Задача про самолёт и транспортёр

[engin_r]

Сообщение от aleks_74

Задача из области что сильней броня или снаряд;) ... Противодействие транспортера в основном можно характеризовать... - F= a*M/R2 (a — ускорение транспортёра, R — радиус колеса, M — момент инерции колеса) (Википедия). Теоретически создай нужное ускорение транспортера и самолет не взлетит. Но другой вопрос его создать (ускорение), китайцев не хватит))))

Про китайцев в задачнике не писалось, - а если теоретически, то мощность двигателей тоже никто не ограничивал. Кроме того в стационарной инерциальной системе про момент инерции можно забыть. Можно смело предположить, что на поддержания вращения, любого, даже один миллиард об/мин энергия не нужна. Если трения нет. (для тренировки - в космосе равноускорено или равномерно(классика физики), при стремящемся к нулю сопротивлении, миллиарды лет летят объекты с нехилой скоростью. Земя с V=~30км/сек)


The Цеtaт0:

Поэтому есть два пути:
- или признать полную абсурдность и неполноту постановки задачи;
- или даже признавать не нужно, а просто зная физику процесса однозначно принять то, что он взлетит полюбому в любой реальной или математически смоделированной системе.

Так что спускаемся с небес на землю. Или ближе к условиям задачи или жизни. А нафантазировать можно многое.
...

[МедВедЪ]

)))Без всяких формул:
если самолет начнет передвигаться вперед по транспортеру, то еще может и взлетит, а если нет - то нет...

[Pakman]

Сообщение от engin_r

Чисто для себя. Позвольте полюбопытствовать если самолет за нос привязать веревочкой к дереву и запустить транспортер, - сможем ли мы "выкорчевать" дерево?

Чисто для тебя: сможем. В этом и состоит суть задачи.

На всякий случай, нигде не сказано, что система стационарная. Для того, что бы создавать усилие, передаваемеое на самолёт, скорость ленты должна постоянно увеличиваться. И по условиям задачи, транспортёр может это обеспечить, а колёса могут выдержать.

[DSergG]

Сообщение от Frodo87

Так как же она передасться колесу, ели трение равно нулю?

С чего ты взял, что трение равно нулю?

А вообще столько "колбасимся" из-за такой простенькой задачки, решение которой очевидно.

Добавлено через 19 минут

Сообщение от Саймон

Если трения вообще нет то зачем вообще этот транспортер? Смысл всей задачи - может ли самолет взлететь если его скорость относительно земли равна нулю. А для этого транспортер должен передавать на самолет (через силу трения в подшипниках колес) силу равную силе двигателя.

Здесь все верно, но следует уточнить.
1) Сила трения необходима, но трение между лентой транспортера и колесом самолета.
2) Трение в подшибниках совсем необязательно. Чем оно меньше, тем лучше. Саймон, думаю, что ты просто описался, т.е. не совсем точно выразил свою мысль. Если трение в подшибнике возрастет так, что колесо перестанет вращаться, то самолет застопорится на ленте транспортера и может быть ею унесен задом вперед, если транспортер не остановится. Да и все производители техники, где имется вращение работают над снижением трения.

[Саймон]

Сообщение от DSergG

Здесь все верно, но следует уточнить.
1) Сила трения необходима, но трение между лентой транспортера и колесом самолета.
2) Трение в подшибниках совсем необязательно. Чем оно меньше, тем лучше. Саймон, думаю, что ты просто описался, т.е. не совсем точно выразил свою мысль. Если трение в подшибнике возрастет так, что колесо перестанет вращаться, то самолет застопорится на ленте транспортера и может быть ею унесен задом вперед, если транспортер не остановится. Да и все производители техники, где имется вращение работают над снижением трения.

Статья в википедии никого не заинтересовала, а жаль. НЕТ У ЭТОЙ ЗАДАЧИ ЕДИНСТВЕННОГО ВЕРНОГО РЕШЕНИЯ. Потому как условия нормально не описаны.
Трение в подшипниках есть всегда, подшипник с нулевым трением невозможен как и все идеальное.
Вообщем я рассматривал этот транспортер как некое устройство компенсирующее тягу двигателя, то бишь передающее на самолет силу равную по модулю и противоположную по вектору силе тяги. Это лично моя трактовка этой идиотской задачи. При этом скорость самолета относительно земли равна нулю и естественно самолет никуда не летит. Создать такую ИДЕАЛЬНУЮ систему на практике НЕВОЗМОЖНО, поэтому все разрушители легенд идут лесом.
В мире нет подшипников без трения, колес непроскальзывающих по ленте транспортера и прочих элементов этого бреда.

[Pakman]

Сообщение от Саймон

... этой идиотской задачи.

Некоторые слова в сообщениях этой темы являются лишними. Не множ их число.

Сила от транспортёра на самолёт передаётся именно в подшипнике. Но не посредством трения.

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Саймон

Статья в википедии никого не заинтересовала

Википедия - зло .

[Саймон]

Ну не знаю как еще назвать эту задачу
Напрашивается аналогия с детской загадкой:

Летели 2 крокодила, один синий, другой - направо. Сколько лет пьяному ежику?
И понеслось обсуждение...

[god1941]

а главное, что несколько страниц назад было показано решение) И все равно продолжаются споры) даже на практике было доказано, что взлетит

[Pakman]

Сообщение от god1941

даже на практике было доказано, что взлетит

Эти практиканты мне искренне нравятся, отвязные ребята. Но зачастую опыты свои ставят некорректно. Например, выясняли, уменьшает ли сопротивление набегающему потоку открытый задний борт пикапа. Так чё они делали - на модельку дули ветром из пылесоса и сыпали пенопластовую крошку. И по поведению этой крошки в кузове пикапа делали заключения, вместо того, что бы просто взвесить силу сопротивления электронным безменом, как это делают при продувках в аэродинамической трубе.
Разрушители - ребята весёлые, но у них во главе угла зрелищность.

[aleks_74]

Так Паша, может и составишь соотношение сил по 3 з-ну Ньютона)) Хотя бы прикинем, пускай и с допусками какое должно быть ускорение у ленты транспортера

[maloyv]

кто нить знает 4-ый закон Ньютона? ))

[Андрей025]

ФЛУДЕРЫ!!!!!!!!!!!!!!!!!!

[maloyv]

не говори Андрюха))

[Андрей025]

Сообщение от maloyv

не говори Андрюха))

Не буду!!

[Pakman]

Сообщение от aleks_74

Так Паша, может и составишь соотношение сил по 3 з-ну Ньютона)) Хотя бы прикинем, пускай и с допусками какое должно быть ускорение у ленты транспортера

Формулу ты уже приводил. Если положить, что у самолёта 3 колеса примерно как R15 (J = 2 кг*м2), тяга двигателя, ну пусть будет тонна, то соответствующее ускорение должно быть 150 м/с2. Каждую секунду скорость ленты должна увеличиваться на 150 м/с.

[aleks_74]

Не хило так Учитывая что тонна для двигателя тьфу. Для примера МиГ-21 форсаж = 5740 кгс

[Pakman]

Сообщение от aleks_74

Не хило так

В реальной технике найти аналогии, пожалуй, невозможно. Поэтому я и говорил, что для решения этой задачи вредно иметь большой практический опыт общения с техникой.

[engin_r]

Сообщение от Pakman

В реальной технике найти аналогии, пожалуй, невозможно. Поэтому я и говорил, что для решения этой задачи вредно иметь большой практический опыт общения с техникой.

Действительно - аналогий такому взгляду в реальности найти соответствия не возможно:grin: Согласитесь, что ваш взгляд возможен только в бреду или диких фантазиях. А вот противоположный взгляд вполне реален в реальной жизни. Вредно все-таки "не опыт с техникой иметь", а так сильно фантазировать.

Интересно, если на стол положить длинную газету, а на нее положить бутылку и стол наклонить - как неистово нужно будет выдергивать из под бутылки газету, чтобы удержать ее(бутылку) на столе???:dntknw:

Добавлено через 8 минут
Давайте глянем на такое суперупрощенное решение (со всеми допущениями про суперколеса и супернереальный транспортер):
------------
Упростим физическую модель(ведь тут любят формулы): вместо транспортёра введём бесконечно длинное тело(ленту) с массой Мт(хотя нам по барабану ее масса), по которому движется диск с массой М ( колесо ), причём масса Мк равномерно распределена по диску (колесо), а остальная масса сосредоточена в материальной точке в центре диска ( масса самолёта без колёс ), такая модель идентична модели самолёта если трение в подшипниках колеса принять равным нулю.
На центр колеса параллельно плоскости транспортёра действует сила Fc (тяга самолёта), найти силу Ft с которой нужно действовать на тело Мт, чтобы ось колеса была неподвижна. Смотри рисунок:


Записываем суммы сил действующих на каждое тело, что равно изменению импульса, и суммы моментов сил, которые равны изменению угловой скорости на момент инерции. Кроме того записываем уравнения связи, - для транспортёра имеем: Ft — Fr = Mt*At ( где Fr — сила с которой самолёт действует на транспортёр, At — ускорение транспортёра )
для диска имеем: M*Aс = Fr — Fс ( где Aс — ускорение оси самолёта ) и
Мк*R*R*(dw/dt)/2 = Fr*R ( где R — радиус диска, (dw/dt) — угловое ускорение.
Уравнение связи: R*(dw/dt) = At — Aс.
Вот и всё, решая эти уравнения находим Ft = Fc*(1 + 2*Mt/Mk ), At = 2*Fs/Mk, Fr = Fs. Так что если мы в состоянии ускорять транспортёр с этим немаленьким ускорением 2*F/m, то самолёт стоит на месте.
По сути дела вся энергия двигателя транспортера уходит на раскрутку колёс(релятивистскими эффектами давайте пренебрежем).
----------------

Итого:
В реальной жизни, даже если сконструировать такой транспортёр, то в первые же секунды возникнут упомянутые "спецэффекты" и возможный исход будет таким(с учетом всяческих но возможных фантазий):
Несущаяся с диким ускорением лента будет создавать встречный самолету поток воздуха через увлекаемые лентой близкие слои. А поскольку речь идёт о скоростях ленты порядка километров в секунду(причем с постоянно возрастающим ускорением, как было отмечено, т.е. уже через секунды скорость будет измерятся десятками ТЫСЯЧ км/час. Дополнительно подчеркну - нужна не просто огромная скорость ленты, А ИМЕННО ее постоянное ускорение...), а следовательно дополнительно возникнет еще и т.н."эффект параплана(гидроплана)", и эффект уж если не приведёт напрямую к взлёту самолёта, то за счёт подъёмной силы ослабит контакт колёс с лентой. Кроме этого, из-за быстрого вращения будет нарастать эффект "аэропланирования" колёс, когда между покрышками и лентой возникнет прослойка воздуха(как аквапланнинг у авто). Как только этот момент наступит - самолёт все равно взлетит. Главное, чтобы колёса/подшипники выдержали нештатные скорости вращения. Так будет в реальности даже с нереальным транспортером!

Как ты видите, в любых ситуациях самолет взлетит. Разве что теперь давайте натянем на голову, то, что типа на самолете сверху бетонный КУБ или воздуха нет СА-Ф-СЕМ! (Именно поэтому мое мнение высказанное в паре последних постов остается со мной). Только в бреду самолет не взлетит.

Хотя вынужден согласиться - если специально, а не с принятыми в задаче упрощениями, подстроить все под теорию и неописанные в собственно задаче допущения, то теоретически можно развить такую тягу транспортера, что бы фантастической силой на оси скомпенсировать РЕАЛЬНЫЙ(а не такой же фантастический) двигатель самолета. Но что ему тоже мешает быть фантастическим, двигателю то? В задаче ведь молчек о движке самолета!

-------------------
З.Ы. Моя цытата:

Поэтому есть два пути:
- или признать полную абсурдность и неполноту постановки задачи;
- или даже признавать не нужно, а просто зная физику процесса однозначно принять то, что он взлетит полюбому в любой реальной или математически смоделированной системе.

[DSergG]

Сообщение от engin_r

Итого:

Если "итого", то точно не взлетит. Его "придавит" большей силой давлением неподвижного воздуха, который над крылом. Т.к. сила давления "движущегося, увлекаемого лентой транспортера" воздуха меньше, и тем меньше, чем больше его скорость.

[Geo82]

Опять