Возможно ли действие без противодействия?
2021 ж. 10 Қаз.
43 251 Рет қаралды
Шарик висит над воздушной струёй, вылетающей из сопла. Можно ли сказать при этом, что сопло поддерживает шарик, а шарик давит сверху на сопло?
Ключевые слова: законы Ньютона, Newton's laws, action and reaction.
Действие без противодействия • Пример действия без пр...
Муха и вертолёт • Муха и вертолёт ● 1
Шарик в струе и закон Бернулли • Шарик в струе
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Комментарий ДО просмотра: всё дело в нижней струе, она создаёт теперь бОльшую тягу.
Нет)
Согласен,после того как на верхней стороне разместили шарик с низу газ стал выходить свободнее чем с верху тоесть тоесть струя изза помехи в виде шарика действует меньшей силой а с низу в то время свабодно
@@cerber1137 нет. Фигня. С одинаковыми силами действуют струи
Ребята вы классные 👍 С. Каждым видео все интереснее... Когда вы показываете то, о чём я думал и решал, мне становится приятно и не одиноко. Раньше я думал, что я один такой - думающий обо всем. Вы говорите мне о факте моего "не одиночества" в этом интересшейшем мире физики. Браво!!!
You made me shed a tear.😢
@@prostoprohozhijnadjadjupoh5802 ты джа-джа?🤔
Отличная иллюстрация для тех у кого ракета отталкивается от воздуха. Тут даже не воздух, а железный шарик... а не отталкивается 🙂 Второй раз попалось это видео. И обратил внимание на фразу 1:11. Неправильная фраза. Сопло не действует на шарик. Сопло действует на воздух. А как только воздух от сопла оторвался, он уже сам по себе, никакого отношения к соплу не имеет. И кого он там в воздухе будет поддерживать, это дело его, а не сопла. Пока писал, Щетников все это успел тоже сказать.
Можно так рассуждать. Допустим, мы ожидаем, что при добавлении шарика сопла обязательно сместятся вниз. Но надо не забывать, что сопла и вылетающий из них воздух надо рассматривать как одно целое и смотреть на центр массы системы "сопла + воздух". Верхняя струя без шарика продолжала бы улетать вверх, унося с собой массу воздуха и компенсируя массу воздуха, вылетающую из нижней струи, и центр массы системы "сопла + воздух" не смещался бы. Но с шариком верхняя струя останавливается и больше не компенсирует нижнюю, и поэтому вниз начинает вылетать больше массы, чем вверх. И значит центр массы системы "сопла + воздух" сместился вниз, что мы и ожидали.
Для скептиков неплохо было измерить параметры струи, вытекающей снизу. Идея такая: шарик все-таки воздействует на струю, из-за чего давление в ней повышается, следовательно, увеличиться и скорость (момент импулься) струи, истекающей вниз, общий момент при этом также не изменится. И ещё: вместо шарика поставить неподвижную преграду.
Полностью согласен с вами и думаю что от неподвижной преграды сопла выравнятся так что давление выравнятся с обеих сторон сопел!
Ответь пожалуйста скептик. Каким образом шарик не улетит в сторону?
Шарик будто низкой привязан.
@@user-cj2on7py1j Именно для Вас в конце ролика поместили ссылку на ролик "Шарик и закон Бернули". Там то и раскрыта тема о привязи.
Мне так ведущий нравится, мне очень приятно смотреть на учителя. Я думаю, он самый классный, 👍💯. А главное, как можно просто рассказать о физических явлениях.
Намудрили, всё проще. 1) Шарик мешает потоку воздуха (как бы это не выглядело, но это так). 2) Потоку сложнее вытекать из верхнего сопла. 3) Происходит перераспределение количества вытекаемого воздуха из нижнего сопла и верхнего. Из нижнего начинает течь больше. 4) Система уравновешивается увеличенной реактивной тягой из нижнего сопла.
Абсолютно справедливо! Ни о какой замкнутой системе, внутри которой все силы скомпенсированы, что бы не происходило, здесь речи быть не может. Система разомкнута. Шарик как кран управляет потоком из верхнего сопла, изменяя расход воздуха через нижнее сопло.
В начале видео показано, что шарик на струи не влияет.
@@user-iy3ys1um1e В начале видео показали, что шарик не влияет на положение маятника, а не на струи. На струи он как раз влияет и струи влияют на него -- шарик висит в струе. Смотрите внимательно.
"Намудрили" - но ведь ваше объяснение заметно сложнее. Я тоже сначала подумал как вы, но у автора объяснение явно намного лучше, и больше похоже на правду. Когда шарик висит достаточно высоко, вряд ли он влияет на скорость истечения струи из сопла. Перераспределение струй тут вообще лишняя сущность. Можно просто убрать сопло из задачи, нарисовать восходящий поток воздуха, и шарик будет висеть в воздухе, отталкиваясь от потока воздуха, ему никакая больше опора не нужна. Вот если бы шарик был тяжелее, и висел бы у самого прям сопла, совсем близко, тогда началось бы перераспределение. Интересно посмотреть, что было бы в этом случае, не уверен, что равновесие сохранялось бы.
@@vladimiru8602 Это физика и вес шарика можно компенсировать изменением давления воздуха в магистрали. Уменьшите напор и шарик опустится практически к соплу. Можно также к нижнему соплу поднести измеритель скорости ветра и когда мы подносим шарик, скорость потока из нижнего сопла увеличится. Эксперимент надо продолжить потому, что объяснения Щетникова ничего не объясняет.
На поддержание шарика отбирается импульс струи. В результате этого взаимодействия струя воздуха теряет скорость, но происходит это уже без взаимодействия с феном/весами.
Между шариком и соплом повышается давление, из за этого усиливается поток в нижнее сопло, и возникает сила противодействия.
Чтобы повысилось давление, скорость обратного движения молекул должна быть не меньше скорости прямого
@@user-pe8oi7ix3n нет не правильно. Должно быть замедление струи шариком, что и происхрдит.
@@user-db9yh8zr2k Замедление происходит где-то вдалеке от сопла, так что оно не получает никакого обратного воздействия. Аналогично с пулемётом, если им стрелять в стену, то пули тоже сильно замедлятся, но пулемётчику всё равно, если пули не начнут в него рикошетировать.
@@user-pe8oi7ix3n пули и поток воздуха это не одно и то же. Ты перепутал аэродинамику с баллистикой. У тебя явно нет способностей к естественным наукам
@@user-pe8oi7ix3n если бы скорость выстрелов была такая чтобы позади идущие пули упирались в пули выпущенные перед ними, то пулемётчик бы это почувствовал🤗
Всегда +1 Спасибо за Вашу работу.
Пушка сотрясается лишь при выстреле. При ударе ядра в стену пушка никак не реагирует. Так и воздух, покинувший сопло, имеет кинетическую энергию для воздействия на шарик, но уже никак не может действовать на сопло.
Автомат Калашникова, мы одинаковую отдачу чувствуем от оружия, независимо от того пропал я в (пуля толкнула ли) мишень или нет... Так?) Я верно перефразировал, Многоуважаемый Андрей
А если к стене подойти в упор?
@@Volodya_Sharapov даже в упор не изменится - ты после выстрела получишь ту же отдачу.
включи "дождик" в ванной, так сильно чтоб он "почти летал" и сравни его поведение далеко от преграды и близко... элементарно
@@banzikostik даже если упрешься, то сначала получишь отдачу в момент взрыва пороха и начала движения пули по стволу до стенки, после этого, пуля наткнется на стенку, на незначительное количество времени перекроет ствол - ты получишь еще один удар, так как в стволе будет избыточное постоянно растущее давление от догорания пороха, а пуля станет поршнем, упертым в опору.
@@banzikostik отдача, сила от движения пули по стволу, будет одной, просто добавится еще один импульс - это уже другая тема разговора))
Безоткатные ракетометы так и работают - из трубы вылетает ракета, а стрелок почти не получает импульса, хотя ракета тяжелая и вылетает очень быстро.
Если тут имелось ввиду оружие по типу гранатомёта , то там отталкивание идёт от воздуха, а не от задней стенки ствола/камеры или дна патрона
Нет, не так они работают.
@@Evgeny_Pilyavsky хыхы , тебя, точнее твоë сообщение гугл на русский переводит) че-го? - что?
@@Evgeny_Pilyavsky да ничего, просто заметил, уже после этого сообщения, что гугл теперь переводит с русского на русский.
@@Evgeny_Pilyavsky я теперь даже и не знаю КАК тебе объяснить? ¯\_(ツ)_/¯
Да, как вы уже говорили, вылетевшая струя не действует на сопло. После вылета воздуха из сопла в воздухе в комнате возникают какие-то течения, и рассеются ли они или их использует какой-то шарик, чтобы парить - на сопло это уже не повлияет
А я считаю, что шарик находясь в струе окажет хоть и незначительное но сопротивление, по сравнению со свободным истечением струи, и это сопротивление(так как сопла сообщаются друг с другом) немного увеличит скорость истечения нижней струи, а та в свою очередь передаст это дополнительное усилие на весы, и опосредовано окажется, как будто шарик просто положили на весы и все.
Это очень похоже на то, как в задаче с цистерной мы мыслено представляли, как вода продолжает бесконечно падать. Хотя она могла бы растечся лужей по земле, и это никак, от слова совсем, не повлияло бы на результат движения цистерны. Но мы продолжаем рассуждать об этом гипотетическом падении, для осмысленния движения всей системы в целом.
@@user-pe2pm4eg4q я отвечал на вопрос в середине видео, а последний вопрос я в тот момент еще не услышал. В вашем ответе стол с шариком до опыта находится в той же камере на весах?
@@sibedir в общем верно, но слово никак от слова "как" и отрицательной приставки "ни-"
@@user-pe2pm4eg4q не так. Если вы про задачку в концеч то там сумма всех импульсов молекул в потоке идущем вверх уменьшится из за того, что потратится на удержание шарика. А нижний поток не изменится, потому вес в комнате не изменится. А вот чтоб шарик повлиял на поток внутри сопла, надо чтоб он как то уменьшил пропускную способность, а это возможно только на расстояниях, при которых просвет между шариком и трубкой по площади был как площадь сечения трубки
после помещения шарика на верхнюю струю, вниз струя должна бить сильнее, чем раньше, я полагаю
не внимательно смотрели ролик
@@andreykobesp возьми фен и поставь препятсвие перед ним, чем ближе препятствие тем сильнее фен будет отдалятся от него.
@@andreykobesp а ты НЕВНИМАТЕЛЬНО учил русский язык.
@@user-cu5tj2ru4i більше того, я взагалі його не вчив, хіба що в інтернеті
@@andreykobesp не урыл, а закопал
Вопрос интересен тем, какая сила удерживает шарик, легчает ли комната на масу шарика? Думаю нет, кажется, шарик замедляет поток вверх настолько, насколько ускоряется поток вниз, значит массу шарика компенсирует усилившийся поток в пол
Да
@@OsipovDm почитай остальные комментарии внимательно, поймёшь в чем дело. Из фена вырывается поток вверх и вниз. Для фена да, ничего не изменится.
Да, увеличивается сопротивление движению воздуха вверх и из-за симметричности системы это компенсируется усилением потока вниз. Кстати первая часть объяснения про то что кто-то поймал мяч и это не зависит от того кто его бросил, мне показалась неточной. Все зависит от системы которую мы рассматриваем. И если брать систему включающую воздушную струю, то вес шарика передается через воздух в нижнюю струю, т.е. противодействие все равно есть.
@@evgenyph4865 эмм, каким образом это воздействие передается? Оно передастся только в том случае, если у нас изменится пропускная способность, то есть, если просвет между трубкой и препятствием, в нашем случае шариком, по площади будет меньше поперечного сечения самой трубки (может сработать и при чуть большем просвете, ибо мы имеем дело с неидеальным газом, но это прям такие мизерные погрешности, что их можно не учитывать). В иных случаях воздействия на трубку нет, ибо пропускная способность трубки не меняется
Тут надо блин рассуждать о движении газов. По идее, тут закон сохранения энергии и импульса надо рассматривать. Типа, у нас есть потенциальная энергия шарика и сумма кинетической энергии всех молекул газа в потоке. А импульс и кинетическая энергия связаны. Ну и получается, что суммарный импульс всех воздуха в потоке, идущем вверх, должен куда то деться. По идее он как бы рассеивается. Но даже рассеянный импульс дойдет до потолка рано или поздно, либо слой трения о стенки комнаты передастся, если комната бесконечно высокая. А поток вниз не замедлится шариком. Категорически теряюсь только от того, что "давление газа одинаковое во все стороны" как учили в школе, только это нифига не так по итогу получается и все упирается в импульс потока. Как бы, интуитивно думается "да струя рассеится и не дойдет до потолка" а вот мозгом думается "оно дойдет до потолка в рассеянном виде, ведь импульс не может исчезнуть". Но поправочку основному комментарию ветки: поток вниз не усилится, он именно что не поменяется, а поток вверх, который должен дойти до потолка комнаты, вот он уменьшится из за шарика, потому вес комнаты не изменится
Весы могут кратковременно отклоняться при переходных процессах, но в любом установившемся состоянии показывают постоянное значение. Две струи из фена бьют в пол и потолок принося одинаковый по величине и противоположно направленный импульс в единицу времени - это пример установившегося состояния и весы показывают вес всех предметов на них (без учета силы Архимеда), как и положено. Когда вы кладете шарик на верхнюю струю, то весы чувствуют уменьшение веса на вес шарика - это переходный процесс. Но шарик тормозит струю воздуха и когда до потолка дойдет замедленная струя, то она будет оказывать на потолок силу меньше чем прежде ровно на вес шарика - весы опять будут показывать вес всех предметов на них.
Это все замечательно, но что будет если потолка нет? Открытое бескрайнее небо сверху?
@@Roman-ud6vs, ответ значительно зависит от того как воздух поступает в фен. Но в целом получится аналог реактивного сопла. Просто к силе тяжести прибавится реактивная сила. А при помещении шарика в струю показания весов уменьшатся на его массу.
Автор, ваш ответ неверный! Система не отклоняется от равновесия, потому что когда шарик действует на поток из верхнего сопла, то он как бы перекрывает поток из верхнего сопла, а значит увеличивается давление в сопле и через второе сопло, нижнее, начинает выходить больше воздуха и поэтому система остаётся в первоначальном равновесии.
Струя воздуха уже покинула сопло и летит по инерции встречаясь с шариком передает ему свою энергию.
Насколько я понял на конце раструб из двух противонаправленных сопел. И предположу, что шарик перекрывая часть потока вызывает увеличение давления в области между отверстием и собой, что вызывает так же увеличение потока через противоположное сопло и в результате сила тяжести уравновешивается возрастающей реактивной силой.
Шарик слегка уменьшает производительность верхнего сопла, увеличивая произодительность и момент нижнего
Написал комментарий. Смотрю дальше.
Показания не изменятся. Когда шарик лежал, он давил на дно и увеличивал показания, но на потолок давила струя воздуха и уменьшала показания. Когда шарик парил, ни он не давил на дно, ни струя не давила на потолок (либо просто давила меньше на вес шарика), так что ничего не изменилось.
раздвинь стенки на километр и смоделируй схему заново ))) Ведь если система замкнутая, то изменение размера не должно влиять на исход эксперимента.)
Я полагаю весы будут осцилировать. В момент опускания шарика в струе за ним же будет формироваться зона разрежения, которая в какой-то момент тоже вносит свой вклад в его поднятие. Отсюда получаем постоянный переход кинетической энергии шарика в потенциальную и наоборот.
Ооооооо. Это очень похоже на задачу с процессов и аппаратов химических технологий. Вопрос: каков перепад давления в аппарате с псевдоожиженным слоем?
Как всегда спасибо за видео! Как мне кажется, весы не изменят показания, так как отсутствующий теперь вес шарика будет скомпенсирован дополнительным потоком воздуха, который будет направлен в пол камеры. При взаимодействии струи и шарика, часть потока, будет как бы "развернута" в направлении пола, чем окажет давление на пол. Правда тогда у меня возникает вопрос. Какова площадь, на которую будет давить дополнительная струя? Она как бы вольётся в струю, которая уже направлена вниз, или, быть может, равномерно распределится на весь пол камеры? В этом плане у меня возникают затруднения.
Вес шарика не будет отсутствовать, он всё ещё в системе, а система замкнута)))
Совершенно не важно, с чем взаимодействует струя воздуха, уже вылетевшая из сопла. Это уже ее будет тормозить шарик, а на сопле это не скажется.
Тут скорее парадокс пожарного рукава и г-образной турбинки. Но шарик в воздушном потоке должен создавать сопротивление повышая давление за срезом сопла. Реактивная сила возникает на повороте воздушного потока в трубке. Подсмотрел подсказку - компенсация противоположным соплом.
1:47 Остановил видео, подумал, написал комментарий, потом снова включил видео, и посмотрел, что Вы по этому поводу думаете.
Когда шар был на верхней струе весь прозрачный кубик весил так же как и когда шар был на столе. Но на руку давление было такое же как и без шарика. Просто шарик при этом не давит на стол а забирает импульс воздуха который отталкивал бы потолок.
Андрей Щетников, предлагаю вам поставить такой же опыт с весами, но чтобы с левой стороны было только одно сопло, бьющее вверх. Затем уравновесить эти весы при включенном компрессоре, т.е. скомпенсировать грузом реактивную силу струи. И вот тогда уже положить на струю шарик. Готов спорить, что баланс будет нарушен и сторона с шариком опустится
Тот случай когда ответ лучше искать в комментариях, чем в видео! Я бы ещё добавил, простейший нюанс, если сопло было направлено в бок, а не вниз, равновесие резко бы изменилось. Так же происходит в обратку, например пылесос, чтобы снизить силу всасывания из щётки, можно приоткрыть заглушку в трубе.
Сопла взаимодействуют со струями воздуха, а не с шариком. Это вылетевший из сопел воздух с ним взаимодействует.
В данном и подобном опытах можно применить приём - "довести идею до абсурда". Что произойдёт в крайнем ( граничном ) случае, когда мы затыкаем шариком верхнее сопло...
А если уменьшить подачу воздуха чтоб шарик опустился почти вплотную к соплу, думаю и в этом случае будет равновесие, т.к. поток воздуха сверху ументшится, а снизу увеличится, таким образом будет происходить компенсация веса шарика.Но в таком случае вес шарика уже будет действовать на маятник. И если шар полностью перекроет сопло, маятник тоже будет в равновесии. Тут надо измерять скорость потоков воздуха из сопел. Шарик скорее всего не будет влиять на скорость потока тогда, когда он будет довольго далеко от сопла ,и уже не сможет удерживаться в потоке.
Да, лучшего объяснения быть и не может - струя теряет импульс. Возражать даже не стоит, как и придумывать другое объяснение.
Считаю, тема не раскрыта. Я бы дал тут другое объяснение. В начале эксперимента, когда нет шарика, через оба сопла протекает одинаковое количество воздуха, сопла "уравновешены" - реактивной тяги нет. Шарик всё же взаимодействует со струёй. В промежутке между шариком и соплом создаётся область повышенного давления. Этот "столб" воздуха давит на все стороны: (условно) вверх поддерживает шарик, в стороны - утекает, вниз давит на сопло. Т.е давление вниз на сопло присутствует, НО теперь воздуху выходящему из сопла надо преодолевать это повышенное давление. Наличие этого давления (дополнительного сопротивления) перераспределяет потоки воздуха: через нижнее сопло пойдет большее количество воздуха, которое возникшим реактивным моментом и уравновешивает силу давления "вниз" на верхнее сопло ". Думаю стоит провести ещё эксперимент, с более тяжёлыми шариками и измерением потока воздуха через сопла.
Интересно провести такой же опыт с водяной струёй.
Самобаоансирующая система. Если шарик заткнёт сопло совсем - из нижнего поток воздуха увеличится в два раза. Если вес шарика превысит объем воздуха который может его поднять, то весы упадут. Тоесть если вес шарика будет больше - то расстояние от него до сопла будет меньше, поток из нижнего сопла больше - и опять настанет баланс.
"включаю и кладу на струю" - 👍👏👏👏👌
Интереснее, мне кажется, как шарик удерживается в струе.
@@schetnikov Спасибо, обязательно посмотрю.
После просмотра до конца появилась идея: заткнуть нижнее сопло, сбалансировать пружиной, тогда внести в струю шарик и посмотреть, воздействует ли шарик на равновесие, тогда поймем, правильно ли Ваше объяснение, что связи сопла с шариком нет.
Честно остановил видео и пишу коммент (других не читал). Думаю, что шарик привел к асимметрии расходов воздуха через верхнее и нижнее сопло - в сторону увеличения расхода через нижнее сопло. Вот это превышение расхода воздуха вниз и компенсировало давление шарика сверху. Две струи воздуха вверх-вниз - представляют из себя как бы "стержень" вдоль которого скользит трубка с двунаправленными соплами. И давление на этот "стержень" шарика сверху не влияет на скольжение по этому стержню трубки с соплами.
Такой вопрос, не понимаю в чем подвох. Я знаю что безопорного движения быть не может. Но вот следующая задачка, я бросаю шарик, шарик летит в одну сторону, я в другую. Теперь представим что у меня в руках длинный сачек, я бросаю шарик, пока шарик не долетел до сачка я получаю импульс, противоположный полету шарика. Шарик попадает в сачек, я получаю опять импульс, но противоположный и останавливаюсь, далее опять беру шарик из сачка и кидаю.
Очень интересная задача - разобраться в механизме передачи веса шарика на весы. Признаюсь, пока не понял, как это происходит. Очевидно, что в замкнутой системе масса должна оставаться постоянной. Когда шарик лежит на столе, его вес передается на весы через ножки на весы, когда держим его в руке - через руку и ноги на весы. Значит, каким-то образом вес шарика должен передаваться через струю на сопло, далее через фен на руки и затем на весы. Наверное, в месте торможения потока о шарик воздух уплотняется, и увеличение плотности воздуха перераспределяется далее вниз до самого сопла
Так можно и про флайборд спросить - меняются ли показания весов на которые опираются струи воды, в зависимости от веса пилота?)
Было бы здорово, если сами авторы все-таки отвечали на вопрос в конце видео. Иначе остается какая-то недосказанность, а из-за этого теряется и смысл самого видео - оно как бы не отвечает на поставленный в названии вопрос. Хотя бы в описании к видео или в комментариях, в идеале вообще отдельный ролик с экспериментом - ведь именно в экспериментах главная ценность этого канала. То, чего не прочитаешь в учебнике, надо видеть своими глазами. Здесь например можно разделить этот фен с двумя струями на два независимых одинаковых фена. И проверить как в этом случае поведет себя маятник - опустится или нет. В комментариях к видео пишут, что должен опуститься.
Нужно ставить датчики на оба сопла и смотреть как будут изменяться показания, при колебании шара, тогда все будет понятно.
Добрый вечер, видел коментарии о распределении потоков воздуха, утверждают что шарик работает как кран, и из нижнего сопла выходит больше воздуха, что бы это проверить, надо струи воздуха расположить горизонтально и приподести шарик на тонкой леске к одному из сопел, если подвижки не будет то теория верна☝️
Приветствую, у меня имеется один вопрос на который я не знаю ответа. Ситуацию следующая, как то вечером у костра я запекал сырую картошку, предварительно обматав картофель фольгой. После того как картофель приготовился, а это минут тридцать в углях от деревьях фруктовых пород. Я было подумал что держать картошку в руках будет не слишком комфортно, ведь обжигать руки не хочется, НО каково же было моё удивление когда я смог абсолютно спокойно держать только что взятый из костра картофель в руках. У меня вопрос, ведь по логике вещей, картофель обязан быть обжигающим, как снаружи так и внутри?
Моё мнение, что когда шарик ложится сверху - он противодействует свободному выходу струи воздуха, - тем самым снизу из сопла начинает выходить больше воздуха чем сверху, ведь шарик мешает свободному потоку воздуха, тем самым у нас получается противодействие веса этого шарика на нижнюю поверхность. Если попробовать поставить весы снизу под сопло, а на верхнее сопло положить шарик, то весы по идее должны показать вес шарика. Моё мнение.
Когда не было шарика, поток воздуха струй давил на стол и потолок (из-за чего они незначительно упруго прогибались), когда шарик повесили над струей, давление верхней струи скомпенсировало вес шарика, а на потолок давление уменьшилось (на величину веса шарика). Я тут пишу просто давление, но имею в виду силу давления.
Да и в видео вообще нето говорят
Я бы сказал, что не изменится, учитывая предыдущий опыт) Но наверное можно представить достаточно тяжелый шарик, который бы частично уменьшил скорость выходного потока сверху и тем самым увеличил его снизу. Таким образом показания весов могли бы уменьшиться. А если бы не было выхода снизу - увеличиться.
Здравствуйте. Может ни в тему вопрос, но все же. Уменьшится ли масса фургона если все птицы, которых он перевозит, взлетят? На просторах инета много разных версий и объяснений. 1. Не изменится. 2. Уменьшится до массы фургона. 3. Уменьшится, но не намного (воздух под крыльями будет частично давить). 4. Уменьшится до массы фургона, при условии, что высота фургона будет настолько высока. что воздух под крыльями будет перемешиваться и не достанет до дна фургона. 5. Масса будет колебаться, потому что птицы будут летать хоатично, то вверх то вниз. С квадрокоптером такой фокус не пройдет?
Тело, отлетающее от другого тела, еще как бы является частью механической системы, и уже как бы не является частью механической системы. Например, человек стоит на тележке и бросает кирпич. Скорость вылета кирпича влияет на особенности движения тележки с человеком. Но соприкосновение кирпича с землей уже никак не влияет на движение человека с тележкой.
Напишу коммент. Равновесие сохраняется благодаря увеличению силы реактивной струи из противоположного шарику сопла. Шарик "перекрывает" сопло, из за этого снизу количество выходящего воздуха увеличивается.
Эх, Шарик, Я как и ты был на струе, Шарик, Безреактивно на сопле, Шарик, Эксперименты все круты́ Все как и ты Все как и ты
Давление на потолок струи с шариком уменьшается => показание весов не изменится А если камера без потолка - тогда показания весов уменьшатся
Шарик создаёт сопротивление проходящему потоку струи, тем временем струя проходит по участке с наименьшим сопротивлением, тем самым отталкивает планку вверх.
Надо весы с соплами с обоих сторон, направленными вверх сделать. Чтоб сопла компенсировали друг друга по разные стороны весов, а не с одной стороны как в ролике. А потом поместить на одно из сопел шарик. Вот тогда станет наглядно видно.
Наверно в последнем опыте вес в комнате останется неизменным, из-за того что струя воздуха упираясь в шарик и замедляет последующий поток воздуха, далее этот незаметный импульс изменения идёт через человека в пол и даёт свой вес. Ну или как с шариком в воде, что бы он погрузился ему надо изменить плотность или плотность жидкости. Если погружать его насильно, то создается архимедова сила, и в последствии не давать шарику всплыть, мы заметим свое присутствие на весах. Но я и сам в этом не уверен.
Ну насколько я понял из этого опыта. Если тормозиться верхняя струя воздуха, то ускоряется нижняя. Таким образом происходит взаимодействие сил, которые уравновешивают весы.
Вес комнаты уменьшится пропорционально весу шарика, так как энергия потдерживабщая этот шарик берётся из вне (электричество) тем самым компенсируя вес шарика
Но у нас есть определенная масса воздуха, которая тоже давит на наши весы, на которых стоит комната. Поток поднимает эту массу воздуха и она перестает давить на комнату. Но шарик мешает этому процессу пропорционально своей массе. В итоге, в системе, где количество воздуха, который вместе с потоком давит на пол комнаты с усилием выше, чем в спокойном состоянии, уравнивается той массой воздуха, которая летит вверх и не давит на пол комнаты, поток летящий вверх замедляется из за шарика. Иными словами, усиление давления от нижнего сопла и уменьшение давления от верхнего сопла выводятся из равновесия на величину, пропорциональную массе шарика, потому вес комнаты не изменится
Предположение из разряда: "Если я этого не вижу - значит этого нет". А потом мы удивляемся, что люди верят в плоскую Землю, и Луну, сделанную из сыра...
думаю когда шарик зависает над верхним соплом, у него увеличивается сопротивление потоку, и поэтому из нижнего сопла начинает проходить больше воздуха, от того и сохраняется равновесие
С шариком(он мешает) увеличится поток из нижнего сопла,что скомпенсирует вес шарика.Система останется в равновесии.
Я бы добавил, что если бы параметры струи были такими, что шарик устойчиво в ней находился но очень близко к соплу, то тогда давление на выходе из сопел было бы разным и весы это увидели бы, из за того что набегающая на шарик струя сжимается, увеличивая давление, расстояние от шарика до сопла должно быть меньше размера этой зоны уплотнения потока перед шариком
Хорошо. Остановил. Подумал. Предполагаю, что струя из нижнего сопла усилилась, и стала сильнее давить на стол, тем самым оставив систему в равновесии. Где у вас полка с пирожком?
Мне кажется, что из-за сопротивления шарика в верхней струе повышается давление и большая часть воздуха устремляется вниз и поэтому поток снизу становится сильнее, компенсируя вес шарика.
Весы неадекватно установлены. Пусть весы взвешивают отдельно силу струи вниз, силу струи вверх, вес шарика. Обнаружите, что все отлично складывается. Мне эта задача напомнила математическую задачу 'Трое друзей пошли в магазин покупать гитару...дали сдачу. Вопрос: куда подевался 1 рубль?'))
Шарик можно рассмотреть, как ограничитель потока из верхнего сопла, а когда выход газа сверху затруднён, - то снизу газ выходит с бОльшим давлением, нежели, чем до укладки шарика, скорость потока на выходе из нижнего сопла вырастет пропорционально весу шарика, также, как и давление потока на поверхность стола (весов) под нижним соплом. Следовательно, и показания на весах вырастут пропорционально весу шарика, а равновесие маятника, как мы и видим в этом опыте, - сохранится. Таким образом, поток (столб) газа, формируемый соплами, можно считать прокладкой между шариком и весами, воздушной подушкой, если угодно)
А какая струе разница кого толкать: неподвижный воздух или шарик? :) Просто неподвижному воздуху струя импульс будет дольше передавать, но в целом процесс один и тот же: струя и в том и в другом случае что-то толкает вверх. Например можно поставить мысленный эксперимент, если всё это поместить в невесомость и в вакуум, шарик заменить на кубик, пушку идеально откалибровать, чтобы она стреляла ровно в центр этого кубика, а струю воздуха заменить на постоянно вылетающие из пушки маленькие кубики (просто струя рассеивается и с ней в вакууме эксперимент куда сложнее сделать чистым). В этом случае почти ничего не изменив мы внезапно получили систему, в которой "шарик" начал действовать обратно на пушку. То есть если его убрать, то пушка будет неподвижна, стреляя маленькими кубиками в противоположные стороны, но как только на пути этих кубиков появится большой куб и заградит им путь, при упругом соударении маленькие кубики начнут отлетать назад и, передавая импульс по цепочке, толкать пушку в направлении от большого куба.
Я думаю ,что сила струи воздуха воздействует на шарик когда он опускается и в тот момент когда он опускается , то он доходит до определенного момента где его сила тяжести уступает силе струи воздуха. То есть их потенциалы уравниваются ,а потом наступает момент когда сила воздуха оказывается сильнее и его подбрасывает в вверх.
Я думаю, что струи, направлнные вверх и вних взаимосвязаны. Конда мы на верхнюю струю кладем шарик, поток перераспределяется так, что нижняя струя становится сильнее на величину веса шарика.
Интересно увеличение высоты орбиты вращающихся спутников типа луны. Понятно что переходит вращательный момент в потенциальную энергию высоты орбиты, но перенос за счёт чего осуществляется?? Гравитацией можно потянуть, но оттолкнуться от гравитации как...
Поток воздуха как-бы уравнивается, шарик оказывает давление на сам поток воздуха, а не именно на одно сопло, тем самым, ничего не меняется
сила, с которой шарик препятствует движению струи, компенсируется струей, бьющей вниз. Потоки перераспределяются, поэтому равновесие не нарушается. Если взять шарик достаточной массы, что он почти полностью закроет сопло, то весь поток воздуха устремится вниз и также компенсирует эту массу шарика. Если взять шарик большего веса, чем сила давления струи, то резутьриующая сила, действующая на плечо весов, будет разность между силой тяжести шарика и силой давления струи, бьющей вниз
Это эксперимент Ю.Н. Иванова, автора книги "Ритмодинамика". Для решения не надо гадать чего куда действует. Надо просто соединить трубами выходные потоки воздуха с входным (закольцевать потоки), и все станет очевидным.
В нижнем сопле воздух вылетает больше, после появления шарика.
незначительно...
Весь ролик был посвящен тому, что взаимодействие шарика со струей никак не влияет на изначальную систему.
Я думаю шар влияет на силу выходящего потока с другой стороны сопла(то что обращенно вниз). Наверное он машет потоку вверху и воздуху легче выйти внизу тем самым создавая повышенную подъемную силу этих "весов".
Нужно было под нижнюю струю воздуха поставить весы и смотреть насколько изменится сила струи с шариком и без. Вспомнилась старая задача: в закрытом вагоне 1000 голубей, вес голубя 300грамм, как изменится вес вагона ,если они одновременно взлетят ?
А если усилить эффект и поиграть характеристиками шарика. Вот например взять футбольный мяч и медленно Опустить на механизм. Что мы увидим? Неужели до момента касания ничего не изменится? Буду пробовать...
Ну тут так надо смотреть. Когда площадь просвета между шариком и соплом станет меньше площади поперечного сечения сопла, тогда уменьшится пропускная способность верхнего сопла и в нижнем поток воздуха усилится. Так что, по идее, сопло действительно не сдвинется, пока шарик не начнет непосредственно давить на него
Равновесие не нарушается, так как нижнее сопло уравновешивает, а верхнее толкает воздух вверх!
Когда у верхней струи преграда, нижняя бьёт сильнее. А весы не изменятся, так как воздух гоняется по кругу камеры, а вес шарика перетек в силу нижней струи!
Весь ролик был посвящен тому, что взаимодействие шарика со струей никак не влияет на изначальную систему.
Противодействие существует лишь потому, что тела обмениваются импульсами энергии. Когда движение энергии одностороннее, то взаимодействие одностороннее )
Возьмите шарик тяжелее. Например с пол килограмма. И он будет ближе к соплу. И соответственно весы бы пошли вниз.
Воздух (струя) - сопло и воздух (струя) - шар. Шар действует на струю, потому что скорость струи после взаимодействие с шаром несколько уменьшается и ещё частицы по рассеивается боковым направлении
В момент включения фена меняется вес. И система перестает быть замкнутой. Ведь мы в нее подводим энергию.
За счет находдения шарика на верхнем сопле увеличивается струя на нижнем сопле тем самым происходит уравновешивание.
Но в то же время если поднести струю воздуха к стене например мы чувствуем нас отталкивает назад. Что тогда меняется?
мне кажется, что шарик тормозит струю, а это немного увеличивает давление, в области выхода верхнего сопла. Струя воздуха из-за возросшего сопротивления на верхнем сопле увеличивает свой поток в нижнее сопло, пока давления не выровняются.
Думается, что изменения, конечно же происходят. Вот только эксперимент, указывает не на изменения веса установки, а на изменения массового расхода воздуха, проходящего через сопло. Предположим, что два шарика различного веса, тогда, высота их "зависания", будет различной. То есть, воздушная струя, "выбегая" из сопла, будет достигать каждого шарика за различное время, изменяя, тем самым, массовый расход воздуха, для каждого из случаев. Значит, изменение веса, может происходить только вдоль границы раздела, воздушная струя - шарик.
Возможно, шарик действует на струю, как клапан, уменьшая проxодимость и увеличивая давление в системе, тогда истечение из нижнего сопла увеличивается и компенсирует вес шарика
вес шарика компенсируется весом воздуха выходящего из нижнего сопла,в итоге система уравновешена,если всё устройство поставить на весы-они будут показывать увеличение веса при включении подачи воздуха,разница веса в состоянии покоя и включенной подаче воздуха и будет весом воздуха поддерживающим шарик.
Если в эксперименте оставить открытым одно сопло, и так же уравновесить систему, будет ли шарик тогда влиять на равновесие системы или нет. Потому что у меня сложилось впечатление, что система приводится в равновесие перераспределением потоков.
Ничего не изменится. Чтоб равновесие потоков нарушить надо чтоб произошло сужение пути выхода воздуха, т.е. чтобы просвет между препятствием и соплом стал меньше сечения сопла
Давление сверху повышается, в результате чего масса выходящего наверх воздуха уменьшается, а масса выходящего вниз - повышается. Уверен, что мог допустить небольшую неточность в описании, но суть должна быть именно в сохранении потока массы воздуха, и в усилении струи снизу.
Он все таки нашел ситуацию когда Я удивился))
Изначально сути бьющие в пол и потолок друг друга компенсируют, но когда шарик ложится на струю, нижняя струя ничем не скомпенсирована,и окажет доп давление на пол.
Не изменялись. Изначально одна струя бьёт в пол, другая в потолок, и они равны друг другу, а шарик на верхней струе замедляет её. Таким образом верхняя струя становится слабее нижней, и воздействует на потолок как раз на вес шарика меньше. Поэтому весы в итоге всё равно почувствуют вес шарика, потому что нижняя струя давит на пол сильнее, чем верхняя на потолок.
В уравновешенной системе с вытекающим воздухом реакция газов уравновешена массой трубки. Шарик же не входит в систему, и потому равновесие не нарушается