cerera писал(а):
Это значит, что в рассматриваемой задачке не может идти речи о только внутренней силе. Тем более, что система корпус – вентилятор – парус является открытой, т.е. вентилятор берёт воздух из окружающей среды и направляет его мощным потоком в парус. Парус изменяет направление потока воздуха и возвращает его, воздух, назад в окружающую среду.
Есть два основных процесса. Вентилятор передает импульс воздуху, а парус его из воздуха обратно получает. Я думаю, что ответ в основном определяется относительным расположением паруса и вентилятора. Количественно - "КПД паруса". Четко просматриваются два предельных случая
1) КПД равен нулю (паруса нет вовсе или он сплошь дырявый). Тогда лодка, очевидно, поедет, но в меру того, насколько вентилятор работает как пропеллер.
2) КПД равен единице - парус получает ровно тот импульс, который отдал вентилятор(например, если вентилятор поместили в кожух, а выход затянули парусом). Тогда, очевидно, никакого движения не будет.
Если бы вентилятор и парус были бы ориентированы строго поперек лодки (поток воздуха вдоль), то этим бы все и ограничивалось, и лодка шла бы назад.
Но лодка еще имеет киль, и можно поставить парус и вентилятор под углом к оси лодки. Тогда все гораздо сложнее.
Я могу нарисовать теоретическую картину, как может лодка может плыть вперед. Пусть вентилятор установлен так, что гонит воздух строго поперек лодки. За счет хорошего киля боковой эффект от отдачи минимален. А парус поставлен, например, под 45 градусов к оси лодки. Тогда он перенаправляет поток воздуха и получает от него импульс. Та часть импульса, что поперек оси лодки, опять же гасится килем (водой), а та, что вдоль оси - двигает лодку вперед. А отразившийся от паруса поток воздуха идет назад. Импульс сохраняется.
Никакого нарушения законов механики!
Добавлено спустя 21 минуту 11 секунд:Re: Насчёт парусной лодки и вентиллятораDims писал(а):
Продолжим увеличивать парус. Теперь он уже станет просто непроницаемой стенкой на пути ветра от вентиллятора. И эта стенка будет отражать воздух назад. И, следовательно, лодка теперь поплывёт в обратном направлении.
Вы начали проводить правильный анализ, начав с большого вентилятора и маленького паруса, но в последнем пункте вы, мне кажется, ошибаетесь. Если парус будет целиком поглощать весь импульс, который вентилятор передал воздуху, то лодка как раз будет стоять, и не поплывет назад. Т.е. смены знака скорости не будет.
Мой ответ где-то в конце шестой страницы. Идея в том, что есть еще и поперечное направление, импулься в котором поглощается водой из-за киля. Можно поставить вентилятор гнать воздух поперек лодки, а парус наискосок.
