Непровакационная тема про... колёса

[POP]

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.

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.

[dark_wing]

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.

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"?

[timsz]

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?

[timsz]

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...

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.

[dark_wing]

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.

[101]

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.

[POP]

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.

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?).

[POP]

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.

[timsz]

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.

[timsz]

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.

[trabla]

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

...

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?)

[timsz]

Оригинальная - парадокс и противоречия в условиях задачи.

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

[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.

[trabla]

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

отличный вопрос!..

[trabla]

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

[101]

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?

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.

[timsz]

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.

[timsz]

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.

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).

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.

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...

[trabla]

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?

[timsz]

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.

[trabla]

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

[Любитель]

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

[POP]

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

Решение физических задач филосовскими методами всегда порождает уйму "парадоксов"

[Любитель]

Решение физических задач филосовскими методами всегда порождает уйму "парадоксов"

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

[101]

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.

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?

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.

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.