Перейти к содержимому


Фотография

Самолет и транспортер


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 276

#61 alibek

alibek

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 182 сообщений

Отправлено 06 августа 2003 - 07:52

Ну извините, не выдержал и не сдержал свое обещание :)
Извините за вопли, но по другому не получается.
НЕ САМОЛЕТ ДВИЖЕТСЯ, ПОТОМУ ЧТО КРУТЯТСЯ КОЛЕСА, А КОЛЕСА КРУТЯТСЯ ПОТОМУ, ЧТО ДВИЖЕТСЯ САМОЛЕТ.

P.S. Кое-что в этом топике мне напоминает поговорку о том, что есть бесконечного в мире.


#62 batal

batal

    Бандеровец

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 869 сообщений

Отправлено 06 августа 2003 - 10:57

2$Vanger$:
>Понимаешь, я именно такие условия и имел в виду. Но всё равно, сколько бы х не возрастало, до х+v оно всё равно не доползёт - вот в чём основная суть моего поста.

IMHO, ты чуть-чуть не понял суть идеи. В предложеном мной случае транспоретр раскручивается колесами самолета, он не имеет собственного двигателя. Именно для этого нужен малый собственный (транспортера) вес и отсутствие внутреннего трения. И скорости совпадать будут.


#63 Гость_Illliya_*

Гость_Illliya_*
  • Гости

Отправлено 06 августа 2003 - 13:28

2 batal
Тогда пропадает суть задачи, ведь колеса не имеют собственного привода, следовательно они не будут вращаться, а, скорее, потащат полотно транспортера за собой. Т.е. в направлении противоположном условию задачи.


#64 Fibll

Fibll

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 237 сообщений

Отправлено 06 августа 2003 - 15:28

*Издает вопль*
Ну причем тут колеса!?? Вы можете мне объяснить, причем тут колеса!??

Меняем колеса на лыжи, транспортер оставляем. Ставим условие, что транспортер как-нибудь, да начинает крутиться, при включении двигателя. И что, хотите сказать, что самолет не взлетит?


#65 crazy_ant

crazy_ant

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 649 сообщений

Отправлено 06 августа 2003 - 16:46

>делаешь вывод, что самолет относительно земли стоит на месте, а это не так.
Гыы... :)
А ведь в моих рассуждениях нет никакой экзотики и все довольно прозрачно. Уже много раз говорилось, что у самолета нет привода на колеса, а едет он за счет двигателей, которые отталкивают такую махину "от воздуха". Однако, самолет не может мгновенно достичь скорости необходимой для взлета - ему нужно разогнаться. Т.е. с начального состояния покоя (скорость = 0) он постепенно начинает ее набирать (скорость <> 0). Транспортер реагирует на движение и начинает передвигать "взлетную полосу" на встречу самолету, со скоростью равной скорости вращения точки на колесе. То есть точка на колесе самолета и точка на транспортере движутся с одинаковой скоростью. И таким образом, компенсируется скорость движения самолета. А самолет... самолет вполне честно начинает разгоняться относительно транспортера. Здесь хочу пояснить, привода на колеса у самолета действительно нет, но это не снимает с него обязанности ехать по земле. Его толкает сила двигателей, и колеса, вспомнив про закон трения, начинают катиться по транспортеру, а транспортер им навстречу. Я не вижу здесь движения относительно земли. Разве что его "протащит", либо "проскользит" по транспортеру.
Да подумайте сами! Если самолет катится по транспортеру, то нет выполнения начальных условий задачи!
Но господи! Я же уже писал, что условия поставленны некорректно и нет решения этой задачи в идеальных условиях. Точнее, нельзя достичь выполнения условий, даже на теоретическом уровне!

Любителям менять условия
Никаких "равнозначных" смен условий. Меняете условие - создавайте свой топик. Елки-палки! Вам дана задача, и какие в ней стоят условия те и нужно использовать. На экзаменах условия меняете? Представте, что эта задача вам попалась на вступительных...


#66 IVAN01

IVAN01

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 135 сообщений

Отправлено 06 августа 2003 - 20:44

Если трения нет, то какая разница, движется ли вобще полоса транспортёра под самолётом или нет, колёсами, движением полосы транспортёра можно принебречь, разве нет???? Тогда мы получаем, что самолёт взлетит!!!!!!! Неужели не понятно, что без трения полоса транспортёра не взаимодействует с самолётом, если только реакцию опоры не учитывать? Fтр=Fт*cosВ*m, где Fт-сила тяготения, угол B-угол между вектором силы тяжести и нормалью к пов-ти, ну а m-коэффициент трения, так? А теперь подумать.


#67 crazy_ant

crazy_ant

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 649 сообщений

Отправлено 07 августа 2003 - 05:15

>Fтр=Fт*cosВ*m... А теперь подумать
Ну... *ГЛУПОЕ выражение лица* прокосячил я тут. Исправляюсь :)
Тогда это просто Fт*m, коэфициент трения явно много меньше 1, но все равно получается довольно не малая величина, из-за высокого значения силы тяготения. Самолет достаточно тяжелая махина и поэтому ему ставят мощные двигатели, что бы преодолеть эту силу трения. Так что напрасно, так, с лету все пытаются отбросить силу трения. Она не малая величина, хоть и должна быть меньше силы тяги двигателей.
Но я в упор не пойму, почему вы считаете, будто что самолет "покатиться" по взлетной полосе трансортера. Я уже много раз писал, что он может только "скользить" прокручивающимися колесами, однако, сначала он все же будет разгоняться относительно транспортера, при этом стоя на месте относительно земли.

ЗЫ
Добавление по поводу поста ниже. Не хочу чтобы люди думали ничего такого. Я вначале написал, что cos(180)=0, на что и сетует нижний пост.


#68 alibek

alibek

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 182 сообщений

Отправлено 07 августа 2003 - 07:39

cos(180)=0?!?!?!?!
Ну тогда все ясно...


#69 Fibll

Fibll

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 237 сообщений

Отправлено 07 августа 2003 - 12:44

Ох-х-х. Фиговый из меня физик. Я сдаюсь. И никому ничего по этому поводу доказывать больше не буду. Но остаюсь при своем мнении - взлетит.


#70 Furkan

Furkan

    Карабинер

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 201 сообщений

Отправлено 07 августа 2003 - 12:50

нет :-)


#71 Merlin

Merlin

    Звездочёт

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 188 сообщений

Отправлено 07 августа 2003 - 17:56

Ох, как спать хочется... Но долг превыше всего! :) Как обещал, попробую всё подробно объяснить (но это – в последний раз!). Да, сразу предупреждаю – так как примеров "на пальцах" народ, как выяснилось, не понимает и не признает, рассуждать я буду физически строго. Как говориться, за что боролись...

Во-первых, в приведенной формулировке задача некорректна: "скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна"... Что такое "скорость вращения" в данном случае? По умолчанию под скоростью вращения подразумевают угловую скорость (или число оборотов в секунду). Единица измерения – радиан/секунда (1/с). И как же она может быть равна линейной скорости полотна (измеряемой в м/с)? Сравнили божий дар с яичницей...

Значит, имелось в виду что-то другое. Что именно? Три варианта:

а) Линейная скорость точки на ободе колеса, измеряемая относительно транспортера.
Но, так как эта скорость является векторной суммой поступательного и вращательного движения колеса, для каждой точки она своя. В частности, так как колесо катится по транспортеру без проскальзывания, скорость точки, непосредственно соприкасающейся с транспортером, в любой момент времени равна нулю (относительно транспортера). Следовательно, этот случай отбрасываем.

б) Линейная скорость точки на ободе, относительно центра колеса.
Эта скорость равна: скорость транспортера (относительно земли) + скорость самолета (тоже относительно земли). Если бы самолет относительно земли покоился, то все было бы в порядке... но (как мы дальше увидим) покоиться он не может. Следовательно, в данном варианте скорость транспортера должна быть равна скорости транспортера + скорость самолета. Получаем противоречие – следовательно, этот случай тоже отбрасываем.

в) Линейная скорость центра колеса.
Эта скорость совпадает со скоростью самолета относительно земли, и именно эту скорость транспортер пытается скомпенсировать. На данном варианте я и предлагаю остановиться (кстати, в этом случае колеса вполне можно заменить, например, лыжами – ход дальнейших рассуждений не изменится).

Итак, насколько я понимаю логику "нелетунов" (ползунов? ;)), рассуждают они примерно следующим образом: предположим, самолет продвинулся вперед на один метр - тогда транспортер включается и оттаскивает его на один метр назад, и так далее... Я ничего не путаю?
При этом упускается из виду одно простое обстоятельство: чтобы реализовалась эта замечательная картина, транспортер должен приложить некую силу к самолету. Нет, силенок-то у транспортера хоть отбавляй... точки приложения только нет. Ибо единственное, через что транспортер может воздействовать на самолет – это сила трения в подшипниках колеса (или, например, лыж о покрытие). Увы, эта сила, во-первых, гораздо меньше силы тяги двигателей (самолет на форсаже не удержат даже полностью заблокированные колеса), а, во-вторых, сила трения не зависит от скорости. Так что, если уж самолет тронулся с места, скорость транспортера можно увеличивать хоть в десять раз – самолету будет пофигу.

Физически строго: перейдем в инерциальную систему отсчета, связанную с Землей. Пренебрегая второстепенными факторами, запишем силы, действующие на самолет: сила тяжести, сила реакции опоры, сила тяги двигателей, сила трения. Из них, в интересующей нас горизонтальной плоскости, действуют только сила трения (направленная назад) и сила тяги двигателей (соответственно – вперед). Так как сила тяги значительно больше силы трения, самолет начнет разгонятся (относительно земли). Пробежав (по достаточно длинному транспортеру) необходимое расстояние и набрав требуемую скорость, самолет взлетит.

Ну как, сумел я вас убедить? Если нет – не обессудьте, я умываю руки. Понятнее объяснить я уже не смогу...

P.S. А вот человек (или автомобиль) на аналогичном транспортере, действительно, относительно земли будут стоять на месте. Подумайте, чем этот случай отличается от случая с самолетом (hint: у человека сила трения направлена вперед).


#72 alibek

alibek

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 182 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 07:12

Merlin, ура! Силы света победят! :)

Я уже сам хотел что-то в этом роде написать, но не успел. Поэтому чуть добавлю, чтобы помочь тем, у кого воображение не позволяет абстрагироваться.
Возьмем эквивалентную модель. Не будем менять ни самолет, ни транспортер. Просто представьте, что у самолета вместо колес шариковые подшипники. И все.


#73 Гость_Illliya_*

Гость_Illliya_*
  • Гости

Отправлено 08 августа 2003 - 07:49

Посоветовавшись с умным народом, и повспоминав кое что из физики пришел к новым выводам, коими и делюсь.

>подстраивает скорость движения полотна таким образом, чтобы скорость вращения колес самолета была равна скорости движения полотна.

Действительно, не вполне понятное условие. Трактовать можно по-разному, что и продемонстрировал уважаемый Merlin, который, впрочем, упустил еще один вариант:
Полотно движется с ускорением, пытаясь придать колесу вдвое большую скорость вращения, чем скорость, которой обладает колесо в каждый момент времени.
Мне кажется именно этот вариант рассматривается противниками версии взлета, пак как именно он (при определенных условиях) может-таки заставить самолет стоять на месте.
Итак, казалось бы мы имеем противоречие, описанное уважаемым $Vanger$’ом несколькими сообщениями выше. Однако, мы можем с успехом представить ускорение с которым движется колесо (я надеюсь, что всем понятно, что колесо именно ускоряется, а не движется с постоянной скоростью) линейной функцией от времени, стремящейся к бесконечности.
Ускорение полотна транспортера так же представляется линейной функцией стремящейся к бесконечности, но имеющей более высокий порядок, чем функция описывающая вращение колеса.
По математике противоречий, вроде, нет. Идем дальше. В идеальных условиях отсутствия трения внутри подшипника колеса, все это никак не влияет на корпус. Мы можем приложить на корпус, посредством двигателя любое ускорение, и его взлет будет только делом времени, за которое двигатель сможет разогнать самолет до нужной скорости. В не идеальных условиях, так как лента транспортера, передает через колесо некоторое усилие на корпус, оно будет придавать ему линейное ускорение, вектор которого направлен от носа к хвосту. Мы можем сказать, что по условию задачи коэффициент этого ускорения равен двойке (2) (Полотно движется с ускорением, пытаясь придать колесу вдвое большую скорость вращения, чем скорость, которой обладает колесо в каждый момент времени). Если бы он пытался придать колесу вчетверо большую скорость, то этот коэффициент был бы равен четырем (4). А далее все зависит от двигателя. Если он способен придать корпусу ускорение выше с коэффициентом выше двойки (любое х), то самолет начнет двигаться вперед с некоторым ускорением =х-2, и взлетит. равное двум, то самолет останется на месте. Если двигатель способен придать корпусу ускорение меньше двух (у), тогда самолет начнет двигаться назад, с ускорением=2-у.
^_^ да простят меня физики, если я несу чушь!



#74 crazy_ant

crazy_ant

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 649 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 07:55

Merlin - respect :)
>Во-первых, в приведенной формулировке задача некорректна
Ура, ура! Согласен :)

>Три варианта:
>а) Линейная скорость точки на ободе колеса, измеряемая относительно транспортера.
Нет, не это.

>б) Линейная скорость точки на ободе, относительно центра колеса.
Оно самое.

>в) Линейная скорость центра колеса.
Хм... компенсировать, несомненно, пытается ее родимую. Но я рассуждаю примерно так: колесо крутится... крутится с какой-то скоростью (вариант - б). Значит, если двигать транспортер с такой же скоростью, но противоположном направлении, то самолет останется на месте. Идеальный случай, время реакции транспортера - мгновенное.

>самолет продвинулся вперед на один метр - тогда транспортер включается и оттаскивает его на один метр назад
Нууу, это пошло! Если б так, то и ежу понятно, что взлетит.


>Так что, если уж самолет тронулся с места
Да. Но в том то и задача, чтобы не дать самолету сдвинуться с места. Уж больно условие на это намекает.

>Ну как, сумел я вас убедить?
Давай, для чистоты рассмотрим еще пару случаев :) и если в них он тоже полетит, тогда, да - убедишь. А так то ты докозал то, с чем я никогда и не спорил.


#75 Гость_Illliya_*

Гость_Illliya_*
  • Гости

Отправлено 08 августа 2003 - 08:00

>Здесь он ведет себя так же как и человек и автомобиль. Ну есть двигатели, ну и толку?

НЕТ!!! Он борется не с трением! Мощюность двигателя способна возрастать очень быстро. Однако, все забывают, что у самолета очень приличная инерция. Двигатель, разгоняя самолет, борется не с трением, а с инерцией корпуса.
EDIT. Ой, я реагировал на сообщение, которое было отредактированно. Пусть уж остается, если уж я не могу его удалить...


#76 Merlin

Merlin

    Звездочёт

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 188 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 12:13

Всем привет! Приступим к потрошению... ;)

2 alibek

Взаимно, коллега, взаимно. :)

2 Illliya

"Полотно движется с ускорением, пытаясь придать колесу вдвое большую скорость вращения, чем скорость, которой обладает колесо в каждый момент времени"

А смысл? Раскрутить колеса до световой скорости? Но, даже в таком случае самолету будет совершенно на это наплевать. Вы поймите (об этом уже не раз говорилось) - не самолет движется, потому что колеса вращаются (как у автомобиля), а колеса вращаются, потому что самолет движется. Приложив внешнюю силу, колеса можно заставить вращаться даже в обратную сторону. Ну и что? Самолет все равно будет двигаться вперед. Да, колеса будут проскальзывать, но ведь запрета на проскальзывание, насколько я вижу, в задаче нет. А если бы была - задача просто стала бы некорректной (нерешаемой).

"Однако, мы можем с успехом представить ускорение с которым движется колесо (я надеюсь, что всем понятно, что колесо именно ускоряется, а не движется с постоянной скоростью) линейной функцией от времени, стремящейся к бесконечности.
Ускорение полотна транспортера так же представляется линейной функцией стремящейся к бесконечности, но имеющей более высокий порядок, чем функция описывающая вращение колеса"

Так, еще и ускорение сделали переменным... Зачем? Для того, чтобы скорость возрастала, хватит и постоянного ускорения.
Ну хорошо, предположим.

"В не идеальных условиях, так как лента транспортера, передает через колесо некоторое усилие на корпус"

Усилие, равное силе трения в подшипнике колеса, равное, в свою очередь, $mu$*m*g, где $mu$ - коэффициент трения (предположим, сильно завысив, 0.1), m - масса самолета, g - ускорение свободного падения (константа).
Заметьте, что ни один из множителей не зависит ни от скорости, ни от ускорения.

"Мы можем сказать, что по условию задачи коэффициент этого ускорения равен двойке (2)"

- Приборы?
- Десять!
- Что десять?
- А что приборы?

Прошу прощения, анекдот вспомнился. ;)

"(Полотно движется с ускорением, пытаясь придать колесу вдвое большую скорость вращения, чем скорость, которой обладает колесо в каждый момент времени)"

Еще раз прошу прощения, но эта фраза совершенно бессмысленна. За какое время полотно хочет придать вдвое большую скорость? Мгновенно? Тогда ускорение должно быть бесконечным. За время t? Тогда ускорение a = v/t. Здесь v - текущая скорость. Легко видеть, что при таком условии полотно не сможет даже тронуться с места (v = 0).

"Если бы он пытался придать колесу вчетверо большую скорость, то этот коэффициент был бы равен четырем (4)"

a = 3v/t. Впрочем, хрен редьки не слаще.

"А далее все зависит от двигателя. Если он способен придать корпусу ускорение выше с коэффициентом выше двойки (любое х), то самолет начнет двигаться вперед с некоторым ускорением =х-2, и взлетит. равное двум, то самолет останется на месте. Если двигатель способен придать корпусу ускорение меньше двух (у), тогда самолет начнет двигаться назад, с ускорением=2-у"

Как я уже сказал, со стороны полотна на самолет действует постоянная сила, не зависящая ни от каких ускорений. Если сила тяги двигателя окажется меньше этой силы (силы трения) - самолет поедет назад, если больше - вперед (относительно земли). Если же силы окажутся равны - самолет относительно земли останется на месте.

2 crazy_ant

"Но я рассуждаю примерно так: колесо крутится... крутится с какой-то скоростью (вариант - б). Значит, если двигать транспортер с такой же скоростью, но противоположном направлении, то"

...То колеса будут крутиться еще быстрее. Аналог: одной рукой ты держишь модель самолета, а другой - раскручиваешь ему колеса (касаниеми). Даже если к колесам ты будешь прикладывать очень большое усилие, и трудиться изо всех сил, на твоей второй руке это практически никак не скажется.

"Нууу, это пошло! Если б так, то и ежу понятно, что взлетит"

Это радует. ;)

"Да. Но в том то и задача, чтобы не дать самолету сдвинуться с места.

Ну, разве что приклеить его к взлетной полосе... Но где такой клей взять? ;)

2 Illliya

"НЕТ!!! Он борется не с трением!"

Кстати, автомобиль с трением совсем не борется. Именно за счет трения он и разгоняется. :)

"Однако, все забывают, что у самолета очень приличная инерция. Двигатель, разгоняя самолет, борется не с трением, а с инерцией корпуса"

Совершенно верно. Например, железнодорожный состав может тронуть с места, в принципе, и грузовик. Но сколько он его будет разгонять до нужной скорости... Второй закон Ньютона, однако. :)


#77 crazy_ant

crazy_ant

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 649 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 12:46

2Merlin
>...То колеса будут крутиться еще быстрее

Ну а транспортер отставать не станет. Вот ты верно говорил о том, что машинки силой трения и разгоняются. Но ведь самолеты по большому счету тоже так разгоняются! Кабы заблокировать колеса, то тогда самолет наверно заскользит, но они незаблокированны и получается, что ехать он не едет, а как бы проскальзывает... эээ буксует. Но транспортер - не идеально скользкая поверхность и ему ничего не остается как "проскальзывать", а все "летуны" от этого открещиваются. Нехорошо, "ползуны" этого непонимают.


#78 Гость_Illliya_*

Гость_Illliya_*
  • Гости

Отправлено 08 августа 2003 - 13:44

2Merlin
>Так, еще и ускорение сделали переменным...

Где? Я же сказал: "представляется ЛИНЕЙНОЙ функцией". Значит ускорение постоянно, меняется скорость.

>Заметьте, что ни один из множителей не зависит ни от скорости, ни от ускорения.

Никто с этим и не спорил.

>За какое время полотно хочет придать вдвое большую скорость? Мгновенно? Тогда ускорение должно быть бесконечным.

"Ускорение полотна транспортера так же представляется линейной функцией стремящейся к бесконечности" Я так и сказал. Но, по твоим собственным словам: "Заметьте, что ни один из множителей не зависит ни от скорости, ни от ускорения."
Так что, разницы никакой.

>Как я уже сказал, со стороны полотна на самолет действует постоянная сила, не зависящая ни от каких ускорений. Если сила тяги двигателя окажется меньше этой силы (силы трения) - самолет поедет назад, если больше - вперед (относительно земли). Если же силы окажутся равны - самолет относительно земли останется на месте.

Пожалуй ты прав, это я сглупил. Собственно именно это я и хотел сказать, но запутался в собственных рассуждениях :-(

2crazy_ant
Дык, я и пытаюсь доказать, что скорость транспортера и колес может быть любой, вплоть до бесконечности, но это не на что не влияет.


#79 batal

batal

    Бандеровец

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 869 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 14:07

>Вот ты верно говорил о том, что машинки силой трения и разгоняются. Но ведь самолеты по большому счету тоже так разгоняются!

Ага, самолет (с реактивным двигателем) разгоняется за счет потери собственной массы согласно закону сохранения импульса. Машина разгоняется за счет преобразования енергии от сгорания топлива во вращательное движешие колес и за счет наличия трения поверхности шин об землю. Аналогия конечно присутствует, в обоих случаях чего-то там горит и выделяет, но вот дальше принципе действия различны.


#80 IVAN01

IVAN01

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 135 сообщений

Отправлено 08 августа 2003 - 18:55

Дайте мне все величины!!! Я больше не могу это всё читать! Давайте посчитаем и ткнём одну из половин(ползунов или летунов) носом в цифры!!!




Похожие темы Свернуть

  Название темы Форум Автор Статистика Последнее сообщение


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных

Рейтинг@Mail.ru