Ветромобиль, по ветру быстрее ветра

[Amw]

wrest в сообщении #1624334 писал(а):

...значит скорость паруса должна быть равна нулю относительно земли.

Тогда сила давления на парус, которая разгоняет тележку будет постоянна, мощность движущей силы будет расти равномерно, а кинетическая энергия будет расти по квадратичному закону.

[Amw]

На мой взгляд это самый наглядный пример... Двигаем парус приводом от колес по тележке так, что его скорость относительно земли ВСЕГДА будет равна нулю!!!
Тогда на него ветер будет давить с постоянной силой, (с силой с которой он давит на неподвижный парус), телега поедет с постоянным ускорением - ВСЁ!!!

[sergey zhukov]

wrest в сообщении #1624334 писал(а):

значит скорость паруса должна быть равна нулю относительно земли.

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать? Это как раз тот случай, когда машина не поедет никуда. Нет, парус должен двигаться в ту же сторону, что и ветер, но медленнее.

[Geen]

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать?

Через связи...

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

Это как раз тот случай, когда машина не поедет никуда.

Нет, поедет.

[zykov]

amon в сообщении #1622001 писал(а):

wrest в сообщении #1621999
писал(а):
"Вы допускаете, что ветромобиль поедет и против ветра"
Теперь я сходу давать ответ опасаюсь. Предыдущие прикидки здесь не работают - нельзя перейти в СО, где скорость ветра ноль, и при этом двигаться в нужном направлении. Попробую прикинуть на досуге.

Представим, что тележка стоит на тормозе.
Ветер без проблем может раскручивать турбину.
С неё можно вполне снимать какую-то мощность и запасать энергию (в аккумуляторе, конденсаторе или просто на массивном маховике). Потом можно отпустить тормоз, проехать против ветра на запасенной энергии сколько-то и встать на тормоз.
И так далее.

Можно и непрерывный процесс себе представить.
Если между турбиной и колёсами установить соответствующее передаточное число, то турбина будет вращать колёса медленно, но с большим моментом силы.
Тележка будет ехать медленно (как трактор) против ветра. Такая малая скорость на работе турбины почти не отразится. Огромный момент на колесах легко компенсирует и парусность, и трение. (Момент силы легко сделать большим за счёт снижения скорости.)

[diletto]

Geen в сообщении #1624344 писал(а):

Нет, поедет.

Не могу представить себе механизм тележки, которая поедет от статического давления пальцем в нечто, остающееся строго неподвижным...
Разве что как предельный случай, при бесконечно большом ускорении телеги.

-- 30.12.2023, 02:20 --

zykov в сообщении #1624345 писал(а):

Тележка будет ехать медленно (как трактор) против ветра.

Да вроде уже выяснили, что и быстро тоже будет. Даже неограниченно быстро. Случай против ветра (в идеальном рассмотрении) проще, чем по ветру быстрее ветра.

[wrest]

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать? Это как раз тот случай, когда машина не поедет никуда. Нет, парус должен двигаться в ту же сторону, что и ветер, но медленнее.

Хорошее замечание, да!

[vladim1980]

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

wrest в сообщении #1624334 писал(а):

значит скорость паруса должна быть равна нулю относительно земли.

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать? Это как раз тот случай, когда машина не поедет никуда. Нет, парус должен двигаться в ту же сторону, что и ветер, но медленнее.

Да, вот это любопытно.
То есть, если скорость паруса будет равна ветру, то энергии - 0.
Если в ту же сторону, что и ветер, но медленнее - энергии не 0.
А если уже даже против ветра, то энергии тоже - не 0.

То есть, какая то точка экстремума получилась.
А что будет тогда будет в крайних случаях ?

[Geen]

vladim1980 в сообщении #1624363 писал(а):

То есть, если скорость паруса будет равна ветру, то энергии - 0.

Нет.

[Amw]

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать?

wrest в сообщении #1624350 писал(а):

Хорошее замечание, да!

А ничего, что работа понятие относительное? Она всегда совершается в выбранной СО.
Парус толкает воздух - машина разгоняется.

[sergey zhukov]

vladim1980
Крайние случаи - это и есть случаи, когда либо сила равна нулю, либо перемещение.

Допустим, я выталкиваю забуксовавший автомобиль из грязи, а вы сидите за рулем и жмете на газ. Сначала, когда автомобиль глубоко увяз, я толкаю его, но он неподвижен. Моя работа равна нулю. Потом у нас начинает что-то получаться, я толкаю, вы жмете на газ и автомобиль медленно начинает двигаться. Моя работа теперь не нулевая. Потом наступает момент, когда автомобиль "цепляет" и быстро увеличивает скорость, а я уже не могу догнать его, чтобы толкать. Моя работа снова становится нулевой.

[vladim1980]

Amw в сообщении #1624367 писал(а):

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать?

wrest в сообщении #1624350 писал(а):

Хорошее замечание, да!

А ничего, что работа понятие относительное? Она всегда совершается в выбранной СО.
Парус толкает воздух - машина разгоняется.

Вы не поняли к чему эти фразы написаны.
Как раз к случаю, что парус движется синхронно с ветром и естественно никакой воздух не толкает. Как, сказано выше - в этом случае перемещение есть, а силы нет.

-- 30.12.2023, 11:14 --

Geen в сообщении #1624364 писал(а):

vladim1980 в сообщении #1624363 писал(а):

То есть, если скорость паруса будет равна ветру, то энергии - 0.

Нет.

А сколько, если не ноль ?

[Amw]

vladim1980 в сообщении #1624371 писал(а):

Вы не поняли к чему эти фразы написаны.
Как раз к случаю, что парус движется синхронно с ветром

Это Вы предложили вариант, когда парус неподвижен относительно воздуха, непонятно зачем.
Речь шла о неподвижности паруса относительно земли.

-- 30.12.2023, 11:33 --

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

...парус должен двигаться в ту же сторону, что и ветер, но медленнее.

Так об этом и речь у ветра (здесь всё относительно земли) скорость $V$, у паруса $V_p<V$. При этом $V_p$ может быть и нулем и даже отрицательным.

При нуле, на мой взгляд, ситуация просто очень наглядная.

[wrest]

Amw в сообщении #1624367 писал(а):

А ничего, что работа понятие относительное? Она всегда совершается в выбранной СО.

Нас, конечно, интересуют две СО: неподвижной земли (эксперименты с движением по ветру на улице) и неподвижного воздуха (эксперименты с беговой дорожкой). Вот в них мы и должны увидеть увеличение кинетической энергии тележки, связанное с увеличением скорости её центра масс в нужном нам направлении в каждом из случаев.

[Gleb1964]

sergey zhukov в сообщении #1624343 писал(а):

А как же тогда это давление ветра работу будет совершать?

Так парус, хоть и неподвижный относительно земли, замедляет ветер, отнимает у ветра энергию, куда то надо эту энергию определить? Она идёт в движение тележки.
Представьте, вы гребете веслами на реке, лопасть весла в момент гребка неподвижна относительно берега, человек на берегу заявляет "это весло не работает, оно ведь неподвижно относительно земли " ??