бумеранг и невесомость

[powerZ]

Представим большой космический корабль наполненный воздухом. Космонавт внутри запускает бумеранг. Вопрос вернется ли он к нему? Для определенности будем считать, что космонавт связан со стенкой корабля.

[AlexNew]

обычно бумеранги это крылья которые энергию вращения тратят на то чтобы "дуть под себя" и дольше находится в воздухе, без силы тяжести он будет по спирали подниматся вверх а потом упадет кому нибыдь на голову, может быть и брасавшему несознательному космонавту.

[powerZ]

Вообще-то бумеранг это частность. На самом деле вопрос навеяла тема про водяные часы. Поясню ход мыслей:

1) Пусть имеется космонавт, и у него в руках пулемет. Он начинает стрелять, и летит в обратную сторону, относительно пуль. Это реактивное движение. Центр масс системы, однако, остается на месте.

2) Пусть космонавт находится внутри корабля, опирается на его стенку, и стреляет в противоположную стенку. Пули поглощаются в стенке (не отскакивают). Тогда корабль вроде никуда двигаться не должен, в силу закона сохранения импульса.

3) Пусть космонавт теперь стреляет резиновыми пулями, и они отскакивают от противоположной стенки, долетают до стенки космонавта и поглощаются там. Опять корабль никуда не двигается, но тогда получается, что пули толкают противоположную стенку сильнее в следствие упругого соударения

4) Теперь космонавт стреляет не пулями, а некоторым объектом, способным менять свое ускорение. Ну например ракетой, которая разворачивается и летит обратно, или пуля которая тормозится в среде до полной остановки. Короче будет ускорение. Вроде опять корабль никуда не должен сдвинуться. Но не понятно почему. Что окажет действие на противоположную стенку, чтобы компенсировать влияение на стенку космонавта?

[Pyotr_]

powerZ писал(а):

3) Пусть космонавт теперь стреляет резиновыми пулями, и они отскакивают от противоположной стенки, долетают до стенки космонавта и поглощаются там. Опять корабль никуда не двигается, но тогда получается, что пули толкают противоположную стенку сильнее в следствие упругого соударения

Пули толкают противоположную стенку сильнее вследствие упругого соударения, при этом избыток импульса, полученный стенкой, в точности скомпенсируется при поглощении пуль на противоположной стенке.

[Zai]

powerZ писал(а):

Космонавт внутри запускает бумеранг. Вопрос вернется ли он к нему?

Бумеранг запускают и в вертикальной плоскости и при этом он возвращается. В невесомости он может летать также как и вертолет. Движение в замкнутой системе здесь также обсуждалось в вопросе о птичке в герметичном вагоне.

[вздымщик Цыпа]

powerZ в сообщении #149698 писал(а):

4) Теперь космонавт стреляет не пулями, а некоторым объектом, способным менять свое ускорение. Ну например ракетой, которая разворачивается и летит обратно, или пуля которая тормозится в среде до полной остановки. Короче будет ускорение. Вроде опять корабль никуда не должен сдвинуться. Но не понятно почему. Что окажет действие на противоположную стенку, чтобы компенсировать влияение на стенку космонавта?

Реактивные газы развернувшейся ракеты (если пример с ракетой). Или крепление среды, в которой тормозятся пули (если пример с пулями).

[powerZ]

вздымщик Цыпа в сообщении #149783 писал(а):

Реактивные газы развернувшейся ракеты (если пример с ракетой). Или крепление среды, в которой тормозятся пули (если пример с пулями).

Я это понимаю. Просто иногда механизм действия опоры не очевиден (как например с бумерангом). И повернуть вектор реакции никак нельзя?

[Батороев]

AlexNew писал(а):

обычно бумеранги это крылья которые энергию вращения тратят на то чтобы "дуть под себя" и дольше находится в воздухе, без силы тяжести он будет по спирали подниматся вверх а потом упадет кому нибыдь на голову, может быть и брасавшему несознательному космонавту.

Согласно каким законам физики бумеранг в невесомости потом должен упасть кому то на голову?
Или Вы под словом "потом" подразумеваете посадку на какую-либо планету?

powerZ писал(а):

Просто иногда механизм действия опоры не очевиден (как например с бумерангом).

Опорой бумерангу во время его полета (по восходящей спирали) служит воздух.
Хотя смотря, что в данном случае, подразумевать под понятием опора?

[powerZ]

Батороев в сообщении #150077 писал(а):

Хотя смотря, что в данном случае, подразумевать под понятием опора?

Я имел ввиду противоположную стенку. Не всегда очевидно, как на неё передается импульс.

[Батороев]

При изменении траектории летящего объекта, по-видимому, необходимо учитывать воздействие воздуха, которое и изменило траекторию полета.
Поэтому тот импульс, который передает стенке бумеранг, это сумма импульса космонавта, бросившего бумеранг, и результирующей воздействия воздуха.