Непровакационная тема про... колёса

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

А за счет какой силы (пары сил) будет получаться центробежное ускорение точек колеса?

---

Эти силы замыкаются внутри колеса - это его внутреннее дело.
К тому же, при движении по окружности, центростремительные силы НЕ СОВЕРШАЮТ РАБОТЫ (снова вспоминаем стол, стоящий на полу), т.к. они всегда направлены перпендикулярно скорости.

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

Все верно.
Но, для сообщения этой первичной кинетической энергии, её нодо откуда-то взять. При торможении кинетическая энергия уйдет во внутреннюю. Но при разгоне - внутренняя в кинетическую? Не верю! :)

---

Вовсе не обязательно тормозить трением.
Энергию на первоначальный разгон можно "занять" и вернуть её при торможении (разгоняемся идеальным эл. двигателем от идеального аккумулятора и тормозим им же, возвращая энергию обратно).
Да даже если и тормозить с переходом энергии в тепло, то с момента окончания разгона (начала "чистого" перемещения) до момента начала торможения (окончание "чистого" перемещения) энергия остаётся неизменной, а перемещение (расстояние) зависит только от времени.

Цитата:

---

Сообщение от POP

Эти силы замыкаются внутри колеса - это его внутреннее дело.
К тому же, при движении по окружности, центростремительные силы НЕ СОВЕРШАЮТ РАБОТЫ (снова вспоминаем стол, стоящий на полу), т.к. они всегда направлены перпендикулярно скорости.

---

Что значит, "силы замыкаются внутри колеса"???
В данном примере мы имеем вполне конкретную пару сил.
Равнодействующая которых не равна нулю.

Цитата:

---

Сообщение от POP

Вовсе не обязательно тормозить трением.
Энергию на первоначальный разгон можно "занять" и вернуть её при торможении (разгоняемся идеальным эл. двигателем от идеального аккумулятора и тормозим им же, возвращая энергию обратно).

---

А человечество-то себе голову морочит энергетическими проблемами.
Надо просто "занимать" энергию из идеального аккумулятора, а потом - возвращать её обратно. :)
Ну зачем же доводить дело до "коня сферического в вакууме"? :)

Цитата:

---

Сообщение от 101

Момент инерции колеса тут пофиг. Раз трения в колесе нигде нет, то значит просто нужно приложить силу в ось колеса. т.е. в конец консольной балки (стойки шаси).

---

Это как это? Все равно за что толкать? Что за обод, что за ось?

А если колесо очень легкое?

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

А человечество-то себе голову морочит энергетическими проблемами.
Надо просто "занимать" энергию из идеального аккумулятора, а потом - возвращать её обратно. :)
Ну зачем же доводить дело до "коня сферического в вакууме"? :)

---

Ап чем спор? Энергия идет от транспортера. Откуда он ее берет - какая разница? Например, у него термоядерный реактор на гиперплазменых мюонах. Ну или просто ДВС...

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

Что значит, "силы замыкаются внутри колеса"???
В данном примере мы имеем вполне конкретную пару сил.
Равнодействующая которых не равна нулю.

---

В качестве центростремительной силы выступают внутренние силы межмолекулярного взаимодействия.

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Ап чем спор? Энергия идет от транспортера. Откуда он ее берет - какая разница? Например, у него термоядерный реактор на гиперплазменых мюонах. Ну или просто ДВС...

---

Читай внимательнее.
Это я и POP уже в одной лодке гребем. :)

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Это как это? Все равно за что толкать? Что за обод, что за ось?

А если колесо очень легкое?

---

А какая разница?
Раз трения нет, то единственный фактор, который приходит на стойки это реакция опоры, направленная нормально к поверхности контакта.

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

Что значит, "силы замыкаются внутри колеса"???
В данном примере мы имеем вполне конкретную пару сил.
Равнодействующая которых не равна нулю.

---

Что значит "пару"?
Какие это силы, конкретно?
А "замыкаются внутри колеса" - это значит, что эти силы можно не рассматривать, пока мы считаем колесо единым целым - они никак не влияют на то, что происходит вне колеса.

Цитата:

---

Сообщение от dark_wing

А человечество-то себе голову морочит энергетическими проблемами.
Надо просто "занимать" энергию из идеального аккумулятора, а потом - возвращать её обратно. :)
Ну зачем же доводить дело до "коня сферического в вакууме"? :)

---

Это называется "отделять мух от котлет" ;)
Кстати, человечество уже давно научилось возвращать энергию, потраченную на разгон транспорта (пусть не всю - трение, сопротивление и т.п. ещё не до конца победили, но довольно большую часть).
Процесс этот называется рекуперация и широко используется на электротранспорте (электропоезда, трамваи, троллейбусы), а не так давно и на автомобилях (про "гибриды" слышали небось?).

Цитата:

---

Сообщение от 101

А какая разница?
Раз трения нет, то единственный фактор, который приходит на стойки это реакция опоры, направленная нормально к поверхности контакта.

---

Ты не прав.
Вернись чуть назад и почитай ветку.
Именно то, что колесо сопротивляется собственной массой раскручиванию и позволяет ТЕОРИТИЧЕСКИ создать силу, противодействующую тяге двигателей. А трение - это всего лишь досадная помеха тому, чтобы это стало возможно ПРАКТИЧЕСКИ, хотябы и не надолго. ;)

Цитата:

---

Сообщение от 101

А какая разница?
Раз трения нет, то единственный фактор, который приходит на стойки это реакция опоры, направленная нормально к поверхности контакта.

---

Мы говорим о трении в ступице колеса?

Колесо не обязательно действует на нее перпендикулярно поверхности, поэтому сила, нормальная к поверхности контакта, не единственная.

То, что имеет значение момент инерции можно проилюстрировать таким примером. Берем два самолета. Один - очень легкий на очень тяжелых колесах, другой - очень тяжелый на очень легких колесах. В результате массы подобрались равными. Ставим их на грузовик с платформой и даем по газам. В результате тяжелые колеса останутся на платформе, а тяжелый самолет скатится.

Цитата:

---

Сообщение от POP

Ты не прав.
Вернись чуть назад и почитай ветку.
Именно то, что колесо сопротивляется собственной массой раскручиванию и позволяет ТЕОРИТИЧЕСКИ создать силу, противодействующую тяге двигателей. А трение - это всего лишь досадная помеха тому, чтобы это стало возможно ПРАКТИЧЕСКИ, хотябы и не надолго. ;)

---

А в чем практически проблема создать ненадолго? По большому счету необходимо, чтобы самолет можно было удержать на полной тяге тормозом. По-моему, на некоторых самолетах это можно сделать легко.

Цитата:

---

Сообщение от Любитель

Ничче себе за пять дней столько "нафлудить" и все без меня :ups: ,

...

Я к тати давал почти эту задачу на своих семинарах в школе и университете и вот что заметил, если спросить величину ускорения транспортера при котором борт останется на месте, то заметный процент школьников и студентов ее решают.
Если сразу спросить про взлетит или нет, то почти все впадают в ступор и начинают гнать лажу

---

Наверное потому, что это получились две различные задачи.
Оригинальная - парадокс и противоречия в условиях задачи.
А о расчёте ускорения - обычная задача по динамике (вроде не ошибся?) :)

Цитата:

---

Сообщение от trabla

Оригинальная - парадокс и противоречия в условиях задачи.

---

А как формулируется оригинальная задача? ;) В формулировке автора этой задачи.

Повторно!

Бросьте енто дело!
Все ваши решения начинаются упираться в КОЛЕСА!
Трение, шмерие, ускорение, торможение, транспортер и т.д.
Будьте реалистами. Поставьте конкретно ЗАДАЧУ.
НЕТ сил трения, сопротивления и инерции, как задачу физики в 5 классе.

Цитата:

---

Сообщение от timsz

А как формулируется оригинальная задача? ;) В формулировке автора этой задачи.

---

отличный вопрос!.. ;)
:beer:

Цитата:

---

Сообщение от Levvit

Повторно!

Бросьте енто дело!
Все ваши решения начинаются упираться в КОЛЕСА!
Трение, шмерие, ускорение, торможение, транспортер и т.д.
Будьте реалистами. Поставьте конкретно ЗАДАЧУ.
НЕТ сил трения, сопротивления и инерции, как задачу физики в 5 классе.

---

Вот я Вам и предлагаю это сделать. Ибо все свои варианты выложили и решили :)

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Мы говорим о трении в ступице колеса?

Колесо не обязательно действует на нее перпендикулярно поверхности, поэтому сила, нормальная к поверхности контакта, не единственная.

---

Если поверхность контакта гладкая и является телом вращения, то реализуется заделка типа скользящая опора, в которой есть только реакция опоры, направленная по нормали к поверхности контакта.
Любые касательные составляющие на поверхности контакта являются следствием трения.
Но если мы задаемся тем, что трения нет, то откуда взяться касательной составляющей?

Цитата:

---

Сообщение от timsz

То, что имеет значение момент инерции можно проилюстрировать таким примером. Берем два самолета. Один - очень легкий на очень тяжелых колесах, другой - очень тяжелый на очень легких колесах. В результате массы подобрались равными. Ставим их на грузовик с платформой и даем по газам. В результате тяжелые колеса останутся на платформе, а тяжелый самолет скатится.

---

Чуть выше было предложено реализовать задачу без сил трения между осью и колесом. Если между осью и колесом нет трения, то за счет какого механизма будет передаваться крутящий момент с колеса на ось? За счет чего он будет трансформироваться в пару сил?
В вашем же примере, вы сперва избавьтесь от трения в пятне контакта и от самого пятна контакта, а потом от трения между колесом и осью.
Ибо пока вы этого не сделаете, тяжелые колеса будут стоять на месте именно из-за этих факторов.
;)

Цитата:

---

Сообщение от Levvit

Повторно!

Бросьте енто дело!
Все ваши решения начинаются упираться в КОЛЕСА!
Трение, шмерие, ускорение, торможение, транспортер и т.д.
Будьте реалистами. Поставьте конкретно ЗАДАЧУ.
НЕТ сил трения, сопротивления и инерции, как задачу физики в 5 классе.

---

Пожалуйста.

Самолет стоит на транспортере. Двигатели самолета развивают тягу R. Можно ли с помощью транспортера не дать самолету взлететь? Если да, то какие требования должны предъявляться к транспортеру? Трением колес в ступице и трением качения колес о транспортер можно пренебречь. Любые характеристики самолета считаются известными.

Цитата:

---

Сообщение от 101

Если поверхность контакта гладкая и является телом вращения, то реализуется заделка типа скользящая опора, в которой есть только реакция опоры, направленная по нормали к поверхности контакта.
Любые касательные составляющие на поверхности контакта являются следствием трения.
Но если мы задаемся тем, что трения нет, то откуда взяться касательной составляющей?

---

Согласен, касательной составляющей нет. Я хотел до этого сказать, что нормаль к поверхности не обязательно перпендикулярна поверхности земли. Может быть почти параллельна.

Цитата:

---

Сообщение от 101

Чуть выше было предложено реализовать задачу без сил трения между осью и колесом. Если между осью и колесом нет трения, то за счет какого механизма будет передаваться крутящий момент с колеса на ось? За счет чего он будет трансформироваться в пару сил?

---

Момент не передается. Передается сама сила.

Вообще-то, это все криво сказано. Правильнее говорить так. Движение ц.м. колеса определяется приложенными к колесу силами. Прикладываются две силы - сила трения между колесом и поверхностью транспортера и тяга самолета. Если они равны, ц.м. колеса будет неподвижным (ну или двигаться равномерно и прямолинейно).

Цитата:

---

Сообщение от 101

В вашем же примере, вы сперва избавьтесь от трения в пятне контакта и от самого пятна контакта, а потом от трения между колесом и осью.

---

Не понял, почему я должен избавляться от трения в пятне контактов?? Это самая главная сила в этой задаче. (Если конечно речь идет о трении скольжения, а не качения.) Трением между колесом и осью пренебрегаем. Пусть у нас там стоят супер-пупер подшипники из сверхтвердого вещества.

Цитата:

---

Сообщение от 101

Ибо пока вы этого не сделаете, тяжелые колеса будут стоять на месте именно из-за этих факторов.
;)

---

Тяжелые колеса будут стоять на месте из-за трения скольжения в пятне (точнее в нашей модели - точке) контакта и своей инерции. Правильнее - они будут катиться, но ме-е-едленно...

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Пожалуйста.

Самолет стоит на транспортере. Двигатели самолета развивают тягу R. Можно ли с помощью транспортера не дать самолету взлететь? Если да, то какие требования должны предъявляться к транспортеру? Трением колес в ступице и трением качения колес о транспортер можно пренебречь. Любые характеристики самолета считаются известными.

---

timsz, как Вы думаете, такую задачу кто-то выложил бы, на этом форуме, для обсуждения? :)

Цитата:

---

Сообщение от trabla

timsz, как Вы думаете, такую задачу кто-то выложил бы, на этом форуме, для обсуждения? :)

---

Да не, скучное условие, конечно. :)

Мне кажется Любитель очень верно охарактеризовал решаемость задачи в зависимости от постановки вопроса. Действительно, больше всего времени занимает понимание физики процесса. Если врубился, то дальше все просто. :)

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Да не, скучное условие, конечно. :)

Мне кажется Любитель очень верно охарактеризовал решаемость задачи в зависимости от постановки вопроса. Действительно, больше всего времени занимает понимание физики процесса. Если врубился, то дальше все просто. :)

---

Я о юморе, он, ведь, и в условиях задач присутствовать имеет право. Правда, по моему мнению, слишком уж "жестоким" получился :)

Так сказать - "Театр Абсурда". Я это воспринял именно так :)

Цитата:

---

Сообщение от trabla

Наверное потому, что это получились две различные задачи.
Оригинальная - парадокс и противоречия в условиях задачи.
А о расчёте ускорения - обычная задача по динамике (вроде не ошибся?) :)

---

В точку!!!!!!!!!!:yez:
Может и не совсем парадокс, но ворос ставится почти филосовский и его начинают решать аналогично со всеми вытекающими, вместо того чтобы написать пару уравнений.:D :D

Цитата:

---

Сообщение от Любитель

В точку!!!!!!!!!!:yez:
Может и не совсем парадокс, но ворос ставится почти филосовский и его начинают решать аналогично со всеми вытекающими, вместо того чтобы написать пару уравнений.:D :D

---

Решение физических задач филосовскими методами всегда порождает уйму "парадоксов":)

Цитата:

---

Сообщение от POP

Решение физических задач филосовскими методами всегда порождает уйму "парадоксов":)

---

Да, но тем самым способствует великим открытиям!!!:drive:

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Согласен, касательной составляющей нет. Я хотел до этого сказать, что нормаль к поверхности не обязательно перпендикулярна поверхности земли. Может быть почти параллельна.

---

Ну а раз, касательной составляющей нет, то вектор силы просто прикладываем в ось колеса/ступицы.

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Прикладываются две силы - сила трения между колесом и поверхностью транспортера и тяга самолета. Если они равны, ц.м. колеса будет неподвижным (ну или двигаться равномерно и прямолинейно).

---

Отлично!
Ну теперь-то становится совершенно очевидно, что момент инерции важен только при наличии ускорения. Думаете, что имеющиеся радиуса и массы колес смогут побороть тягу движков в несколько десятков тонн?

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Не понял, почему я должен избавляться от трения в пятне контактов?? Это самая главная сила в этой задаче. (Если конечно речь идет о трении скольжения, а не качения.)

---

Ну сделайте это для меня. Что вам трудно что-ли?
:) Шутка.

Цитата:

---

Сообщение от timsz

Тяжелые колеса будут стоять на месте из-за трения скольжения в пятне (точнее в нашей модели - точке) контакта и своей инерции. Правильнее - они будут катиться, но ме-е-едленно...

---

Эти колеса такие круглые, что вводят пытливый юношеский ум в обман.
Я понял - все верно, вы правы и весь мир тоже.
Предлагаю другой пример, для объяснения таким же твердолобым, как и я - гибкие упругие стержени с консольной заделкой на конце которых шарики - большой и маленький:
- консольная заделка будет играть роль мгновенного центра, относительно которого I и M будeт определяться;
- груз на конце будет играть роль массы колеса;
- отклонение стержней относительно нейтральной позиции - ускорение колеса.