Содержание первого сообщения
Предистория:
Наткнулся на ютубе на на видео о новой физике. Очень понравилось как там ловко объяснялись и решались проблемы современной физики.
Поискал еще материалов по этой физике в конце концов нашел: автор В.К. Коновалов книжка ОСНОВЫ НОВОЙ ФИЗИКИ И КАРТИНЫ МИРОЗДАНИЯ.
Так как буду цитировать приведу ссылку на эту книгу чтообы не быть голословным. new-physics.narod.ru/...s.rar
На этом форуме его труды тоже отмечены в отдельной теме.
Собственно было не понятно на чем стоит теория Коновалова, хотелось это осмыслить.
В качестве аргумента был приведен такой мысленный эксперимент:
Цитировать
Представим себе, что в
невесомости тело массой m мы привязали к неподвижной оси вращения на
длинной нити, немного натянули нить и толкнули тело в направлении
перпендикулярном нити с почти нулевой скоростью. Будем считать, что в
начальный момент наша система имела нулевую кинетическую и
потенциальную энергию из-за незначительной скорости начального
вращения вокруг оси. Постепенно нить наматывается на ось вращения, ее
длина уменьшается, а линейная скорость движения массы увеличивается.
Что мы будем наблюдать при уменьшении радиуса вращения, например, в 2
раза? Очевидно, что линейная скорость вращающейся массы станет
значительной и как угодно большой при достаточной начальной длине нити.
Очевидно, что энергия нашей системы увеличилась до значительной
величины. Теперь надо выяснить, откуда она появилась и что это за энергия.
В противном случае легко создать вечный двигатель, который ловит
пролетающие предметы, раскручивает их и отбрасывает с большой
кинетической энергией.
Даллее афтор приводит объясенение на основе сохранения момента импульса, но оно мне не нравится так ось и масса связаны не жестко.

Я пытался себе представить за счет чего увеличивается линейная скорость массы.
Пробывал нарисовать схему сил действующих на массу, но как-то не нашел той силы которая должна разгонять наш грузик.
Мой вывод был в том что линейная скорость не увеличивается,
а увеличивается частота вращения (угловая скорость) грузика вокруг оси по мере наматывания нити на ось.
Угловая скорость увеличивается только за счет уменьшения длины нити при тоже линейной скорости грузика
Грузик проходит больший угол за тоже время при меньшем радиусе.

Вопрос:
Уважаемые форумчане, как по вашему ведет себя грузик наматываясь на ось, увеличивается ли его линейная скорость и за счет чего?
Приветсвуются рисунки со схемами распределения сил.


Автор Тема: Задача по механике  (Прочитано 18457 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн viknik

  • Интересующийся
  • **
  • Сообщений: 55
Задача по механике
« Ответ #20 : 12.09.2014, 22:12:30 »


 
А вот как Вы думаете ?  Сила натяжения нити действует на массу постоянно(непрерывно)? Так сказать, в аналоговом режиме, когда каждому значению на входе соответствует определённое значение на выходе. Или дискретно?  Поясню.  При движении по кривой тело стремится сойти с траектории а нить его возвращает "на место". ..
При движении по кривой тело конечно стремится сойти с траектории,  а нить его не пускает.  Она же не резиновая.
 

Оффлайн Владимир

Задача по механике
« Ответ #21 : 12.09.2014, 22:15:33 »
Когда тело по инерции пройдет хоть мизерное расстояние мимо точки закрепления нити, оно уже удалится от этой точки (центра) на расстояние, бОльшее длины нити.

 Потому В ЛЮБОЙ МОМЕНТ ВРЕМЕНИ нить будет с силой тянуть тело, движущееся мимо точки закрепления нити, к этой точке.

 Тело, в свою очередь, по третьему закону Ньютона, будет в каждый момент времени действовать на нить, пытаясь её растянуть с той же силой, с какой нить притягивает тело к точке закрепления нити
 

Оффлайн Владимир

Задача по механике
« Ответ #22 : 12.09.2014, 22:53:05 »
А ежели даже и есть колебания - что это меняет кроме возникновения усталостных нарушений структуры нити и тела?

Ведь за любой интервал времени, бОльший периода ВЧ-колебаний, предполагаемых Вами, дебет-кредит всех сил и энергий сойдется, и в результате будет тот же НОЛЬ, что и при идеальной модели за исключением потерь на усталостные изменения структур материалов нити и тела.
 

Оффлайн Владимир

Задача по механике
« Ответ #23 : 13.09.2014, 00:58:40 »
Большинству процессов, которые рассматриваются на их идеальных моделях, в реальности присущи КОЛЕБАНИЯ.

Потому мне даже смешно читать рассуждения некоторых тутошних "гигантов мысли" о якобы возможной в принципе "неподвижности эфира" хотя бы в отдельных локальных областях пространства...

Сейчас, с ростом уже и без того огромных вычислительных возможностей исследователей, наверняка сменят ИДЕАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ наблюдаемых и изучаемых  нами процессов на более приближенные к реальности, и это (уточнение и замена  моделей) нормальная ситуация в науке и технике на протяжении всей известной нам истории их развития .
 

Оффлайн IG1

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 125
Задача по механике
« Ответ #24 : 13.09.2014, 21:37:42 »
 Привет ,гиганты механической мысли! :) Зачем так сложно решать такие задачи? Она была решена уже в четвертом посте. На практике линейная скорость вообще опускаеться в таких условиях , потому-что  нам больше интересна угловая скорость. Это мне наполмнило программу Деброва , (После полуночи во времена перестройки). :'(
 

Оффлайн Владимир

Задача по механике
« Ответ #25 : 14.09.2014, 14:21:24 »
Если исходить из первого поста темы - интересно изменение именно ЛИНЕЙПОЙ СКОРОСТИ, а не угловой.

 Что же касается четвертого поста. как и других сообщений того же автора - так там раз за разом демонстрируются всем  элементарные ошибки в рассуждениях, приводящие автора  к совершенно фантастическим и далёким от реальности  выводам.
 

Оффлайн IG1

  • Проверенный
  • ***
  • Сообщений: 125
Задача по механике
« Ответ #26 : 14.09.2014, 20:49:43 »
Если исходить из первого поста темы - интересно изменение именно ЛИНЕЙПОЙ СКОРОСТИ, а не угловой.

 Что же касается четвертого поста. как и других сообщений того же автора - так там раз за разом демонстрируются всем  элементарные ошибки в рассуждениях, приводящие автора  к совершенно фантастическим и далёким от реальности  выводам.
Так-то , да! Теперь и мне можно навешать лапшу с новыми задачниками. Выпал из головы автор задачи. Упор на внимание пришелся на учасников ветки. Теоретическая механика мой любимый предмет был. До сих пор помню цвет того затёртого учебника , автора к сожалению непомню ,о чём жалею до сих пор ,что несмог достать и доставить в это время. Тогда же красть нельзя было с библиотек. Напоминал мне этот учебник ,практикум по магии :) Авторы новых изданий пытаються быть Эйлерами ,по описанию материальных точек на свободной поверхности. Пришёл ко мне молодой специалист ,электромеханик с высшим образованием, .решил его прощупать. Говорю - ...ну ,что , Янис , приехал в глушь ,теперь  тебе , здесь на свежем воздухе будет сниться , как повысить сосинус фи до еденицы. Ответ был таков. А ,что это такое ? и вообще это мне нах.. не надо ,такой хернёй занимаюсь. Я приехал , деньги черпать!!!  Про себя подумал ,ну-ну. Вот это приехал- хер румянный в магическую месность. Через три дня , ломаеться двигатель Перкинс ,напичканный электроникой. Сам первый раз его увидел. Тут на табло , высвечиваеться , по мощности , что косинус равен 0,45 и двигатель останавливаеться. Вот тут и начались ко мне вопросы от Яниса, что такое косинус фи. Естественно ,пришлось рассказать,что подготовка дизельных механиков была у нас в вузе, покруче,чем у  электромехаников в то время. А сейчас походу один отстой. Основным вопросом Яниса ,было то , откуда я мог знать заранее о проблеме с косинусом фи на дизеле , он же пришёл в заводской упаковке и мы о нём ничего незнали оба. Ну ,батенька , зайди на форум альтернативной энергии ,не такое узнаешь!!! :D
 

Оффлайн imaier

  • Интересующийся
  • **
  • Сообщений: 17
Задача по механике
« Ответ #27 : 15.09.2014, 08:24:38 »
imaier, воздействовать на изменение траектории движения тела, движущегося по инерции через нить, или приспособив к нему  толкающий тело "в бок"двигатель - по затратам энергии аналогично тому,  что держать груз над землёй на вышке-подставке, или подвешенным к вертолёту с включенным двигателем...

Это мысленный эксперимент поэтому затрат энергии нету. Преимущество двигателя перед нитью в том что он может изменять свое тягловое усилие, а сила натяжения нити такой гибкостью не обладает, сила натяжения завит от скорости, массы и длины самой нити.
 

Оффлайн imaier

  • Интересующийся
  • **
  • Сообщений: 17
Задача по механике
« Ответ #28 : 15.09.2014, 08:55:40 »
  Картинку рисовать лень.. :D  --  вектор силы инерции совпадает с вектором линейной скорости и направлен по касательной к криволинейной траектории движения массы.ЦБС направлена по линии нити - тут понятно.. :) Они и образуют параллелограмм. При этом векторы перпендикулярны (определение  -  касательная к кривой - линия, перпендикулярная к радиусу кривизны в данной точке).  Непонятки  -  угол, отличный от 900 образуется между "следующими" за рассматриваемой точкой траектории (в бесконечно малых приращениях пути) радиусом кривизны и радиусом окружности, по которой двигалась бы масса, если бы нить не укорачивалась. Немного путано, но лучше не придумал - не писатель... :D

  Расчёт Вам вряд ли удастся найти... :) Остаётся открыть учебник физики - вывод любой формулы, где используются бесконечно малые приращения и по аналогии... с учётом того, что при прохождении Вашего пути масса, под действием искомой силы, за время движения по этому пути, смещается от касательной в сторону центра вращения на величину, определяемую укорочением нити....  :) :)   Эта сила больше, чем при движении по окружности за счёт того, что масса переходит в точку, радиус кривизны траектории в которой меньше..

Я всетаки уверен, что рассчитать получится. Нужно попробовать рассчитать траекторию движения тела (вывести уравнение), а потом взять производную в какой-либо точке что позволит определить угол между касательной к окружности и касательной к нашей траектории.
 

Оффлайн imaier

  • Интересующийся
  • **
  • Сообщений: 17
Задача по механике
« Ответ #29 : 16.09.2014, 10:41:27 »
Вот новая картинка приспособленная к полярным координатам

В таком случае уравнение движение должно описывать длину радиус-вектора в зависимости от угла тета в полярных координатах.
Очевидно что длина радиус-вектора это гипотенуза прямоугольного треугольника, где прилежащий катет это длина нити в данный момент, а противолежащий катет - радиус оси.
Между гипотенузой и прилежащим катетом есть угол альфа (потом на него сошлюсь).
Нить имеет некоторую начальную длину и с каждым оборотом укорачивается на длину окружности оси.
Итого с помощю маткада строим такой график.

Наша кривая изображена красным цветом, а синим изображена спираль Архимеда со смещением пи на 16. Хоть на крафике кривые и выглядят одинаковыми в реальности они оказались совсем разными.
Черным цветом изображена ось.

Далле вычисление производной через лимит. Выражение функции производной конечно не внушало доверия, так как со школьной скамьи нас приучили что правильный ответ должен быть красив и компактен:) Но потом проверяя увидел что похоже на правду. Темже способом взял производные от спирали Архимеда и просто круга для проверки и сравнения результатов.

Потом вычисляем численные значения при угле тета равном пи.

И вот что оказалось: между касательной круговой траектории и касательной реальной траектории есть какой-то угол и он увеличивается по мере наматывания нити на ось (изменение этого угла изображено на графике). 

Пока не понятно правильно ли я все посчитал и за что отвечает это небольшой угол, не является ли он причиной изменения линейной скорости?

ЗЫ. Если кому интересно лист расчетов в маткаде я тоже прикрепил к сообщению (версия маткада Mathcad 2001i Professional)