свою защиту скажу. Виброход - тот же принцип раскачать тело вдоль оси приложения силы тяжести и подать в нужное время (когда частица зависнет в верхней точке с кинетической энергией равной нулю) импульс в плоскости, перпендикулярной направлению раскачки в резонанс. Экономия?
При собственном весе около двух тонн и с двигателем всего в четырнадцать лошадиных сил (это мощность мотоциклетного мотора!) виброход тащил по целине груз весом до десяти тонн! Этот же виброход без труда взбирался на песчаные откосы такой крутизны, что человек одолеть их не мог. А в Польше построили виброход мощностью всего в триста ватт, который развозил по цехам грузы весом в несколько центнеров!
То есть смотря на то, что есть в железе (приборы ВШ и Клема к сожалению в этот список не входят) можно увидеть экономию, причем такую, реальную, не в проценты, а в разы по сравнению с тем же тягачем с ДВС.
JohnDow Пост: 426656 От 25.Sep.2013 (08:28)
Виброход - тот же принцип...
А может и не тот. Весь вопрос в том, какой принцип создания вибраций у виброхода. Если это вращение эксцентрика, то это одно дело, а если без вращения, то такой выгоды вы не увидите, и дело тут в ЦБС и только в ней. Именно ЦБС рождает вибрацию, сила которой превосходит силу источника вращения. Ибо вращая массу, мы тратим энергию только на перемещение этой массы с определённой скоростью, а на создание ЦБС, энергия не тратится вовсе, ЦБС это внешняя сила, по отношению к системе двигатель-эксцентрик. Так у меня получается, хотите не верьте, хотите проверьте.
Как работает виброход? Да легко.
Создается вибрация вдоль направления действия силы тяжести. Идеальная частота вибрации - частота собственных колебаний виброхода вдоль этой оси. Тело виброхода должно быть как можно более упругим. Раскачка виброхода подобна мячику, брошенному вертикально вниз - туда-сюда, туда-сюда. И когда мячик подлетает и зависает в самом верху - толчек, в нужной направлении. Мячик будет двигаться туда, туда мы его подталкиваем. Нарисовав график движения частицы тела виброхода получим - колебание вверх-вниз - это отрезок прямой, параллельной оси ОY, в верхней точке прикладываем силу, вектор направлен из наивысшей точки и параллелен оси ОХ, вообще OY это синус, а ОХ это косинус, sin2+cos2=1
Это говорит о том, что гармонические колебания частицы вдоль выбранной оси и гармонически подаваемые колебания перпендикулярно оси приведут к вращательному движению. Это и есть Ваш эксцентрик.
Если это вращение эксцентрика, то это одно дело, а если без вращения,
И все равно как создается вибрация - в помощью эксцентрика, или другим каким путем, суть останется - резонанс вдоль выбранной оси и сила в нужный момент в плоскости перпендикулярной. В эксцентрике заложено два колебания (синус и косинус), обе составляющие - наши затраты, поэтому будет только экономия. А у ВШ(Клема) синус - это насос, а косинус - это халява. Экономия - по любому, сверхединица - под вопросом.
MVEN-MAS
Зря вы так, вибрация это просто форма движения, а вот сила которая на ней стоит, это источник движения. Ну дело ваше, резонанс так резонанс. Удачи.
Да и Вам. Тяните-толкайте не в такт. Когда придавит - приходите.
Эскиз обложки сборника задач по физике (Украина), только что обсуждали по ТСН. Какие вибрации? Какой в, извините, жопе резонанс? Пей кури рожай уродов...
25 сентября, 2 лабораторные с начала года, физика 8-й класс. Первая - прямолинейное движение, вторая - круговое. Контрольный вопрос ко второй лабораторной работе - Объясните почему круговое движение наиболее выгодное из всех криволинейных движений? Как ребенок может выбрать из того, что он еще толком не знает и тем, чего вообще не знает? Или я такой слишком логичный, или составители задачек взяты по объявлению. Или план Германии (а потом и пиндосов) срабатывает - нас взрывают изнутри, секс, мышцы и пиво с женскими гормонами, умная молодежь им не надо.
Физический смысл потерь. Пусть тело или его частицы движется с какой-то постоянной скоростью. Скорость вектор, если проекция прилагаемой силы на направление вектора скорости совпадает с направлением вектора скорости - мы используем силу полезно, если проекция силы направлена противоположно вектору скорости - это приведет к уменьшению модуля скорости.
Постоянная по знаку во времени скорость.
Во избежании потерь проекция силы на направление вектора скорости должна быть тоже постоянна по знаку.
Колебание. Вектор скорости меняет свой знак в точках, в которых должен менять свой знак и вектор силы. Любое, даже минимальное несовпадение точек смены знака скорости и силы приведет к потерям. С учетом неограниченности в выборе точек смены знака силы (можно выбрать любую частоту возмущения) наименьшие потери достижимы только при совпадении частот колебания тела(его частиц) и возмущающей силы. Взяв определение резонанса, например такое
Резона́нс (фр. resonance, от лат. resono — откликаюсь) — явление резкого возрастания амплитуды вынужденных колебаний, которое наступает при приближении частоты внешнего воздействия к некоторым значениям (резонансным частотам), определяемым свойствами системы.
становится очевидным необходимость замены слова "приближение" на "точное совпадение". Но на данный момент важно не это. Любое тело (среда) обладает упругостью, которая в свою очередь подразумевает возможность колебания тела на собственной частоте.
Наличие собственных колебаний любого упругого тела говорит о том, что наиболее выгодное приложение сил(с точки зрения потерь) к таким телам - периодическое, с частотой, равной частоте собственных колебаний тела(среды).
Упругость тела характеризует способность его к накоплению внутри себя определенного количества энергии. Как известно эквивалентом упругости служит скорость звука в теле(среде). Скорость звука больше в более упругих средах (менее сжимаемых). Следовательно при приложении силы к какому-либо упругому телу часть энергии должна уйти на установление собственных колебаний тела, а остальная часть на совершение работы по перемещению тела.
Оценка количество энергии для стального бруска 10*10*10 см. Плотность стали 7800, скорость звука 5100, количество движения равно 10-3*7800*5100=39780. Энергия 39780*5100/2=100 МДж или около 28 кВт*ч. Дофига получилось...
Упругие и не упругие тела. Пусть есть 2 тележки одинаковой массы, первая с песком (подразумевается не упругая среда), вторая стальная (упругая). Металлический молоточек на подвесе, отведенный на определенное расстояние, бьет по тележке. Какая тележка переместится дальше? С песком. Потому что обладая меньшей упругостью практическа вся энергия летящего молоточка уйдет на повышение кинетической энергии частиц песка. А в стальной тележке часть энергии уйдет в виде обратного импульса молоточку(это мячик MVEN-MASa), а часть уйдет на перемещение тележки.
Прилагаемая сила одинакова в обоих случаях, массы тележек одинаковы, но перемещения разные. Потому что надо учитывать упругость среды.
Следовательно энергия, которая сообщается телу распределяется на два вида - энергия собственных колебаний тела и кинетическая энергия частиц тела. Два вида - упругость (скорость звука) - это поле, перемещение частиц - сдвиг, поток частиц с кинетической энергией. Пропорция разделения определяется упругостью среды.
тело движется прямолинейно и равномерно, или находится в состоянии покоя, если результирующая всех действующих на тело сил равна нулю.
Я могу найти силу и способ ее приложения, которая не приведет к выходу тела из состояния покоя. Или другими словами F не равно m*a, а все гораздо запутанней.
Упругая и неупругая среды. С тележкой с песком все не так однозначно. С точки зрения получения отдачи в виде импульса от стали - песок конечно лучше, но наличие внутреннего трения частиц песка друг о друга неизвестно как повлияет на конечный результат. А в стали такое трение есть, но гораздо меньше. Собственно к чему клоню.
Абсолютно упругий удар — модель соударения, при которой полная кинетическая энергия системы сохраняется. В классической механике при этом пренебрегают деформациями тел. Соответственно, считается, что энергия на деформации не теряется, а взаимодействие распространяется по всему телу мгновенно. Хорошей моделью абсолютно упругого удара является столкновение бильярдных шаров или упругих мячиков.
Абсолютно неупругий удар - это пример потери механической энергии под действием диссипативных сил.
А если бы у нас была такая среда(или материал), в которой отсутствует внутреннее трение (абсолютно упругая, без потерь) и обладала бы свойством абсолютно неупругой среды полностью поглощать количество движения (пластилиновый шарик налетает на другой шарик, оба продолжают двигаться дальше). Собранный из такого материала двигатель не препятствовал бы разгону, скорость разгона ограничивалась бы только энергоемкостью материала. То есть отсутствовали бы пятикратные возрастания нагрузки на привод при запуске.
Про существование материала не знаю, но о создании таких условий в определенной среде догадываюсь. Это несжимаемая вода, текущая со скоростью 1300 м/с.
Немного в сторону. Период времени действия возмущающей силы. В нем кроется причина сломаных костей, синяков у атакующего в драке. Интересное видео про хлесткий удар.
Суть в том, что удар должен быть настолько быстрый, чтобы тот импульс, который был сообщен телу не успел пройти сквозь тело, отразиться от дальней стенки и вернуться обратно в руку нападающего. Сэнсей говорит, что правильный удар не чувствуется. "Чем сильней удар тем от незаметней". Потому что вся энергия удара вошла в тело (кулак потерял количество движения, тело приобрело) и при быстро убраном кулаке там и осталась, со всеми последствиями, чуть задержал - получил все в обратку, минус потери.
Ну и текущая со скорость звука вода. Сначала закрытая банка с водой, динамик у одного торца, глухая крышка на втором. Частоты колебаний воды в банке и динамика совпадают по частоте и фазе. А, и среда вокруг банки - тоже вода. Давление под клапаном во районе динамика меняется от "меньше чем над клапаном" до "больше чем на клапаном", клапану создаются условия открытия-закрытия каждый период колебания воды в банке.
Потом меняем динамик на шестеренчатый насос (период колебания остается прежним), снимаем заглушку с дальнего конца банки и создаем скорость потока 130м/с(1/10 скорости звука в воде). Движущийся с постоянной составляющей скорости поток воды будет препятствовать распространению колебания по всей банке. район где будут происходить собственные колебания уменьшится с всей длины банки до 9/10 ее части, начиная от дальнего торца. Скорость потока 5/10 скорости звука - собственные колебания будут только на второй половине банке, и так далее. Это говорит о том, что находясь в первой половине банке наблюдатель не будет ощущать перепадов давления собственных колебаний банки. Почему это так - когда самолет движется со скоростью звука наблюдатель находящийся перед носом прямо по курсу не слышит звука самолета. Если за точку наблюдения выбрать самолет(наша банка), то воздух будет набегать на него и расположение фронта звуковой волны будет тем ближе к носу самолета (дальнему торцу банки) чем выше скорость полета (скорость потока в банке). При приближении скорости потока к скорости звуа в воде все собственные колебания будут происходить у дальнего торца банки.
А что будет происходить на ближнем торце? Удаление из-под клапана-поддувала пиков давления в дальний конец банки позволит заменить клапан на самое обыкновенное отверстие, через которое вода будет двигаться (периодически) только во внутрь система. Собственно такую конструкцию можно увидеть в печи отопления - поддувало это не односторонний клапан, а просто дырка, но работающая как односторонний клапан. А это говорит о том, что такой режим работы позволяет только всасывать воду на входе через насос и поддувало, без обратных импульсов. И чем больше скорость потока тем больше можно всосать на входе (тем больше энергоемкость системы). Снимать - развернуть с плоскость нормальную к оси банки и попробовать забрать все скопом и от насоса и от поддувала.
Ну наверно как то так. Меняем воду на воздух, электроны и еще на бог весть что - результат будет везде одинаковый. Резонанс, скорость потока как можно ближе к скорости поля и в топку закон неубывания энтропии.
Пытаясь говорить строго - зависимость расположения фронта звуковой волны от скорости потока не линейная, потому что чем выше плотность тем больше скорость звука (тем дальше он распространиться). Для мало сжимаемой воды это может сильно и не проявиться, для воздуха - да, там будет не прямая, а что-то типа гиперболы. Но сути это не поменяет - при приближении скорости потока к скорости поля все равно все выплывет наружу.
