Фейнмановские лекции по физике.

[anik]

Neloth в сообщении #706044 писал(а):

Если вы не знаете, почему в часовых механизмах собачки не прыгают выше зубцов храповика, при чем здесь Фейнман?

Я то знаю почему собачка в часовом механизме (заводная пружина) не прыгает выше зубов. Ей не даёт прыгать пружина, прижимающая собачку к храповому колесу. Вот если бы собачка свободно болталась на оси, то под действием вибраций она действительно могла бы прыгать. И то, только в том случае, если пружина совсем не заведена. Если пружина заведена, то собачка сильно упирается в зубец храповика и не дает пружине быстро раскрутиться.
А Вы знаете, почему собачка не прыгает выше зубцов храповика? Если знаете, то объясните.

[Vnyk]

Neloth в сообщении #706025 писал(а):

На поршень действует сила, перевешивающая попытки молекул газа вернуть ему механическую энергию. В нашем случае такой силы нет.

Ну как нет? А атомы, которые стремятся поворачивать колёсико и вертушку. Но вращающий момент от вертушки перевешивает попытки атомов повернуть колёсико.

[Neloth]

Vnyk в сообщении #706055 писал(а):

А атомы, которые стремятся поворачивать колёсико и вертушку. Но вращающий момент от вертушки перевешивает попытки атомов повернуть колёсико.

Здесь все происходит случайно и при термодинамическом равновесии ничто не перевешивает всего остального. Это как газ с поршнем без внешней силы.

[anik]

Vnyk в сообщении #706047 писал(а):

Колесико вращается и её атомы с увеличенной скоростью тоже ударяются об атомы пластинки, как атомы собачки ударяются о храповик. Собачка греется. Значит и колёсико будет греться.

Вот молекула ударила по частице, совершающей броуновское движение. Частица нагрелась, а газ ровно на столько охладился. Температура системы газ-частица не изменяется. В пределах частицы наблюдаются флуктуации температуры, но температура как термодинамиеский параметр газа при броуновском движении не изменяется, потому, что это макропараметр.

[Vnyk]

anik в сообщении #706061 писал(а):

Вот молекула ударила по частице, совершающей броуновское движение. Частица нагрелась, а газ ровно на столько охладился. Температура системы газ-частица не изменяется.

Но в данном случае есть внешняя сила, которая вращает колёсико. И атомы колёсика со скоростью (Vат плюс Vкол) сталкиваются с атомами пластинки. Когда колёсико вращается, скорость атомов на поверхности колёсика относительно атомов пластинки больше, чем когда колёсико не вращается.

Neloth в сообщении #706057 писал(а):

Здесь все происходит случайно и при термодинамическом равновесии ничто не перевешивает всего остального.

Но вертушка же вращается, значит удары молекул по лопастям вертушки перевешивают удары атомов по храповику или колёсику. Иначе вертушка не двигалась.

[Xey]

Vnyk в сообщении #706047 писал(а):

Но как установил Карно, тепло не может полностью перейти в работу.

Он имел в виду полезную работу , которая выводится из устройства, а Вы говорите о работе, которая остается в устройстве , снова превращаясь в тепло.
Вопрос получается примерно такой - Движение одной молекулы это механическая энергия или тепловая? Микроколебание элемента конструкции это механика или тепло?

А вообще, Броуновское движение частиц это уже механическое движение или еще тепловое?

[Neloth]

anik в сообщении #706053 писал(а):

Ей не даёт прыгать пружина, прижимающая собачку к храповому колесу.

Пружина не прижимает собачку намертво к храповику, иначе механизм не работал бы, она просто создает силу. Ничего сверхъестественного в том, чтобы преодолеть силу, создаваемую пружиной, нет, но в часовых механизмах, например, не возникает ситуаций, когда собачка получает достаточный для этого импульс. Обычно для этого не нужно каких-то особых условий, поэтому все привыкли к тому, что наличие пружинки автоматически подразумевает, что собачка будет прижата, но, строго говоря, это недостаточное условие.

-- Пт апр 05, 2013 14:34:54 --

Vnyk в сообщении #706067 писал(а):

Но вертушка же вращается, значит удары молекул по лопастям вертушки перевешивают удары атомов по храповику или колёсику.

Нет, она вертится в том числе и из-за ударов по колесику. Просто одно не накладывается точно на другое, собственно поэтому она и вертится.

[Bobinwl]

Vnyk в сообщении #706047 писал(а):

Bobinwl в сообщении #706014 писал(а):
что если вдруг останется один волосок этой щетки на колесике, то колесико провернет этот волосок в положение упора "наоборот" и далее он будет только мешать "правильному вращению".

Я думаю, что догадаются сделать нанотрубки нужно прочности. Чтобы и одна нанотрубка могла тормозить колёсико в обратном направлении.

Тогда нужно перерисовать картинку так, чтобы остался один волосок. И разговор переходит в толкучку слов, которые не понятно как влияют на конечный результат с нарушением второго закона:
- во что должен упираться этот волосок - потому что если он прижимается, то это всего лишь трение, которое действует одинаково на поворот влево-вправо. Т.е. он не должен прижиматься к колесу, чтобы не тормозить вращение.
- тогда, если волосок упирается в "зубики" на колесике, то это начинает сильно напоминать фейнмановскую картинку. Волос тоже будет "подпрыгивать" над зубиками и пропускать вращение влево-вправо.
- пусть вы откажетесь оставлять только один волос для простоты картины, но тогда мне непонятно, зачем Фейнман не ввел в свою картинку несколько собачек на храповике. Это тоже дало бы возможность какой то собачке держать вертушку от "неправильного поворота". Но вот он отчего то не догадался. Возможно он понимал, что дополнительную собачку нужно будет "проворачивать" с дополнительной силой, понадобится большая температура, при которой уже две собачки будут прыгать над храповиком, не мешая ему проворачиваться. И т.д.
Видите, приведено множество возражений без точной оценки, вы приведете множество возражений без точной оценки. Получится ваша конструкция / не получится, кто его знает? Осталось только махнуть рукой и сказать - есть второй закон термодинамики или построить опытный образец и попытаться его нарушить. Но как говорят - гладко было на бумаге, да забыли про овраги.

[anik]

Vnyk в сообщении #706067 писал(а):

Но в данном случае есть внешняя сила, которая вращает колёсико. И атомы колёсика со скоростью (Vат плюс Vкол) сталкиваются с атомами пластинки. Когда колёсико вращается, скорость атомов на поверхности колёсика относительно атомов пластинки больше, чем когда колёсико не вращается.

Здесь возможны два варианта.
1. Внешняя сила это момент силы создаваемый висящей блошкой. Этот момент вращает как храповик (не работающий правильно, или работающий по Фейнману), так и колёсико. Нет ничего удивительного в том, что уменьшение потенциальной энергии опускающейся блошки идет не увеличение тепловой энергии в обоих сосудах.
2. В одном из сосудов температура больше чем в другом. Допустим механические флуктуации от движущихся молекул в горячем сосуде больше, и они приводят к колебательному вращению колеса и храповика. Тогда, механическая энергия будет отбирать тепло от горячего сосуда и передавать это тепло холодному сосуду. В этом опять нет ничего удивительного, т.к. каждый сосуд не является термоизолированным и между ними происходит обмен тепловой знергии (посредством механических колебаний) в сторону от горячего сосуда к холодному. Этого же эффекта можно было бы достичь, соединив два сосуда медным неподвижным стержнем. В конце концов температуры в обоих сосудах выравняется и система перестанет работать.

-- Пт апр 05, 2013 18:02:04 --

Bobinwl в сообщении #706080 писал(а):

- во что должен упираться этот волосок - потому что если он прижимается, то это всего лишь трение, которое действует одинаково на поворот влево-вправо. Т.е. он не должен прижиматься к колесу, чтобы не тормозить вращение.

Нет не один волосок, и трение не одинаково в обе стороны. Вы знаете как работают охотничьи лыжи, обитые оленьим мехом? В одну сторону тение маленькое, а в другую - большое. Попробуйте надеть эти лыжи задом наперёд, и попытайтесь на них взобраться на горку, а я посмеюсь.
Вам придётся двигаться спиной вперёд.

-- Пт апр 05, 2013 18:07:29 --

А ещё, Вы знаете как был устроен храповой механизм у некоторых номеронабирателей (от телефонов)? Там всего две оси впритык и одна ленточная пружина, навитая на эти оси. Очень простая и оригинальная конструкция! Проще - невозможно, ничего нельзя добавить и ничего нельзя убрать.

[Vnyk]

Xey в сообщении #706070 писал(а):

н имел в виду полезную работу , которая выводится из устройства, а Вы говорите о работе, которая остается в устройстве , снова превращаясь в тепло.

Почему она остаётся? Механическая энергия выводится наружу и вращает вертушку, которая в свою очередь передаёт энергию молекулам. Температура в сосуде выше. Берём термопару, один конец в сосуд, другой наружу. Разность температур есть, значит и ток будет.

Neloth в сообщении #706072 писал(а):

Нет, она вертится в том числе и из-за ударов по колесику. Просто одно не накладывается точно на другое, собственно поэтому она и вертится.

Допустим, с одной стороны оси штуравл даиметром 20 см, а с другой - 100 см. Я кручу большой штурвал, а вы маленький и наши силы равны. Так как бы вы не упирались, ось буду крутить я, а не вы. Если наши усилия однонаправлены, то сила будет равна 120% от моей. Если усилия в противоположные стороны , то сила - 80%.

Bobinwl в сообщении #706080 писал(а):

во что должен упираться этот волосок - потому что если он прижимается, то это всего лишь трение, которое действует одинаково на поворот влево-вправо. Т.е. он не должен прижиматься к колесу, чтобы не тормозить вращение.
- тогда, если волосок упирается в "зубики" на колесике, то это начинает сильно напоминать фейнмановскую картинку. Волос тоже будет "подпрыгивать" над зубиками и пропускать вращение влево-вправо.

Поверхность колёсика не ровная. Вот эти неровности и будут играть роль "зубиков", в которые будут упираться нанотрубки. Размеры таких зубиков могут быть единицы нанометров. Кончики нанотрубок также будут колебаться и отходить от колёсика. Но их колебания хаотичные. Поэтому какая-то часть будет постоянно соприкасаться с колёсиком. Допустим, 10% нанотрубок постоянно соприкасаются с колёсиком. Через некоторое время эти нанотрубки отошли, но вместо их соприкасаться стали другие нанотрубки. Против часовой стрелки нанотрубки будут подтормаживать колёсико, но зато по часовой не дадут вращаться. Нанотрубки из углерода и трение будет небольшое. В процессе можно будет подобрать оптимальные размеры и количество нанотрубок.

anik в сообщении #706087 писал(а):

1. Внешняя сила это момент силы создаваемый висящей блошкой.

В моём варианте нет блошки.

anik в сообщении #706087 писал(а):

В этом опять нет ничего удивительного, т.к. каждый сосуд не является термоизолированным и между ними происходит обмен тепловой знергии (посредством механических колебаний) в сторону от горячего сосуда к холодному.

Как раз сосуд с колёсиком в моём варианте термоизолирован, чтобы тепло бесполезно не уходило наружу. Я уже писал:

Vnyk в сообщении #706047 писал(а):

Это в данном случае не важно, так как нам только важен нагрев колёсика. Механическую энергию вероятно можно полностью превратить в тепло. Допустим, механическая энергия вращения вертушки превращается в тепло на 100%. Потом удары собачки, колебания атомов превращают это тепло в механическую энергию и возвращают её вертушке. А она передаёт её молекулам. Вроде как сколько энергии ушло от вертушки, столько же и вернулось. Но как установил Карно, тепло не может полностью перейти в работу. Какая-то часть тепла обязательно должна перейти к холодильнику или окружающей среде. То есть в сосуде с храповиком или колёсиком температура будет выше, так как часть тепла будет переходить к окружающей среде в сосуде с храповиком или колёсиком.

Всё, что находится внутри сосуда с колёсиком будет нагреваться до определённой температуры, пока потоки энергий не уравняются.

[anik]

Мне надоело противостоять псевдологике.

[parton aka]

(Оффтоп)

Vnyk в сообщении #706102 писал(а):

Берём термопару, один конец в сосуд, другой наружу. Разность температур есть, значит и ток будет....Я кручу большой штурвал...120% ...

Куда "ток будет"? Какой "кручу штурвал 120%", Вы в своем уме? Убейтесь уже "апстенку" наконец. :)

[Neloth]

Vnyk в сообщении #706102 писал(а):

Допустим, с одной стороны оси штуравл даиметром 20 см, а с другой - 100 см. Я кручу большой штурвал, а вы маленький и наши силы равны. Так как бы вы не упирались, ось буду крутить я, а не вы. Если наши усилия однонаправлены, то сила будет равна 120% от моей. Если усилия в противоположные стороны , то сила - 80%.

Я уже говорил, что здесь все не так просто, как вам кажется. Нужны расчеты, учитывающие то, каким образом эти силы возникают.

[parton aka]

parton aka в сообщении #706113 писал(а):

Убейтесь уже "апстенку" наконец.

Хотя, нет "не убивайтесь" - продолжайте, а то таки без Вас скучно станет... . :) Покажите нам "условия образования и действие флуктуационного потока" на лопасть вертушки в Вашем термосе...плз.

[Vnyk]

parton aka в сообщении #706183 писал(а):

Покажите нам "условия образования и действие флуктуационного потока" на лопасть вертушки в Вашем термосе

Не могу.