Преодолим ли закон квадрата-куба инженерными методами?

[B3LYP]

https://ru.wikipedia.org/wiki/Закон_квадрата_—_куба

В природе этот закон очень очевиден, например не существует драконов, поскольку для полёта больших животных требуется слишком много энергии. Насекомые не смогли стать большими, поскольку они дышат трахеями а не лёгкими, и большое животное с трахеями не может нормально дышать.
Муравей может поднять вес больше собственного, а слон не может. Вот ещё один пример, возможно сомнительный, его стоит отдельно разобрать: муравей может упасть с любой высоты и не разбиться, а слон не может.
Предлагаю порассуждать, насколько этот закон незыблем для инженерных систем. Например можно ли построить вертолёт размером с авианосец, или вообще с гору? Полагаю если именно вертолёт - то нельзя, потому что лопасти огромного вертолёта будет трудно крутить; а если по бокам этого огромного вертолёта поместить множество обычных пропеллеров?
И ещё вопрос: если бы существовал кит размером с гору - он бы задохнулся?

[Martynov_M]

B3LYP в сообщении #1645147 писал(а):

Преодолим ли закон квадрата-куба инженерными методами?

Когда советские ученые бурили самую глубокую скважину в мире, они обнаружили, что стальная труба разрывается под собственным весом.
Тогда они использовали трубу из лёгких сплавов.
Как мы видим, в данном случае, инженерные методы им помогли.

[no_IQ]

Транспортному средству размером с гору потребовалось бы озеро топлива для заправки. Хотя, возможно, в космосе оно могло бы двигаться по инерции длительное время. Но для набора скорости и для торможения всё равно потребовалось бы много топлива, даже с учётом гравитационных манёвров. Конечно, если это не огромная пустая оболочка.

[Gagarin1968]

B3LYP в сообщении #1645147 писал(а):

не существует драконов, поскольку для полёта больших животных требуется слишком много энергии

B3LYP
Ну зачем же уходить в область сказок?
Из аэродинамики известно, что минимальная скорость, необходимая для поддержания самолета заданной формы в воздухе, прямо пропорциональна квадратному корню его длины. И, скажем, четырёхкратное увеличение линейных размеров самолета ведет к двойному увеличению скорости полета. В этом случае мощность мотора, необходимая для минимальной скорости, возрастает быстрее, чем вес такого самолёта.
Получается, что у самолёта с четырёхкратно-увеличенными линейными размерами объём, а значит и вес будет в $4^3=64$ раза больше, и, стало быть, он должен быть снабжен двигателем в $128 $ (!) раз более мощным.
Вот Вам и пища для размышлений.

[B3LYP]

no_IQ в сообщении #1645242 писал(а):

Хотя, возможно, в космосе оно могло бы двигаться по инерции длительное время.

Да, про космос это в тему, мне это в голову первому не пришло. Вопрос - можно построить космический корабль, нормально летающий, размером с планету? Может и нет, потому что масса такого корабля пропорциональна третьей степени от размера, а количество сопел на одном краю - только второй степени. Т.е. тягой для такого корабля будет плоская панель из сопел. Но может сопла можно как-то удлинить, продеть внутрь корабля?

[miflin]

B3LYP в сообщении #1645352 писал(а):

Вопрос - можно построить космический корабль, нормально летающий, размером с планету?

Можно, если человечество сойдет с ума.

-- 06.07.2024, 15:22 --

B3LYP в сообщении #1645352 писал(а):

Но может сопла можно как-то удлинить, продеть внутрь корабля?

А вот это да!

[Sender]

B3LYP в сообщении #1645352 писал(а):

Вопрос - можно построить космический корабль, нормально летающий, размером с планету?

Ну а имеющаяся планета чем не устраивает? Вполне прилично летает, к тому же топливо не жрёт.

[svv]

B3LYP
Посмотрите в книге «Физики продолжают шутить» (1969) вдохновляющее исследование «Земля как управляемый космический корабль», стр. 47. (Стихотворение «Баллада об астронавте» в середине статьи тоже не пропускайте.)

[diletto]

Gagarin1968 в сообщении #1645249 писал(а):

минимальная скорость, необходимая для поддержания самолета заданной формы в воздухе, прямо пропорциональна квадратному корню его длины

Заданной формы при постоянной массе или при массе, пропорциональной кубу линейных размеров?

[мат-ламер]

(Оффтоп)

svv в сообщении #1645371 писал(а):

Посмотрите в книге «Физики продолжают шутить»

А не открыть ли в форумном разделе юмора подраздел "Физики всё ещё шутят" ? Некоторые темы (намекать не буду) туда так и просятся.

[miflin]

мат-ламер в сообщении #1645397 писал(а):

А не открыть ли в форумном разделе юмора подраздел "Физики всё ещё шутят" ?

Подраздел - это серьёзнее, чем просто тема. Ответственность больше.
Поэтому главное - не ошибиться с оттенком в названии подраздела.
Физики всё ещё шутят. (базовый вариант, предложенный мат-ламер).
Вот возможные варианты (кто-то, быть может, расширит список):
1.Физики всё ещё шУтят?
2.Физики все ещё шутят?

[Mihaylo]

Есть всякие ограничения в жизни.

Давайте рассмотрим такой довольно известный "треугольник": качество / сроки / цена.
1. Как известно, можно сделать дёшево и быстро, но некачественно.
2. Можно сделать быстро и качественно, но дорого.
3. Можно сделать качественно и дёшево, но долго.

И чтобы преодолеть ограничения, надо выбрать другую технологию, другие принципы, другие материалы, применить инновацию. В этом случае "правило треугольника" не работает!

Вот пример:

Martynov_M в сообщении #1645168 писал(а):

Тогда они использовали трубу из лёгких сплавов.

Следовательно, всякие там законы преодолимы инженерными методами.

[Евгений Машеров]

miflin в сообщении #1645496 писал(а):

Вот возможные варианты (кто-то, быть может, расширит список):
1.Физики всё ещё шУтят?
2.Физики все ещё шутят?

"Физики дошутились"...

[Евгений Машеров]

B3LYP в сообщении #1645147 писал(а):

Например можно ли построить вертолёт размером с авианосец

Вложение:

-32.jpg [ 14.89 Кб | Просмотров: 646 ]

Правда, Ми-32 всё равно меньше авианосца, он 41х36 метров, а самый малый из современных авианосцев "Чакри Нарубет" 182х30 метров, но можно засчитать в авианосцы австрийский "Вулкан", корабль, участвовавший в первой бомбардировке с воздуха (Венеции в 1849, воздушными шарами). Правда, размеры его я не нашёл, только водоизмещение 483 тонны, по аналогии с другими судами той эпохи примерно 48х8 метров.

[Евгений Машеров]

Давно сказано: "Закон что столб, перепрыгнуть нельзя, обойти можно".
Нарушить закон квадрата-куба нельзя, поскольку это математический факт, обойти иным решением можно. Большие насекомые в нашем мире существовать не могут, поскольку их система дыхания, именно в силу данного закона, не справляется. Поэтому у млекопитающих и других система дыхания устроена иначе. Одновинтовой вертолёт невозможно масштабировать вверх именно по данному закону, но можно сделать несколько винтов (кроме ссылки выше - В-12 и некоторые другие).