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




На страницу 1, 2  След.
 
 Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 08:17 
Изображение
Еще один вариант так называемого гравитационного двигателя.
Слева расположена емкость с водой (синий цвет). В нее через резиновые уплотнения (чтобы не вытекала вода) помещена половина тора, обозначенного желтым цветом. Тор закреплен в трех направляющих роликах черного цвета. Внутри тора расположено четыре груза, обозначенные на рисунке красным цветом. Общая плотность тора (с грузами) равна плотности воды (хотя в принципе, это не важно).
Получается, что вес левой половины тора равен нулю. Правая же часть, находящаяся в воздухе будет весит больше левой на вес вытесненной жидкости.
По логике вещей такая конструкция должна вращаться по часовой стрелке. Сила притяжения при достаточно значительном сечении тора должна многократно превышать силу трения в резиновых сальниках/манжетах, силу трения тора о воду, воздух, направляющих роликах.
Как вы думаете, будет ли работать такая конструкция? Если нет, то почему?

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 08:52 
Shurikenix в сообщении #344517 писал(а):
По логике вещей такая конструкция должна вращаться по часовой стрелке.

Сила Архимеда действительно крутила бы колесо по часовой, а разность давлений на верхнем и нижнем входах колеса в сосуд крутила бы колесо против часовой.
Эти две силы равны.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 08:54 
Shurikenix в сообщении #344517 писал(а):
Если нет, то почему?

а как Вы думаете, чему равен момент сил нормального давления?...

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 09:07 
Xey в сообщении #344524 писал(а):
Shurikenix в сообщении #344517 писал(а):
По логике вещей такая конструкция должна вращаться по часовой стрелке.

Сила Архимеда действительно крутила бы колесо по часовой, а разность давлений на верхнем и нижнем входах колеса в сосуд крутила бы колесо против часовой.
Эти две силы равны.

Так здесь сила Архимеда равна нулю, вроде.
Все-таки не понимаю, почему не будет крутиться, можно объяснить немного поподробнее?

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 09:10 
потому, что силы нормального давления не создают крутящего момента. Т.е. можно считать, что воды просто нет.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 09:27 
Если убрать воду - понятно, что не заработает.
А в водой каком месте здесь возникает сила нормального давления?
Понятно, что внизу давление воды больше, чем наверху. Но действует-то давление на всю поверхность тора.
Что-то я не понимаю.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 11:37 
ewert в сообщении #344526 писал(а):
а как Вы думаете, чему равен момент сил нормального давления?...

Вы правы, для сплошного колеса используют такое объяснение - вода давит перпендикулярно поверхности тора и не создает вращательного момента .

Известно похожее устройство - в нем вместо сплошного тора поплавки , соединенные в кольцо (вроде бус) . В местах входа поплавков толщина стенки больше расстояния между поплавками. Объяснение предполагаемой работоспособности включает и силу Архимеда и давление воды на поплавок в нижнем отверстии.

Интересно, что если в рассматриваемом устройстве, сделать на торе радиальные пропилы , оставив узкие перемычки, то можно будет воспользоваться объяснением через силу Архимеда и давление воды на нижнем отверстии.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 12:26 
А какая разница снаружи тора грузики или внутри него? Внутри они для снижения сопротивления трения.
Я так понимаю, что здесь сила Архимеда не действует, а действует только сила притяжения с правой стороны.
Опять же, если тор будет сплошной, то вращения понятное дело, не получим.
В принципе, для упрощения схемы можно оставить 2 груза. Тогда, когда грузы окажутся на одной вертикальной оси, тор будет в состоянии равновесия. Однако, если будет крутится, то эту точку он будет проскакивать по инерции.
Колеса у автомобиля почему балансируют, даже если резина новая? Вот и здесь, как я понимаю тот же эффект - одна сторона тяжелее, другая легче. Но не вся сторона тора, а в том месте, где внутри находится груз.
Докажите, используя формулы, что не будет крутиться. Например, сделаем тор из трубы диаметром 50 мм и длиной 3 м.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 13:49 
Shurikenix в сообщении #344568 писал(а):
Докажите, используя формулы, что не будет крутиться.
Интеграл от силы давления воды по поверхности тора направлен по большому радиусу. Следовательно, момент сил равен нулю. Следовательно, ничего никуда не крутится.
Что-то ещё пояснить?

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 15:31 
nestoklon в сообщении #344596 писал(а):
Интеграл от силы давления воды по поверхности тора направлен по большому радиусу

Уж строить так такой,
Изображение
на основе закона Авогадро.
Здесь все понятно без интегралов.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 18:40 
Xey в сообщении #344615 писал(а):
на основе закона Авогадро
А?

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 20:42 
Аватара пользователя
ewert в сообщении #344535 писал(а):
потому, что силы нормального давления не создают крутящего момента. Т.е. можно считать, что воды просто нет.
Есть предложение изменит первоначальный вариант, уменьшив высоту сосуда в два раза так, чтобы в нём была левая нижняя четверть тора. Тогда силы нормального давления не уравновесятся.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение16.08.2010, 21:55 
Аватара пользователя
Я поторопился. Суммарный момент всё равно нулевой.

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение17.08.2010, 12:45 
Аватара пользователя
Потому, что давление воды будет действовать на нижнюю дырку, толкая проходящую через ней часть кольца наружу, и противодействуя этим "перевесу" наружной части кольца, обусловленному тем, что на внутреннюю часть действует сила Архимеда. Причём, вне зависимости от конструктивных фокусов, сила давления (вернее, разность сил в двух дырках) будет в точности равна силе Архимеда.
Таково счастье изобретателей вечных двигателей. Видимо, поговорка "дуракам везёт" не обобщаема до "не знающим физику везёт"...

 
 
 
 Re: Будет ли работать вот такое устройство?
Сообщение18.08.2010, 10:27 
Xey в сообщении #344559 писал(а):
Вы правы, для сплошного колеса используют такое объяснение - вода давит перпендикулярно поверхности тора и не создает вращательного момента .

Известно похожее устройство - в нем вместо сплошного тора поплавки , соединенные в кольцо (вроде бус) . В местах входа поплавков толщина стенки больше расстояния между поплавками. Объяснение предполагаемой работоспособности включает и силу Архимеда и давление воды на поплавок в нижнем отверстии.

Интересно, что если в рассматриваемом устройстве, сделать на торе радиальные пропилы , оставив узкие перемычки, то можно будет воспользоваться объяснением через силу Архимеда и давление воды на нижнем отверстии.


Я бы вернулся к этим двум объяснениям равновесия.

Сольем половину воды и заменим тор тонкой спицей , идущей по его оси. И только в нижнем отверстии оставим кусочек тора. Этот кусочек тора будет затычкой перекрывающей отверстие. Очевидно, что на него будет давить вода вправо, вытолкнет этот кусочек тора и повернет при этом кольцо из спицы.
Будем симметрично в обе стороны увеличивать длину кусочка тора . В момент когда тор будет занимать нижнюю половину окружности выталкивания не будет.

Интуитивно понятно, что сила выталкивания тора будет уменьшаться постепенно.
Короче, объяснение равновесия через нулевые моменты сил давления воды формальное, оно не отражает физики процесса . Правильнее объяснение через силу Архимеда и давление в нижнем отверстии.

 
 
 [ Сообщений: 18 ]  На страницу 1, 2  След.


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