как считать момент силы

[Любитель]

Уважаемый Любитель, расскажи это летчику Коробову, который на Ан-2 пережал на тормоза и скапотировал. Что же за сила его опрокинула на нос при большом замедлении? И какая сила разворачивает Ан-2 при неуправляемом развороте в конце пробега?[COLOR="Silver"]


.

Ты путаешь момент инерции (характеристику инерционности тела тела относительно системы координат сиречь аналог массы для поступательного движения), инерцию и силы инерции. к последним тебя призывают не прибегать ибо запутался и других путаешь. Капотирование на посадке - следвиет действия силы торможения и тяги при большом моменте импульса относительно основных колес, если остальные материальные силы не рассматривать. Введение и рассмотрение силы инерции только запутывает, ибо предполагает использованеи неинерциальных систем отсчета не свойственные житейскому восприятию.

[Borneo]

То, что центр масс в продольном движении совершает поступательное движение вверх при отрыве носовой стойки от ВПП, никак не мешает совершать ему вращательное движение относительно поступательно движущегося центра масс.

Зато это здорово ему мешает называться центром вращения самолета.

--- Добавлено ---

Капотирование на посадке - следвиет действия силы торможения и тяги при большом моменте импульса относительно основных колес,

Пардоньте! Если бы у него была тяга, которая уменьшила замедление самолета, то он бы не скапотировал. Он перевернулся при нулевой тяге в конце пробега, избегая столкновения с машиной...

[Любитель]

Странно, но точно такая же сила трения при отсутствии замедления самолета (работает двигатель, тяга равна трению) не переворачивает самолет. Хотя силе трения пикировать помогает еще и сила тяги. И что за такая сила Fи на рисунке из учебника? Может она виновата в капотировании?


Сумма 2-х моментов Ми и Мт равна: Мс = Ми + Мт, что тут может быть неверного?

на рисунке повороту вокруг колес способствует сила тяги, препятствует сила тяжести, сила трения не входит в задачу, ибо плечо равно нулю, что такое Fи, хз, из отрывка не ясно...

--- Добавлено ---

Зато это здорово ему мешает называться центром вращения самолета.

--- Добавлено ---


Пардоньте! Если бы у него была тяга, которая уменьшила замедление самолета, то он бы не скапотировал. Он перевернулся при нулевой тяге в конце пробега, избегая столкновения с машиной...

Значит просто момент импульса относительно колес был достаточен стобы подбросить центр масс ввех настолько что передок коснулся земли...

[Boser]

Значит просто момент импульса относительно колес был достаточен стобы подбросить центр масс ввех настолько что передок коснулся земли...

Вот силюсь представить - как момент импульса подбрасывает центр масс вверх? Если только в самолёте незакреплён весь багаж и непристёгнуты все пассажиры, которых подбрасывает вверх, при торможении самолёта.

[mens divinior]

Оффтопик:
В КБ из присутствующих никто не работает? - Какое счастье!

[Mirnyi]

Странно, но точно такая же сила трения при отсутствии замедления самолета (работает двигатель, тяга равна трению) не переворачивает самолет. Хотя силе трения пикировать помогает еще и сила тяги. И что за такая сила Fи на рисунке из учебника? Может она виновата в капотировании?


Сумма 2-х моментов Ми и Мт равна: Мс = Ми + Мт, что тут может быть неверного?

При работающем двигателе, той же силе трения, что опрокинула самолёт в конце пробега и отсутствии замедления, сила тяги двигателя полностью заменит силу инерции. И не опрокинуться самолёт может разве что из-за присутствия дополнительных моментов от аэродинамических сил (на РВ посмотри на этом рисунке и прикинь кабрирующий момент от его обдува винтом).
А не верно не то, что ты написал, а то, как ты умудрился "забыть" про изменение этой самой Fи в нашей задаче и тем самым потерять реальную, очень существенную составляющую момента от фиктивной силы.
Фиктивной - потому, что появляется эта сила исключительно в неинерциальной СО, а вот момент, как бы ею обеспечиваемый в этой неинерциальной СО, присутствует в любой СО. Я ещё раз повторю - можно считать моменты и силы в любой СО, приводить их к любой точке, но проще, а значит и надёжнее это делать в ИСО, приводя моменты к цм - тогда не придётся искать фиктивные силы, выдумывать пару реальным действующим силам и заниматься прочей ерундой.
Одна сила - один момент.

[mr_tank]

Не верно: неучтена сила тяжести, подъемная сила, сопротивление воздуха и реакция передней стойки.

а также не учтено движение топлива, упругость стоек шасси, упругость колес, похмелье пилота, влажность покрытия, солнечную активность и т.д.
Вы вообще, способны понять, какие факторы надо учитывать, а какие - нет?

[Borneo]

на рисунке повороту вокруг колес способствует сила тяги, препятствует сила тяжести, сила трения не входит в задачу, ибо плечо равно нулю, что такое Fи, хз, из отрывка не ясно...

На рисунке, сила тяги отсутствует, а из цм вперед торчит сила инерции. Которая возникает при торможении самолета и равна она Fи=м*а. Что ты тут увидел сложного - непонятно, запутался сам и запутал других. Курсантам достаточно 20-ти минут, чтобы со своим житейским восприятием понять этот материал.

При работающем двигателе, той же силе трения, что опрокинула самолёт в конце пробега и отсутствии замедления, сила тяги двигателя полностью заменит силу инерции. И не опрокинуться самолёт может разве что из-за присутствия дополнительных моментов от аэродинамических сил (на РВ посмотри на этом рисунке и прикинь кабрирующий момент от его обдува винтом).

То что по величине вектор силы тяги станет равным силе инерции совсем не означает, что он создаст одинаковый момент на пикирование. Ведь сила тяги торчит не из цм самолета, как Fи, а пониже. Но и обдув РВ тоже конечно влияет. Однако, момент Fтр на пикирование в десятки раз меньше момента от силы инерции, судя по плечам их приложения. Поэтому ничтожным пикирующим моментом от силы трения вполне можно пренебречь и сказать, что скапотировал самолет благодаря пикирующему моменту от силы инерции.

А не верно не то, что ты написал, а то, как ты умудрился "забыть" про изменение этой самой Fи в нашей задаче и тем самым потерять реальную, очень существенную составляющую момента от фиктивной силы.

Т.е. оказывается написано у меня верно? Сейчас допишу про изменение. Итак, до изменения сумма двух моментов Мтр и Ми равна: Мс=Ми+Мтр. После изменения сумма будет равна: Мс2=Ми2+Мтр2. где Ми2 и Мтр2 - новые значения моментов этих сил.

[Mirnyi]

На рисунке, сила тяги отсутствует, а из цм вперед торчит сила инерции. Которая возникает при торможении самолета и равна она Fи=м*а. Что ты тут увидел сложного - непонятно, запутался сам и запутал других. Курсантам достаточно 20-ти минут, чтобы со своим житейским восприятием понять этот материал.

Это я запутал других????

То что по величине вектор силы тяги станет равным силе инерции совсем не означает, что он создаст одинаковый момент на пикирование. Ведь сила тяги торчит не из цм самолета, как Fи, а пониже. Но и обдув РВ тоже конечно влияет. Однако, момент Fтр на пикирование в десятки раз меньше момента от силы инерции, судя по плечам их приложения. Поэтому ничтожным пикирующим моментом от силы трения вполне можно пренебречь и сказать, что скапотировал самолет благодаря пикирующему моменту от силы инерции.

Да пойми ты простую вещь.
Ты сидишь в тормозящем самолёте, и для тебя есть сила инерции.
Я стою рядом с ВПП, и для меня нет никаких сил инерции.
А результат один и тот же.
Если сила тяги "торчит пониже цм", в моей СО просто появляется дополнительный кабрирующий момент от силы тяги на плече этого "пониже", а если выше, то пикирующий, а у тебя он везде пикирующий, что принципиально неверно, т.к. кроме самой силы тяги нужно не забывать о силах инерции, которые обусловлены ускорением от этой самой силы тяги. Даже если после дачи РУД самолёт не ускоряется и не тормозится и ты эту силу инерции не ощущаешь, то тебе нужно помнить, что до того она была.
Одна реальная сила приводит к тому, что появляется пара сил.

Т.е. оказывается написано у меня верно? Сейчас допишу про изменение. Итак, до изменения сумма двух моментов Мтр и Ми равна: Мс=Ми+Мтр. После изменения сумма будет равна: Мс2=Ми2+Мтр2. где Ми2 и Мтр2 - новые значения моментов этих сил.

А дополнительный момент, появившийся после, будет равен разности того, что до и того, что после.
Т.е., Мтр (никаких других сил снаружи к самолёту никто не прикладывал)=Ми2+Мтр2-Ми-Мтр.
Хочется считать все 4 слагаемых?
Да ради Бога! Только не ошибись.
Мне же достаточно посчитать только один момент Мтр=(Fтр2-Fтр)*R, где R - плечо силы Fтр до цм.
А если Fтр изначально небыло, а просто появилась одна сила, то ещё проще, при этом как изменилась твоя фиктивная Fи и по каким причинам, мне знать вообще не надо.

[Mirnyi]

Зачем плодит лишние сущности переходом в неинерциальные системы, там с вращением такое получается... мама не горюй, даже в простых задачах. В данном случае все можно и нужно рассматривать в ИСО, только учитывать все силы или ось вращения выбирать в точке приложения самой неудобной силы а не в центре масс.

Вот именно чтобы не плодить лишние сущности, все моменты лучше приводить к цм и рассматривать все силы в ИСО.
Если не в ИСО, то появляются силы инерции, за которыми глаз да глаз, а если ещё и не привести моменты к ЦМ, то ещё и моменты от этих фиктивных сил, которых будет по одной на каждую реальную.

[Borneo]

Это я запутал других????
Да пойми ты простую вещь.
Ты сидишь в тормозящем самолёте, и для тебя есть сила инерции.
Я стою рядом с ВПП, и для меня нет никаких сил инерции.

И ты тоже. Зачем рассматривать людей стоящих на ВПП? Может еще космонавтов на Луне рассмотрим, для полного запутывания картины?

Если сила тяги "торчит пониже цм", в моей СО просто появляется дополнительный кабрирующий момент от силы тяги на плече этого "пониже", а если выше, то пикирующий, а у тебя он везде пикирующий, что принципиально неверно, т.к. кроме самой силы тяги нужно не забывать о силах инерции, которые обусловлены ускорением от этой самой силы тяги. Даже если после дачи РУД самолёт не ускоряется и не тормозится и ты эту силу инерции не ощущаешь, то тебе нужно помнить, что до того она была.

Т.е. чтобы запутать всех ты придумал свою СО, в которой сила тяги на плече до центра вращения самолета на земле (оси колес) создает кабрирующий момент? Прекрасно...

Хочется считать все 4 слагаемых?
Да ради Бога! Только не ошибись.

Нет, у меня 2 слагаемых. Для того чтобы узнать сумму 2-х моментов, я их складываю: Мс=Мтр+Ми. И все, никаких кабрирующих моментов от тяги двигателя, для запутывания людей у меня нет.

[Mirnyi]

Т.е. чтобы запутать всех ты придумал свою СО, в которой сила тяги на плече до центра вращения самолета на земле (оси колес) создает кабрирующий момент? Прекрасно...

Сила тяги хоть на земле, хоть в воздухе (при условии приложения её ниже цм) создаёт кабрирующий момент В ЛЮБОЙ СО, приведённый К ЛЮБОЙ "оси".
А пикирующий момент может создать сила трения колёс (если будешь удерживать самолёт на тормозах).
Нет силы трения, удерживающей твою ось на месте - никакой тягой ты самолёт на нос не опрокинешь.
Я вообще не понимаю о чём ты ещё споришь.
Я по твоей системе (с осью на оси тележки, в НЕИСО) полностью рассчитал дополнительный момент (приложенный к самолёту целиком - хоть на этой оси, хоть на оси руля высоты, хоть на оси, расположенной на антенне дальнего привода), в точности равный силе трения, умноженной на плечо от ВПП до цм самлёта.
Ты, по своей системе насчитал только силу трения на радиус колеса (потому, что про изменение силы инерции ты забыл).
И ты мне говоришь, что "твоя система" проще и что я тебя запутал??

Нет, у меня 2 слагаемых. Для того чтобы узнать сумму 2-х моментов, я их складываю: Мс=Мтр+Ми. И все, никаких кабрирующих моментов от тяги двигателя, для запутывания людей у меня нет.

Чтобы узнать изменение суммы всех моментов, при изменении одной силы, тебе нужно считать все 4 слагаемых, при изменении 2х сил - 6 слагаемых, 3х - 8.

[Borneo]

Сила тяги хоть на земле, хоть в воздухе (при условии приложения её ниже цм) создаёт кабрирующий момент В ЛЮБОЙ СО, приведённый К ЛЮБОЙ "оси".

Сам себе вопросы задаешь всех запутывая:

ОбЪясни мне как у тебя сила тяги двигателей (обеспечивающая ускорение), приложенная выше твоей "точки вращения" создаёт кабрирующий момент?

Чтобы узнать изменение суммы всех моментов, при изменении одной силы, тебе нужно считать все 4 слагаемых, при изменении 2х сил - 6 слагаемых, 3х - 8.

Нет, не 4 а только 2. Мс=Мтр+Ми. Если какой-то момент изменился, то сумма будет равна Мс=Мтр(нов)+Ми. где Мтр(нов) - новое значение момента. Т.е. снова 2 слагаемых.

[Mirnyi]

Сам себе вопросы задаешь всех запутывая:

Это я тебе вопросы задавал, пытаясь распутать тебя

Нет, не 4 а только 2. Мс=Мтр+Ми. Если какой-то момент изменился, то сумма будет равна Мс=Мтр(нов)+Ми. где Мтр(нов) - новое значение момента. Т.е. снова 2 слагаемых.

А про изменение ускорения, а значит и силы инерции ты снова забыл?

[mens divinior]

так ваш сферосамолёт у вас передним колесом ВПП касается или нет?

[Любитель]

Вот силюсь представить - как момент импульса подбрасывает центр масс вверх? Если только в самолёте незакреплён весь багаж и непристёгнуты все пассажиры, которых подбрасывает вверх, при торможении самолёта.

закон сохранения энергии рулит...

--- Добавлено ---

а также не учтено движение топлива, упругость стоек шасси, упругость колес, похмелье пилота, влажность покрытия, солнечную активность и т.д.
Вы вообще, способны понять, какие факторы надо учитывать, а какие - нет?

Думаю, да, сила на рули высоты создает основной кабрирующий момент на взлетающем штатно самолете с передней стойкой в противовес силе тяжести.

--- Добавлено ---

На рисунке, сила тяги отсутствует, а из цм вперед торчит сила инерции. Которая возникает при торможении самолета и равна она Fи=м*а. Что ты тут увидел сложного - непонятно, запутался сам и запутал других. Курсантам достаточно 20-ти минут, чтобы со своим житейским восприятием понять этот материал.

То что по величине вектор силы тяги станет равным силе инерции совсем не означает, что он создаст одинаковый момент на пикирование. Ведь сила тяги торчит не из цм самолета, как Fи, а пониже. Но и обдув РВ тоже конечно влияет. Однако, момент Fтр на пикирование в десятки раз меньше момента от силы инерции, судя по плечам их приложения. Поэтому ничтожным пикирующим моментом от силы трения вполне можно пренебречь и сказать, что скапотировал самолет благодаря пикирующему моменту от силы инерции.

Т.е. оказывается написано у меня верно? Сейчас допишу про изменение. Итак, до изменения сумма двух моментов Мтр и Ми равна: Мс=Ми+Мтр. После изменения сумма будет равна: Мс2=Ми2+Мтр2. где Ми2 и Мтр2 - новые значения моментов этих сил.

Иллюзия понимания у твоих курсантов, это я тебе как препод по механике говорю. Использование сил инерции в неинерциальных системах отсчета требует большого пиитета

[Mirnyi]

так ваш сферосамолёт у вас передним колесом ВПП касается или нет?

Вообще-то, мы о моментах сил говорим.
Касается он передним колесом или не касается - не важно.
Важно, что сила торможения создаёт пикирующий момент, а чем этот момент потом заниматься будет - нагружением передней стойки или её опусканием (вращением самолёта) - это уже другое.

--- Добавлено ---

Думаю, да, сила на рули высоты создает основной кабрирующий момент на взлетающем штатно самолете с передней стойкой в противовес силе тяжести.

Не только на рули, но и на весь стабилизатор.
Зато сила торможения шасси создаёт дополнительный пикирующий момент, который, для поднятия стойки, тоже нужно преодолеть.

[Любитель]

Вот именно чтобы не плодить лишние сущности, все моменты лучше приводить к цм и рассматривать все силы в ИСО.

Ну это дело вкуса и зависит от конкретной задачи, иногда выгодно избавиться от момента какой-нибудь хитрой силы, пренеся ось в точку ее приложения.
А сила тяжести простая как топор ее обычно легко учесть.

--- Добавлено ---

Вообще-то, мы о моментах сил говорим.
Касается он передним колесом или не касается - не важно.
Важно, что сила торможения создаёт пикирующий момент, а чем этот момент потом заниматься будет - нагружением передней стойки или её опусканием (вращением самолёта) - это уже другое.

--- Добавлено ---


Не только на рули, но и на весь стабилизатор.
Зато сила торможения шасси создаёт дополнительный пикирующий момент, который, для поднятия стойки, тоже нужно преодолеть.

При штатном взлете тормозящая сила кажется несущественной, тем более при рассмотрении моментов относительно точки приложения этой силы она выпадает из уравнения моментов. В прочем последнее не значит выпадения из полной системы уравнений движения.

[mens divinior]

Вообще-то, мы о моментах сил говорим.
Касается он передним колесом или не касается - не важно.
Важно, что сила торможения создаёт пикирующий момент, а чем этот момент потом заниматься будет - нагружением передней стойки или её опусканием (вращением самолёта) - это уже другое.

Вообще-то важно, потому что пока касается особого смысла о моментах говорить нет )))

А так Мс = М аэродинамический+ М тяги + М т. Тяга и торможение - пикирующие моменты, аэродинамический - кабрирующий. В чем проблема?

[Mirnyi]

Ну это дело вкуса и зависит от конкретной задачи, иногда выгодно избавиться от момента какой-нибудь хитрой силы, пренеся ось в точку ее приложения.
А сила тяжести простая как топор ее обычно легко учесть.

--- Добавлено ---


При штатном взлете тормозящая сила кажется несущественной, тем более при рассмотрении моментов относительно точки приложения этой силы она выпадает из уравнения моментов. В прочем последнее не значит выпадения из полной системы уравнений движения.

При штатном взлёте сила торможения очень мала по сравнению с остальными, а при взлёте на тормозах она существенна.
И даже если рассматривать все моменты относительно точки приложения силы торможения, её вклад в результирующий момент будет точно такой же, как и при рассмотрении всех моментов относительно цм.
Какая разница от того, что вклад этот будет обеспечиваться наличием других реальных и фиктивных сил - первопричина-то та же - сила торможения.

--- Добавлено ---

Вообще-то важно, потому что пока касается особого смысла о моментах говорить нет )))

А так Мс = М аэродинамический+ М тяги + М т. Тяга и торможение - пикирующие моменты, аэродинамический - кабрирующий. В чем проблема?

О моментах всегда есть смысл говорить. Т.к. лишние моменты сильно влияют на распределение нагрузок по стойкам шасси например и на величину той же аэродинамической силы, необходимой для подняя стойки.

[Borneo]

Это я тебе вопросы задавал, пытаясь распутать тебя

Ну да! Сначала возмущался, что у меня двигатель создает кабрирующий момент (хотя я этого не утверждал), а теперь сам убеждаешь меня в этом.

А про изменение ускорения, а значит и силы инерции ты снова забыл?

Не забыл, Если оба момента изменились, то сумма будет равна Мс=Мтр(нов)+Ми(нов). где Мтр(нов) - новое значение момента трения, а Ми(нов) - новое значение момента инерции. Т.е. снова 2 слагаемых.

Иллюзия понимания у твоих курсантов, это я тебе как препод по механике говорю. Использование сил инерции в неинерциальных системах отсчета требует большого пиитета

Может с точки зрения преподавателя механики, все происходящие в этом мире - иллюзия и матрица, но нам практикам важно лишь то, что эти иллюзии совпадают с тем, что курсанты видят и чувствуют в реальной жизни.

[Mirnyi]

Ну да! Сначала возмущался, что у меня двигатель создает кабрирующий момент (хотя я этого не утверждал), а теперь сам убеждаешь меня в этом.

Там небыло условия "сила тяги приложена чуть ниже цм".
Кстати, у Як-42 сила тяги ЕМНИП приложена "чуть выше" цм.
И на нём двигатели всегда создают пикирующий момент.

Не забыл, Если оба момента изменились, то сумма будет равна Мс=Мтр(нов)+Ми(нов). где Мтр(нов) - новое значение момента трения, а Ми(нов) - новое значение момента инерции. Т.е. снова 2 слагаемых.

А чтобы вычислить один новый момент от одной новой силы - что нужно сделать?

Может с точки зрения преподавателя механики, все происходящие в этом мире - иллюзия и матрица, но нам практикам важно лишь то, что эти иллюзии совпадают с тем, что курсанты видят и чувствуют в реальной жизни.

Угу. Летать по приборам - вредно.
Нужно по жопомеру и прочим иллюзиям?

[Любитель]

Ну да! Сначала возмущался, что у меня двигатель создает кабрирующий момент (хотя я этого не утверждал), а теперь сам убеждаешь меня в этом.

Не забыл, Если оба момента изменились, то сумма будет равна Мс=Мтр(нов)+Ми(нов). где Мтр(нов) - новое значение момента трения, а Ми(нов) - новое значение момента инерции. Т.е. снова 2 слагаемых.

Может с точки зрения преподавателя механики, все происходящие в этом мире - иллюзия и матрица, но нам практикам важно лишь то, что эти иллюзии совпадают с тем, что курсанты видят и чувствуют в реальной жизни.

Иллюзия понимания вредна тем, что в некоторых задачахи, не дай Бог критической ситуации, может привести к роковым ошибкам. Впрочем, конечно инстинкты и жопомер у пилотов важнее теоретической механики.

[SDPG_SPAD]

"Хотите с гарантией запутать решение задачи и допустить парочку ошибок? Смело переходите к неинерциальным СО и вводите силы инерции!" (с) наш препод по термеху

[Borneo]

Там небыло условия "сила тяги приложена чуть ниже цм".
Кстати, у Як-42 сила тяги ЕМНИП приложена "чуть выше" цм.
И на нём двигатели всегда создают пикирующий момент.

Для того чтобы себя и всех еще больше запутать, я тебе рекомендую выбрать не цм, а верхнюю точку киля самолета. Она также как и цм не является осью вращения самолета на земле, поэтому считать от нее вращательные моменты - будет также абсурдно как и относительно цм. Но зато людям незнающим определение вращающего момента силы,ты сможешь втирать, что двигатели на любом самолете всегда создают кабрирующий момент, т.к. сила тяги у них всегда приложена ниже верхней точки киля самолета.

А чтобы вычислить один новый момент от одной новой силы - что нужно сделать?

Нужно взять новую силу и умножить ее на плечо до оси основных колес (оси вращения самолета на земле).

Угу. Летать по приборам - вредно.
Нужно по жопомеру и прочим иллюзиям?

Набор зрячих курсантов в РФ прекращен? Летают слепые не видящие приборов?

Иллюзия понимания вредна тем, что в некоторых задачахи, не дай Бог критической ситуации, может привести к роковым ошибкам. Впрочем, конечно инстинкты и жопомер у пилотов важнее теоретической механики.

А при чем тут жопомер? И к каким роковым ошибкам может привести понимание того, что приборы показывают не какую-то иллюзорную потустороннюю силу инерции, а реальную силу, действующую на самолет из цм и нарисованную в учебнике на рис. 85?