Задача про муравья и гонщика

[Alex_O]

Ende в сообщении #1711163 писал(а):

Alex_O
Из Ваших сообщений невозможно понять, какую задачу Вы решаете. То муравей на потолке, то астероид вокруг Солнца, то ракета. Изложите задачу четко, ясно, с обозначениями и формулами и в дальнейшем решайте именно и только ее. В противном случае поедем в Пургаторий.

Спасибо за то, что нашли время и сообщили мне важные рекомендации. Я приложу максимальные усилия для четкого описания задачи и решений. Уточните пожалуйста правила форума в части использования ИИ.

(Оффтоп)

Во время учебы в ВУЗ (средина 1980) студентам разрешалось использование калькуляторов и справочных пособий на зачетах/экзаменах по физике. Мой личный вклад - разработка ПО для МК -54 для решения курсовых по ТММ (там было 6 вариантов ( Кривошипно-шатунный механизм (КШМ)) и результаты работы отражались в системе сложных таблиц). Сегодня мы имеем доступ к научным калькуляторам со встроенным ИИ (чаты). Это как то полезно, если исследователь обладает подходящим уровнем знаний). Но, кажется, есть критические замечания со стороны, например, академической среды.

Ниже, описание решения микрозадачи - сформулированной в сжатой форме в начале темы.

Дано:
Две ракеты - Гонщик и Эталон вылетели с космодрома и совершают ускоренное движение в идеальном пространстве. Через время начального полета, в Гонщике, по стенкам ползают муравьи внутри трюма. Это внутреннее движение - не может изменять движение центра масс.

Ранее , в задаче об астероидной защиты, изучался вопрос о коррекции орбиты астероида с помощью портативного источника энергии и ресурсов астроида для изменения орбитальной скорости на 2 см/с. Использовался ИИ "как научный калькулятор . В ходе изучения, найден разумный вариант, как то:

На астероид прилетает ракета (Буксир) с пустым трюмом. Загружает в трюм, условно, миллион тонн и стартует с астероида на реактивной тяге. Реактивные газы, могут много раз отражаться между поверхностью астероида и специальным отражателем на корме ракеты. Известен термин - рециркуляция фотонов (ссылки). Есть оценки (ссылки), что рециркуляция фотонов полезна, при коэффициенте рециркуляции выше $10^5 $ (в сравнении с движителями на использование энергии химических реакций).

Здесь мы ожидаем более низкие результаты , но балласт в трюме может быть использован многократно как расходная реактивная масса для совершения орбитальных маневров буксира относительно астероида для повторного действия.

Так же, в ходе исследования, возник вопрос о том, что в Солнечной системе (СС) есть уникальный ресурс - сила гравитации Солнца. Что, возможно, может быть использован как некий "гравитационный якорь". Такой вопрос вызвал воодушевление и первые пробные расчета показали интересные результаты (возможно ошибочные, уточняется).

Предварительно, задача была квалифицирована как некая задача трех тел, где закон сохранения импульса следует исчислять с учетом Солнца. Солнце, Астероид, Прыгун.

Прыгун - это устройство на поверхности астероида - как резонаторная система. Например, механический резонатор. Или резонатор открытого типа (уточнить), где используется слабое поле тяготения астероида, а прыгун - совершает прыжки по баллистическим траекториям. Оценки показали, что возможный эффект зависит от частоты прыгуна. Есть оценка на уровне ЭМ резонатора бегущей волны (ссылки).

ЭМ резонатор бегущей волны, с учетом мощности портативного реактора, что размещен на астероиде - может быть интересен при масштабирование до больших размеров (диаметр). Режим бегущей волны, предположительно, фактически имитирует движение прыгуна в механическом резонаторе. Если это так, то ЭМ прыгун - может быть полезен лучше, с учетом важных вопросов дозирования нагрузок по условию прочности астероида.

Анализ задачи об астероидной защите , привел к неожиданному, побочному результату. Что в ракете, реактивная тяга, может быть использована как некая третья сила (прямая аналогия задачей об астероиде, где Солнце как якорь, "третья сила".)

Было принято решение, в учебных целях, написать ПО для моделирования выше описанных задач. Для проверки различных идей об использование "третьей силы".
ПО отлаживалось на серии тестов, и содержит в себе процедуры строго контроля балансов - сохранения энергии и импульса на любом шаге моделирование ОДУ.
Как и ожидалось, лобовое решение задачи о Гонщике показало строгое подтверждение - Гонщик всегда проигрывает гонку с Эталоном. Внутренние силы не могут изменить положение центра масс.

Неожиданно, (через анализ противоречий и ресурсов), после публикации на DXDY краткого вопроса) - возникла идея, что реактивная струя, что уже выброшена за пределы системы Гонщика - может быть использована для победы в гонке).

Вопрос возможно, более сложный, так как простая оценка утверждает, что эта струя - часть системы, внутренние силы.

Выше мы видели разумный подход для ускорения астероида за счет эффекта рециркуляции. Известен ряд экспериментов высокого уровня для модуляции (воздействия) на реактивную струю (набор ссылок).

Задача о газовом демпфере на основе выброшенной реактивной массы - газовой струи.

Для предварительного изучения, был проведен примерный эксперимент с велосипедным насосом. Установлено:

1. Термодинамическая жёсткость (от хода) - порядка 980 N/m
2. Демпфирование (жёсткость от скорости) - Коэффициент демпфирования - $220 N\cdot \frac {c}{m}$

Эксперимент может бы интересен тем, что проведен без использования стендов, манометров, динамометров... Только сила рук, линейка и таймер. И общие описания, например, утечки газа через манжеты или тепловые потери. Для калибровки - был проведен тест на сжатие воздуха в цилиндре под поршнем, и сделан разумный расчет усилия рук (16 кгс). Что позволило определить итоги.

Основной вопрос - как жесткость реактивной струи зависит от хода и от скорости.

Ход - смещение Гонщика против реактивной струи в зависимости от движения Груза (муравьев).
Скорость - от скорости (струи и скорости смещения Гонщика).

Вывод формул для расчета произведен с помощью "научного ИИ калькулятора",
автор, первый раз.., попытался оформить результат вывода для показа на форуме.

Извините за офтоп.

[Ende]

Alex_O в сообщении #1711295 писал(а):

Уточните пожалуйста правила форума в части использования ИИ.

В этом разделе ИИ пользоваться нельзя.

[realeugene]

Alex_O в сообщении #1711295 писал(а):

Сегодня мы имеем доступ к научным калькуляторам со встроенным ИИ (чаты).

Вы сильно заблуждаетесь. Калькуляторы были спроектированы так, чтобы они выдавали максимально точный результат. Нынешний ИИ спроектирован так, чтобы он выдавал результат, который максимально понравится пользователю. Поэтому ИИ очень часто галюцинирует, генерируя на первый взгляд правдоподобный бред. То, что бред получается правдоподобным, делает его ошибки ещё опаснее.

В результате современным ИИ можно пользоваться как помощником только если сам в целом знаешь и понимаешь правильный ответ. Впрочем, и до калькуляторов детей заставляли заучить таблицу умножения.

Есть ещё один момент. Никому из ваших собеседников не хочется тратить время на поиск ошибок в быстренько сгенерированном вами при помощи ИИ тексте, который вы сами не понимаете. Если вы хотите помощи от других людей - затратьте свои человеческие усилия сначала чтобы самому разобраться.

В целом я предлагаю оценивать бред ИИ в непрофильном разделе как бред самого автора, его запостившего. С соответствующими последствиями.

[Alex_O]

realeugene в сообщении #1711302 писал(а):

Alex_O в сообщении #1711295 писал(а):

Сегодня мы имеем доступ к научным калькуляторам со встроенным ИИ (чаты).

Вы сильно заблуждаетесь. Калькуляторы были спроектированы так, чтобы они выдавали максимально точный результат. Нынешний ИИ спроектирован так, чтобы он выдавал результат, который максимально понравится пользователю. Поэтому ИИ очень часто галюцинирует, генерируя на первый взгляд правдоподобный бред. То, что бред получается правдоподобным, делает его ошибки ещё опаснее.

В результате современным ИИ можно пользоваться как помощником только если сам в целом знаешь и понимаешь правильный ответ. Впрочем, и до калькуляторов детей заставляли заучить таблицу умножения.

Есть ещё один момент. Никому из ваших собеседников не хочется тратить время на поиск ошибок в быстренько сгенерированном вами при помощи ИИ тексте, который вы сами не понимаете. Если вы хотите помощи от других людей - затратьте свои человеческие усилия сначала чтобы самому разобраться.

В целом я предлагаю оценивать бред ИИ в непрофильном разделе как бред самого автора, его запостившего. С соответствующими последствиями.

Я абсолютно согласен с Вами по всем пунктам.Выше я сделал важное замечание.

Цитата:

Это как то полезно, если исследователь обладает подходящим уровнем знаний)

Мой опыт использования ИИ это подтверждает многократно. Разрешите мне, уважаемый realeugene (я много лет вижу Ваше активное участие и Ваши полезные ответы на dxdy) - показать, кратко, два-три примера.

(Оффтоп)

Я начал использование ИИ с вопроса в следующей формате.

Цитата:

может ли частица протон излучать гравитационные волны за счет быстрых движений кварков внутри протона. Известно, что Солнце излучает гравитационные волны за счет тепловых движений молекул внутри Солнца

Это был тест ИИ. Результат - можно оценить как фантастический.

Или - неожиданно, в поисках "озер и рек с антиматерией", в ходе диалога , возникла идея "прикрутить" к магнетару эффект Джанибекова ( с учетом, предположительно, жидкого ядра). Или вопрос - почему мы не видим свет далеких/реликтовых аннигиляций - "виноват" эффект Герценштейна. Когда ЭМ, предположительно, необратимо конвертируются в ГВ, что в нашу эпоху должны быть видны как фон HFGWs с характерным спектром. (Если озера на фоне сильных полей, в окрестности магнитаров, уточнить).

Или у меня был вопрос - о механизме "заморозки" фотонов в космологических резонаторах. Как еще не учтенная поправка при калькуляции космологических масс. Я пытался строго оценить массы замороженных фотонов, с учетом, например, эффекта ПВО на границе газовых облаков. ИИ помогал в режиме калькулятора.

Неожиданно, после наводящего вопроса к ИИ - возникла идея, что атомы материи могут хранить в себе "замороженные" фотоны на большом интервале времени. И сразу - автоматически - если протон является осциллятором - то его добротность (через время жизни) чудовищно высока и единственный канал утечки -на гравволнах на примерной частоте $10^{23}$ Гц. Тут куча следствий... И протон хранит в себе .. некий реликт - кварк-глюонный конденсат (плазмы).
Когда разные, прямые расчеты дают удивительную сходимость на уровне мощности протона $10^{-52} $ Вт. И так далее, ИИ был не просто научным калькулятором. Он смело брался за ответ - а вопрос - специально задавался в максимально короткой форме - считал, путался.. и это даже, имхо, полезно.

Возможно свежий пример будет интересен аудитории, именно в этом разделе. Я сегодня (утром) хотел подготовить описание домашнего эксперимента - строго. ИИ выдал готовый план описания (следует сравнить с рекомендованными учебными пособиями).

Возникла идея нового теста ИИ - отправил описание своего личного опыта из школьных времен.

Цитата:

"В комнате стоит телевизор и излучает сигнал настройки. Как с помощью деревянной линейки определить частоту звука. " .

Ответ ИИ

Цитата:

если я правильно догадываюсь: создать щель между дверью и косяком, и, двигая линейку, найти положение, при котором звук из соседней комнаты (где работает телевизор) будет громче всего. Измерив длину звуковой волны (по размеру щели) и зная скорость звука, можно вычислить частоту

(Оффтоп)

Он сделал расчет, определил четверть волны и нашел частоту на уровне 340 Гц. Он не знал, что я .."приложил линейку к носу и замерил положение мин/мак узлов стоячей волны используя уши". Тут же - гугл - "находит" инфо о частоте 400/500 Гц. А мое измерение было в интервале (плохо помню), примем как 15..20 см, но помнится, что слышал более сложное распределение стоячих волн в 3D. Последующий анализ ИИ был логичным.
Вот его заключение. Сразу видно, что писал ИИ?

Цитата:

Представленный метод является яркой демонстрацией того, как понимание физических принципов (интерференция, стоячие волны) позволяет проводить точные количественные измерения, используя в качестве инструмента собственное тело. Данный эксперимент может быть рекомендован для учебной практики как образец ресурсо-эффективного научного подхода.

[Ende]

Давайте-ка прекратим оффтоп про ИИ. И вообще оффтоп.

[pppppppo_98]

ба ... да кого я здесь вижу...Alex_O. Это случаем ли не Александр Овчар, не сразу признал вас в гриме - который простыни бредогенератора Дипсика на астрофоруме постил.. Теперь сюда добрался... Как идет конструирование ЭмДрайва. Как протонные вибрации на частоте 10^24 Гц продолжают создавать ли гравитационные волны?...Теперь смотрю решили эффект джанибекова прикрутить к магнетару.... Мне кажется вы ведь по специальности инженер механик, и даже симуляциями СВЧ занимались... Поищите в интернетах этих ваших, об устойчивости вращения ротатора вокруг главной оси вращения, что там говорит обыкновенная классическая механика?

ЗЫ

Модератор... если не следить - то будет многокилометровые портянки с диалогами дипсика от альта

[peg59]

Gleb1964 в сообщении #1711173 писал(а):

Суть - разработка инерциода, безопорное движение с несохранением импульса.

Рассмотрим две одинаковых массы, связанные длинной нитью, на некотором расстоянии от тяготеющего тела. Пусть они находятся на линии, соединяющей их с центром тяготения, и свободно падают. Тогда на эти тела действует приливная сила тяготения, растягивающая нить. Стянув нитью эти массы вместе, мы совершим работу против приливной силы и увеличим потенциальную энергию нашего составного тела.
Сдвигая массы вблизи центра тяготения и раздвигая их вдали от центра, можно разогнать наши две массы без реактивной тяги.

[realeugene]

peg59 в сообщении #1711519 писал(а):

Сдвигая массы вблизи центра тяготения и раздвигая их вдали от центра, можно разогнать наши две массы без реактивной тяги.

Да, с тросами и разнесёнными грузами, вращающимися вокруг Солнца, можно добиться многого. Например, летают три груза в вершинах равностороннего треугольника с Солнцем в центре. Тросы - это стороны треугольника. Очевидно ввиду симметрии, что стягивая тросы-стороны треугольника при помощи моторов можно уронить на Солнце все три груза сразу. Только это крайне фантастическое предложение по управлению астероидами.

ТС же хочет и инерциоид в одномерном случае, что вообще полная чушь и нарушение трансляционной симметрии пространства.

[Alex_O]

realeugene в сообщении #1711521 писал(а):

peg59 в сообщении #1711519 писал(а):

Сдвигая массы вблизи центра тяготения и раздвигая их вдали от центра, можно разогнать наши две массы без реактивной тяги.

Да, с тросами и разнесёнными грузами, вращающимися вокруг Солнца, можно добиться многого. Например, летают три груза в вершинах равностороннего треугольника с Солнцем в центре. Тросы - это стороны треугольника. Очевидно ввиду симметрии, что стягивая тросы-стороны треугольника при помощи моторов можно уронить на Солнце все три груза сразу. Только это крайне фантастическое предложение по управлению астероидами.

ТС же хочет и инерциоид в одномерном случае, что вообще полная чушь и нарушение трансляционной симметрии пространства.

ТС не хочет инерциоид:).

ТС - увидел в реактивной струе - что уже улетела из ракеты - но еще не успела улететь далеко - идею газового амортизатора. Это сразу в модели падающих муравьев (грузов) показывает положительно смещение Гонщика относительно Эталона , что накапливается на большом интервале времени как то прогрессивно.

Если это верно - и мы это доказали - делаем переход к модели "водяного муравья".
Ракета везет бак с, условно, водой, в баке создаются продольные (звуковые) волны.

В систему добавляется дополнительный источник энергии , электрические машины (к.п.д 95%) для возбуждения в баке звуковых волн (к.п.д < 95% (уточнить)).

[realeugene]

Alex_O в сообщении #1711643 писал(а):

Следует доказать, что F_acoustic может быть внешней силой

Раз волны внутри бака - все подобные силы внутренние. А через вакуум наружу звук не летает. Суммарный импульс сохраняется точно - скорость центра масс строго постоянна, какие бы волны внутри ни летали.

И, да, вы изобретаете именно инерциоид, думая, что в достаточно сложной установке, которую вы не понимаете, суммарный импульс может не сохраняться.

[Alex_O]

realeugene в сообщении #1711653 писал(а):

Alex_O в сообщении #1711643 писал(а):

Следует доказать, что F_acoustic может быть внешней силой

Раз волны внутри бака - все подобные силы внутренние. А через вакуум наружу звук не летает. Суммарный импульс сохраняется точно - скорость центра масс строго постоянна, какие бы волны внутри ни летали.

И, да, вы изобретаете именно инерциоид, думая, что в достаточно сложной установке, которую вы не понимаете, суммарный импульс может не сохраняться.

Нет, я не изобретаю "инерциоид"

У меня был механический осциллятор (груз), с примерной частотой $ \omega \approx\cdot10^{-2}\quad c^{-1} $, пробуем заменить на $ \omega \approx 1000\quad c^{-1} $
Интересно посмотреть именно на, условно, именно бак с водой - для начала.

Upd.05/12/25 09:44
Пауза - вопрос требует дополнительного уточнения.

[Ende]

Тема перемещена из форума «Помогите решить / разобраться (Ф)» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны формулы (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы). Формулы надо оформлять в TeX, а не записывать моноширинным шрифтом.

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

[Ende]

Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: не указана.