2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Активное движение
Сообщение20.01.2010, 23:37 


24/05/09

2054
Любое движение реактивно. Ракета движется благодаря отбрасыванию назад массы сгоревшего топлива. Когда мы едем на автомобиле или совершаем утреннюю пробежку, мы перемещаемся благодаря отбрасыванию назад поверхности земного шара пропорционально разнице масс. Есть ли исключения из этого правила? Посмотрим на рисунок:

Изображение

На этом рисунке изображена установленная на рельсах прямоугольная тележка(платформа), на которой укреплен вращающийся диск (желтый). На диске расположены четыре груза (черного цвета), соединенные попарно тягами через центр диска и имеющие возможность перемещаться, как показано стрелками в направлении 2-4.

Начинаем вращать диск. При достижении грузом положения 2 он принудительно перемещается так, как показано стрелками, и продолжает вращение по меньшему радиусу. При достижении положения 4 возвращается на больший радиус. Думаю принцип действия устройства понятен.

При этом:

1. Возникают перпендикулярные нагрузки на рельсы в моменты начала и окончания линейного (в направлении 2-4) перемещения грузов.

2. Скорость вращения диска не должна меняться, т.к. уменьшение радиуса вращения одного груза компенсируется увеличением радиуса вращения противоположного.

3. В направлении 1 центробежная сила должна быть больше, чем в направлении 3, т.к. грузы всегда движутся по большему радиусу.

Будет тележка с таким устройством катиться по рельсам в направлении 1, ни от чего не отталкиваясь?

 Профиль  
                  
 
 Re: Активное движение
Сообщение21.01.2010, 02:53 
Заслуженный участник


04/05/09
4587
Если нет трения качения, то не будет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Активное движение
Сообщение21.01.2010, 10:11 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
А падающий камень от чего отталкивается?
А раскачивающаяся на качелях девочка?

 Профиль  
                  
 
 Re: Активное движение
Сообщение21.01.2010, 15:59 


24/05/09

2054
Конечно эта штука работать не будет, там в момент перехода с большого радиуса на маленький и наоборот будут действовать центробежные силы, полностью компенсирующие. Жаль поздно понял, можно было не рисовать и не смешить народ.

Но все же вопросы остаются.

Вот к примеру, возьмем куб - три его плоскости расположены перпендикулярно друг другу - модель 3-х мерного пространства. И на каждой плоскости жестко закрепим по гироскопу - тоже перпендикулярно друг другу. Теперь каждый гироскоп стабилизирует свою плоскость, и такой кубик (с раскрученными гироскопами) должен оказывать противодействие любому повороту вокруг любой оси. Но с другой стороны, все взаимодействия между гироскопами осуществляются через конструцию ребер куба и не должны никак "выходить наружу", т.е. куб с раскрученными гироскопами должен вести себя точно так же, как с нераскрученными... Что будет происходить на самом деле?

 Профиль  
                  
 
 Re: Активное движение
Сообщение21.01.2010, 18:35 
Заслуженный участник


04/05/09
4587
Alexu007 в сообщении #282327 писал(а):
Конечно эта штука работать не будет, там в момент перехода с большого радиуса на маленький и наоборот будут действовать центробежные силы, полностью компенсирующие.
Нет не поэтому.
При переходе с одного радиуса на другой скорость грузов меняется, что можно сделать, приложив к грузам со стороны тележки силу, параллельную рельсам. Соответственно, тележка тоже скачком изменит свою скорость в обратную сторону. Потом, при повороте диска, скорость тележки постепенно вернётся к первоначальному значению, и среднее перемещение будет равно нулю.
А вообще, кроме энергии, есть ещё несколько величин, которые всегда сохраняются, в их числе и импульс. И все "безинерционные" движители противоречат закону сохранения импульса.

-- Чт янв 21, 2010 10:43:49 --

Alexu007 в сообщении #282327 писал(а):
Вот к примеру, возьмем куб - три его плоскости расположены перпендикулярно друг другу - модель 3-х мерного пространства. И на каждой плоскости жестко закрепим по гироскопу - тоже перпендикулярно друг другу. Теперь каждый гироскоп стабилизирует свою плоскость, и такой кубик (с раскрученными гироскопами) должен оказывать противодействие любому повороту вокруг любой оси. Но с другой стороны, все взаимодействия между гироскопами осуществляются через конструцию ребер куба и не должны никак "выходить наружу", т.е. куб с раскрученными гироскопами должен вести себя точно так же, как с нераскрученными... Что будет происходить на самом деле?
Момент импульса (главный параметр, определяющий поведение гироскопа) - величина векторная. При сложении трёх перпендикулярных векторов не может получиться нулевой вектор. Т.е. ваш куб с тремя гироскопами будет обладать ненулевым (и даже большим) моментом импульса, и соответственно, гороскопическими свойствами.
Чтобы скомпенсировать момент импульса, надо, например, взять два параллельных гироскопа, и раскрутить их в противоположные стороны. В этом случае, действительно, снаружи гироскопический эффект исчезнет, и все силы останутся внутри системы, правда при этом внутренние силы могут сломать раму, если вы будете крутить её слишком быстро.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модератор: Модераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group