Работают ли силы инерции?

  Вход на форум   логин       пароль   Забыли пароль? Регистрация
On-line:  

Раздел: 
Энергетика! / теория / Работают ли силы инерции?

Страницы: << Prev 1 2 3 Next>> новая тема

Автор Сообщение

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 138
Добавлено: 19-03-2009 20:46
Могу посоветовать учебники по теор. меху, Бухгольц вроде легче всего читается, есть еще такой Сборник заданий для курсовых работ по теоретической механике Яблонский, там много примеров подробно разобранных по разным темам

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 19-03-2009 23:02
Mish
Посмотрел эти - аналогий не нашёл, ну да ладно... Главные формулы у нас есть (полагаюсь на Вас): кинетическая энергия шарика после вылета (mv^2)/2 и кинетическая энергия тела вращения (Jw^2)/2. Поскольку последняя изменяется за счёт движения шарика от центра диска, а диск должен вращаться равномерно, то потери энергии диска и будут определяться только энергией вращения шарика (Jw^2)/2.
Но, чтобы двигаться дальше, надо решить главный вопрос: какую энергию нужно подвести к диску, чтобы он сохранил своё равномерное движение при разгоне шарика -
T = (mv^2)/2 + (Jw^2)/2 ?
Или (mv^2)/2
или (Jw^2)/2 ?
Первый вариант меня настораживает - похоже на двойную бухгалтерию, даже тройную. Второй вроде правдободобнее, он учитывает полную энергию шарика. Но, зато третий - специальное выражение для энергии вращательных движений.
Так какую энергию теряет диск?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 138
Добавлено: 20-03-2009 19:43
Если не учитывать силы трения, то энергия будет затрачиваться только на разгон
то что я написал про энергию - это полная кинетическая энергия системы Jw^2/2 - это относится к диску, шарик влияет на момент инерци, кинетическая энергия шарика есть mv^2/2
В Яблонском смотрите работы К-7, Д-4, Д-7 очень полезная, Д-9, Д-10

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 19:50
Следовательно, энергетический баланс процесса будет:

Б = mv^2/2 - Jw^2/2 ...

(Для простоты будем считать шарик материальной точкой с массой m)

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 138
Добавлено: 20-03-2009 19:55
Не понимаю
Что такое энергетический баланс?
Если это о затраченной энергии, то
T - T0 = A
T - энергия системы после приложения сил
Т0 - энергия системы до воздействия
A - работа которую совершили силы

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 20:56
Я имею в виду разницу между :
1) кинетической энергией шарика на вылете с диска (mv^2/2) и
2) энергией, которую необходимо подвести к диску, чтобы при разгоне шарика диск сохранил свою скорость вращения (Jw^2/2).

Всё в предположении, что шарик - это материальная точка с массой m, и он движется из центра диска.
Почему 2) именно такое: Вы сами эту формулу предложили, потому что диск именно вращается вместе с шариком. При изменении радиуса вращения шарика меняется энергия вращения системы диск + шарик, так как к диску подводится энергия, чтобы он не терял обороты. Поскольку до вылета шарика энергия системы диск + шарик изменится на Jw^2/2, то и подведённая к диску энергия тоже Jw^2/2.
А энергия летящего шарика, само собой - mv^2/2.

Вот и всё, что я хотел сказать. Имеем мы право вычесть первое из второго?

А система меня в данном контексте не интересует. В СИСТЕМЕ никогда ничего не меняется...

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 138
Добавлено: 20-03-2009 21:07
если разгоняли с 0 то энергия, затраченная на раскрутку диска до угловой скорости w будет Jw^2/2, это так
На счет вычитания все равно не понял
Сам не очень хорошо разбираюсь, ответить нормально щас не смогу
Все же очень советую сначала внимательно прочитать и разобраться с теми работами в Яблонском, которые я указал

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 81
Добавлено: 20-03-2009 21:13
Я все-таки думаю - если здесь уместна аналогия с центробежным насосом (вентилятором), то проще всего поставить эксперимент с каким-нибудь экземпляром - измерить потребляемую мощность ваттметром и мощность потока жидкости через массовый расход. Если у кого есть доступ к промышленным установкам, это можно сделать без установки дополнительных приборов. И тогда можно говорить о расхождении теории (закона сохранения энерии) и фактов (данные эксперимента).

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 21:17
Полностью согласен. Только ЭКЗЕМПЛЯР должен быть не стандартный центробежный насос. Как рассказывают про Клема - он заметил особенности в работе НЕКОТОРЫХ типов насосов...

P.S. У самого руки растут из известного места...

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 81
Добавлено: 20-03-2009 21:38
А вообще идея - класс! Берем ц/б насос некоторого типа, зацикливаем его выход на вход, запускаем - из-за постоянного вброса энергии в систему вода сама начинает вращать насос, двигатель превращается в генератор! Шара.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 21:46
Не забывайте, что этой ИДЕЕ сорок лет. Не будем кричать ЭВРИКА.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 22:18
если разгоняли с 0 то энергия, затраченная на раскрутку диска до угловой скорости w будет Jw^2/2, это так
На счет вычитания все равно не понял
Сам не очень хорошо разбираюсь, ответить нормально щас не смогу
Все же очень советую сначала внимательно прочитать и разобраться с теми работами в Яблонском, которые я указал


Диск уже вращался с угловой скоростью w, когда в его центр свалился шарик и побежал вдоль радиального бортика. А вращение диска поддерживается подводимой к нему энергией (мотора) с постоянной скоростью w (хотя бы - с помощью электронного регулятора). До того как шарик диск покинет придётся затратить энергию на поддержание вращения диска равную Jw^2/2. А шарик на вылете будет иметь энергию mV^2/2. Найти разницу. Вот и всё условие задачи.

При всём уважении к Яблонскому - именно в такой формулировке у него примера нет...

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 81
Добавлено: 20-03-2009 23:00
Итак, диск раскручен до некоторой постоянной скорости, двигатель работает вхолостую, не потребляя энергии из сети.
Когда шарик попадает в ОБЛАСТЬ, БЛИЗКУЮ К ЦЕНТРУ, увеличивается момент нагрузки, при этом момент двигателя остается прежним. Скорость вращения диска уменьшается. Из-за этого ток двигателя возрастает (регуляторы здесь ни при чем, когда речь идет об электродвигателе) т.е. потребляет энергию из сети. Момент двигателя увеличивается, скорость диска возрастает. Когда шарик вылетает из системы, он уносит с собой столько энергии, сколько сожрал двигатель с момента его появления на диске и сколько еще сожрет для восстановления скорости диска.
Можно сделать мат.модель, но интеллектуальная работа должна вознаграждаться, а источника энергии я не вижу (простите мне мой консерватизм и ортодоксальность).
Кроме того и приведенные вами формулы, и возможная модель на их основе будет базироваться на законе сохранения энергии (и массы). Если такой эффект существует, в формулах его отыскать невозможно - формулы не дураки пишут.
Все таки (несмотря на мой скептицизм), если кто имеет доступ к какой нибудь водонапорной станции, где есть соответсвующий насос с необходимыми измерительными приборами, запишите показания расходомера и ваттметра (и всех других приборов), выложите здесь, и мы их проанализируем с точки зрения баланса мощностей. Подходят также показания счетчика воды и электросчетчика в два различных момента времени, но тогда счетчик должен быть включен только на насос, и насос должен непрерывно работать между измерениями.

мастер
Группа: Участники
Сообщений: 81
Добавлено: 20-03-2009 23:05
И еще надо знать давление до и после насоса, или разность уровней, между которыми прокачивается жидкость.
Интересно, если бы мощность потока жидкости была больше потребляемой приводом насоса.

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 229
Добавлено: 20-03-2009 23:50
Когда шарик вылетает из системы, он уносит с собой столько энергии, сколько сожрал двигатель с момента его появления на диске и сколько еще сожрет для восстановления скорости диска.

Когда шарик вылетает, то диск вроде должен ускориться... даже без мотора... а если шарик ещё вылетит в нужную сторону...

Можно сделать мат.модель, но интеллектуальная работа должна вознаграждаться, а источника энергии я не вижу (простите мне мой консерватизм и ортодоксальность).

Если так, то к чему эта возня с насосами и измерениями...

Если такой эффект существует, в формулах его отыскать невозможно - формулы не дураки пишут.

Так вот же эти формулы - (см. выше). Подставьте просто туда массу шарика, максимальный радиус вращения (это для Jw^2/2), а потом полную скорость шарика на вылете (это для mV^2/2). Одинаково получается?

гроссмейстер
Группа: Участники
Сообщений: 138
Добавлено: 21-03-2009 06:32
Т - Т0 = А
Расшифровываю что это значит
(mv(t)^2/2+J(t)w(t)^2/2) - (mv(t0)^2 + J(t0)w(t0)^2) = A
t - момент времени, когда проводили измерения
t0 - начальный момент времени
А - энергия, затраченная на изменение энергии от Т0 до Т

И не ищите одинаковых формулировок, важно извлечь принципы которые работают, из одной одно, из другой - другое, немного переформулировали, подкорректировали и получили то что нужно

Страницы: << Prev 1 2 3 Next>> новая тема
Раздел: 
Энергетика! / теория / Работают ли силы инерции?

Отвечать на темы могут только зарегистрированные пользователи

KXK.RU