Отыщите тормоз в конструкции, плиз.

[Humanoid]

Дано: Будущее. Луна. На Луне две базы. Между ними курсирует поезд на магнитном подвесе. Подвес на стационарном питании, только поддерживает. Питание двигателя от солнечной батареи на крыше состава, то есть поступающая мощность постоянна. Воздуха нет. Сопротивления нет. КПД для простоты единица.

Найти: Скорость состава.

Ответ: При разгоне скорость состава прямо пропорциональна корню из времени. (закон сохранения энергии)

Встречный вопрос: Что-то больно быстро ускорение падает. Что за физический эффект так тормозит этот маглев?

[Xey]

Humanoid в сообщении #686437 писал(а):

Встречный вопрос: Что-то больно быстро ускорение падает. Что за физический эффект так тормозит этот маглев?

Не очень понятно о чем вопрос.
Может о том, что энергия тратится на формирование силы толкающей состав. Работа этой силы равна силе умноженной на путь, так вот путь в каждую последующую секунду возростает, из-за увеличения скорости.

[miflin]

Humanoid в сообщении #686437 писал(а):

Что за физический эффект так тормозит этот маглев?

Ничего не тормозит. Наоборот, поезд ускоряется, только ускорение
не постоянно, асимптотически стремится к нулю, оставаясь положительным.
Поскольку приток энергии пропорционален времени, то

$\displaystyle \frac{mV^2}{2}=kt$

$V=k_1\sqrt{t}$

$\displaystyle a=\frac{k_2}{\sqrt{t}}$

[Humanoid]

Фокус в том, что получается, что ускорение состава зависит от его текущей скорости. Ускорение падает - значит падает толкающая сила. А поступающая на мотор мощность постоянна. Отсюда и вопрос - какой физический процесс делает зависимой тягу двигателя от скорости?

[JoAx]

Humanoid в сообщении #686478 писал(а):

Фокус в том, что получается, что ускорение состава зависит от его текущей скорости. Ускорение падает - значит падает толкающая сила.

Теория относительности. Сила приложенная из системы S к системе S' зависит от относительной скорости систем.

Humanoid в сообщении #686478 писал(а):

А поступающая на мотор мощность постоянна.

А Вы в этом уверенны? Двигатель у авто для разгона и поддержке скорости одинаково расходует (если не учитывать сопротивление воздуха)?

[DimaM]

Humanoid в сообщении #686478 писал(а):

Фокус в том, что получается, что ускорение состава зависит от его текущей скорости. Ускорение падает - значит падает толкающая сила. А поступающая на мотор мощность постоянна. Отсюда и вопрос - какой физический процесс делает зависимой тягу двигателя от скорости?

Вот бы тут вспомнить формулу для мощности как скалярного произведения силы на скорость...

[Sh18]

Humanoid в сообщении #686478 писал(а):

Отсюда и вопрос - какой физический процесс делает зависимой тягу двигателя от скорости?

Никакой. Если две величины возрастают или уменьшаются одновременно, это не означает, что первая из них зависит от второй. В данном случае у них просто общая причина: равномерное увеличение энергии системы. Но вот от энергии эти величины зависят по разному (в рамках данной задачи).

А ускорение падает вот почему - на пальцево-бытовом уровне. Система получает некий импульс силы, который приводит к увеличению энергии. В системе поезда такой же импульс надо передать Луне в том направлении, в котором Луна уже движется. И чем выше уже ее скорость, тем сложнее это сделать. Представьте, вы руками разгоняете ленту транспортера.

[nikvic]

Humanoid в сообщении #686478 писал(а):

какой физический процесс делает зависимой тягу двигателя от скорости?

Не путайте "зависимость между" и "зависимость от".
А вообще-то "физика" определяется конструкцией "коробки передач", как и у обычных авто.

[miflin]

Sh18 в сообщении #686527 писал(а):

В системе поезда такой же импульс надо передать Луне в том направлении, в котором Луна уже движется.

А если в противоположном?

Sh18 в сообщении #686527 писал(а):

И чем выше уже ее скорость, тем сложнее это сделать. Представьте, вы руками разгоняете ленту транспортера...

...имеющую бесконечно большую массу (в рамках идеализации задачи - масса
поезда на фоне массы Луны - тьфу, и растереть), отчего скорость её "не выше".
Это я "в системе Луны".

[Sh18]

miflin, я не настаиваю на аналогии, придумайте свою. А тормозить действительно можно значительно эффективнее, практически без затрат энергии. С выделением (об стену )

[DimaM]

miflin в сообщении #686583 писал(а):

...имеющую бесконечно большую массу (в рамках идеализации задачи - масса
поезда на фоне массы Луны - тьфу, и растереть), отчего скорость её "не выше".

Не, тут есть известный "парадокс": при конечном изменении импульса изменение кинетической энергии бесконечной массы равно нулю при нулевой начальной скорости и не равно нули при ненулевой.

[Xey]

DimaM в сообщении #686908 писал(а):

и не равно нули при ненулевой.

почему это?

[miflin]

Sh18 в сообщении #686597 писал(а):

miflin, я не настаиваю на аналогии, придумайте свою.

В принципе, ваша аналогия верна. Это я торопливо ответил.
А уж коль придумать свою, то вот например. Фактически то же самое.
Сесть на тележку на колесах, и разгоняться, отталкиваясь, например,
руками от земли. Чем больше скорость, тем менее эффективно отталкивание
от убегающей назад земли.

[DimaM]

Xey в сообщении #686925 писал(а):

DimaM в сообщении #686908 писал(а):

и не равно нули при ненулевой.

почему это?

А посчитайте. Пусть масса $M$ с начальной скоростью $v_0$ меняет импульс на $p$. Изменение кинетической энергии состоит из двух слагаемых, одно из которых не зависит от $M$ и пропорционально $v_0$ (это слагаемое равно $v_0p$).

[Xey]

DimaM в сообщении #686938 писал(а):

А посчитайте. Пусть масса с начальной скоростью меняет импульс на . Изменение кинетической энергии состоит из двух слагаемых, одно из которых не зависит от и пропорционально (это слагаемое равно ).

Поясните пожалуйста, хотелось бы понять.
(не сильно напрягаясь).