Закон сохранения расхода и мощности

[Vladimirkey]

Добрый день, помогите разобраться вот с какой вещью в законах сохранения.
Представим вот такую задачу: Имеется бак, в который льется вода через отверстие и так же через отверстие вытекает из него. В баке количество воды не накапливается и не доливается.
Получается, что в такой задаче расход входящей воды и выходящей должны быть равны из-за закона сохранения массы, а следует ли из этого, что если выполняется закон сохранения массы, то закон сохранения расходов так же выполняется (то, что входящий расход равен выходящему при условиях, что не доливают, не накапливается и пр.)?

Я думаю, что нет, закон сохранения расходов может и не выполняться, при этом массовый выполняется.
Например, по какой-нибудь причине внутри бака эту вводу подталкивают и заставляют выливаться быстрее, чем она вливается, тогда получается, что вливается один расход, а выливается уже бОльший расход, но при этом закон сохранения массы выполняется просто для разных промежутков времени (вливается столько же, сколько выливается, но то, что вливается в бак за $1$ секунду, то вследствие того, что в баке нечто "заставляет" его выливаться быстрее (давят на этот бак), то выливаться оно может за $0.5$ секунд).

В итоге вытекающий расход больше, чем втекающий, но масса втекающего равна вытекающей просто за разные промежутки времени это происходит), следовательно, закон сохранения массы работает, а вот закон сохранения расходов (равенство входящего и выходящего) расхода нет?

То есть как бы сами величины - масса, энергия сохраняются, а вот их же величины, связанные со временем - расход, мощность - нет? Из сохранения одного не следует сохранение другого? (численные равенства этих величин). При равенстве входящей и выходящей энергии может не выполняться равенство входящей мощности и выходящей и это все при условиях, что энергия никуда не вышла из системы и не накопилась.

[wrest]

Ну вот едет автобус по маршруту. За весь маршрут количество вошедших и вышедших пассажиров совпадает, но на отдельных остановках -- нет.

[Александрович]

Vladimirkey в сообщении #1369842 писал(а):

При равенстве входящей и выходящей энергии может не выполняться равенство входящей мощности и выходящей и это все при условиях, что энергия никуда не вышла из системы и не накопилась.

Ничего особенного, энергия вошла за одно время, а вышла за другое.

[realeugene]

Vladimirkey в сообщении #1369842 писал(а):

закон сохранения расходов может и не выполняться, при этом массовый выполняется.

Это как? В каких единицах вы расход измеряете?

[rockclimber]

Что такое "сохранение расхода"?
Расход - это изменение количества вещества в единицу времени, производная величина вроде скорости. А "сохранение расхода" - это как "постоянная скорость" что ли?

[Theoristos]

Vladimirkey: есть задачи стационарные и нестационарные.
В стационарных некоторый процесс, гм, протекает, но характеристики системы не меняются.
В нашем случае, уровень будет постоянен, а следовательно из закона сохранения масс сколько воды притекает - столько и обязано вытекать.
В общем, нестационарном случае характеристики меняются и по закону сохранения изменение массы воды в баке равно разнице скорости прихода и расхода. Проинтегрированное по времени.

Понятно, что абсолютно идеальной стационарности может и не быть, могут быть какие-то периодические колебания, но при усреднении за секунды-минуту-часы характеристики в среднем меняются слабо. Тогда задачу можно рассматривать как стационарную. На этом промежутке времени.

[Vladimirkey]

Частично понял ответы, частично нет. Нарисовал эту задачу.
Есть ёмкость, в которой $1$ кг воды, например, теперь из этой емкости переливается вода в бак с расходом $G_1$, а выходит с расходом $G_2$(совсем другим, представим, что там стоит какой-нибудь механизм, который этот поток заставляет выходить быстрее из выходного отверстия). В самом баке вода не добавляется и не остаётся там. Процесс останавливается, когда первый бак стал полностью пустым.
Вопросы:
1) Может ли при таких условиях расход $G_2$ быть больше $G_1$, если в баке, откуда выливается масса, ее всего $1$ кг?
2) Выходит, что расходы разные, но закон сохранения массы для такой системы запишется с разными промежутками времени, чтобы масса была постоянной? Для одинаковых промежутков времени такое просто невозможно, иначе получиться, что масса откуда-то добавлялась.
Верны ли рассуждения?
Дело в том, что если есть система какая-нибудь и в нее входит энергия, то выйти (если не задерживается она внутри системы и не добавляется), то может ли выйти больше, чем вошла с точки зрения величины, связанной со временем (как я выше показал, например с расходом, для энергии - мощностью)?
Как бы с точки зрения расхода выходит больше расход, чем входит, но масса остаётся неизменной, а говорят, что выйти больше не может, чем войти(или это они имеют ввиду про величину - массу, а не про расход, связанный со временем), само значение выходящего расхода выше, но это ведь значит только то, что та же масса, что вошла вышла быстрее из отверстия и всё (выплеснулась так сказать)?
Картинка с задачей и числами:

[rockclimber]

Vladimirkey в сообщении #1369939 писал(а):

Верны ли рассуждения?

Пока вы не сформулируете четко задачу (исходные условия, что требуется найти) и не запишете закон сохранения вещества для вашей системы (подсказка: закон сохранения не записан), рассуждения будут не верными или неверными, а просто бессмысленными.

[wrest]

Vladimirkey

Ломоносов, Михайло Васильевич писал(а):

Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...

[Vladimirkey]

wrest в сообщении #1369968 писал(а):

Vladimirkey

Ломоносов, Михайло Васильевич писал(а):

Все перемены, в натуре случающиеся, такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому, так ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...

Но здесь не говорится о скорости отнимания и скорости прибавления этого вещества, что скорость отнимания и прибавления равны.

[rockclimber]

Vladimirkey в сообщении #1369976 писал(а):

Но здесь не говорится о скорости отнимания и скорости прибавления этого вещества, что скорость отнимания и прибавления равны.

А это и не нужно. И пока вы не запишете закон сохранения вещества для вашей задачи, объяснить вам что-либо не представляется возможным.

-- 19.01.2019, 14:58 --

Vladimirkey в сообщении #1369939 писал(а):

теперь из этой емкости переливается вода в бак с расходом $G_1$, а выходит с расходом $G_2$

Vladimirkey в сообщении #1369939 писал(а):

Может ли при таких условиях расход $G_2$ быть больше $G_1$,

Я в предыдущем своем сообщении написал, что задача у вас не сформулирована, а потом стер. Наверное, все-таки зря стер. Вы сначала в условии задачи пишете "расходы разные", а потом спрашиваете - "расходы разные?". Да, разные. Потому что так в условии написано. А вопрос-то в чем?

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- формулы замещены картинкой (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы);
- сформулируйте все-таки предмет обсуждения во внятном виде.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.