Непровакационная тема про... колёса

[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]

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]

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.

[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.

[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]

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...

[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.

[timsz]

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

Конечно. Колесо действует на самолет через ступицу.

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?

Условия задачи не мешают приложить к колесу тягу в мегатонну.

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

Наоборот, слишком просто. Тогда колесо будет скользить и ничто самолет не удержит.

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.

Что-то туплю. Дернули, стержни отклонились. Большой сильнее, маленкий слабее. Но к чему это?

[101]

Условия задачи не мешают приложить к колесу тягу в мегатонну.

По условию задачи мы должны раскрутить дорожку в соответствии с раскруткой колес без проскальзывания.
Успеем ли мегатонну реализовать на оси до взлета?

А если еще перейти к расмотрению моментов, действующих на самолет, а не только на силы ....

А,кстати, в какую сторону будет направлен вектор силы на оси при ускорении дорожки?

Что-то туплю. Дернули, стержни отклонились. Большой сильнее, маленкий слабее. Но к чему это?

Да, косяк, согласен.

[timsz]

По условию задачи мы должны раскрутить дорожку в соответствии с раскруткой колес без проскальзывания.
Успеем ли мегатонну реализовать на оси до взлета?

Если не успеем с мегатонной, приложим 100 мегатонн.

А если еще перейти к расмотрению моментов, действующих на самолет, а не только на силы ....

То что изменится?

А,кстати, в какую сторону будет направлен вектор силы на оси при ускорении дорожки?

Колесо будет действовать на ось самолета в сторону движения дорожки (противположную от тяги). Ось самолета будет действовать на колесо в противоположную сторону по третьму закону Ньютона.

[101]

Если не успеем с мегатонной, приложим 100 мегатонн.

Но по условию мы ничего не прикладываем. Только, разве что, делаем пневматик из вещества бесконечной массы ... но что тогда нам на это скажет тов.Эйнштейн?

То что изменится?

Возникнет какой-нибудь козлящий момент.

Колесо будет действовать на ось самолета в сторону движения дорожки (противположную от тяги). Ось самолета будет действовать на колесо в противоположную сторону по третьму закону Ньютона.

Тогда я опять не понял пример с колесами.
Большое колесо не покатится дальше мелнького по причине большего пятна контакта и большего трения. Момент инерции пока что здесь не вижу.
Не подскажите примерную главу в каком-нибудь учебнике по механике?