По идее эффективнее всегда система, где отталкивание происходит от более плотной среды. Так например движение отталкиваясь от земли - самое эффективное, от воды чуть слабее, от воздуха еще сложнее. Где то рассматривалась идея летательного аппарата, у которого есть зацеп с землей, что давало бы больший кпд. Из этих соображений система, где движение воздуха преобразуется в механическую энергию, с помощью которой можно оттолкнуться от воды выглядит более эффективной.
Тут вопрос еще такой тогда: а не является - ли "обычное" движение тоже реактивным ? Ну например подпрыгивая мы отталкиваем от себя Землю. Пытаемся отбросить массу. Разница только в том что в данном случае масса огромна. В случае с ракетой масса - это всего-лишь раскаленный газ и там большее значение играет скорость... (ну и температура но это в сущности та же скорость). ==================== Если это движение по поверхности чего-то - то это отбрасывание массы в определенном направлении в сущности.
Согласен с оратором выше. Плотность воздуха невелика относительно воды, а винт это более эффективное устройство создания реактивной струи в плотной среде, чем меха в воздухе. Плюс нужно учитывать какое расстояние мы используем для замеров Лодка с с трансмиссией и винтом быстрее наберёт скорость, и за счет этого может выиграть гонку, если она будет не на большую дистанцию
@@0xREX В принципе обычное движение тоже реактивно. Отталкиваясь, мы как бы смещаем всю землю из под себя назад но на очень небольшое расстояние, так что центр тяжести системы остается на месте. Когда отбрасывается струя, тоже суммарный центр тяжести должен оставаться, но вот как это равенство соблюдается сложно представить.
@@harrulonelystar8534 Кстати да, винт можно сделать по разному, так что лодка и не сдвинется. Но тоже, момент того, что винт приводится в движение раздуванием колеса, очень сбивает вероятность превосходства этой системы, может там такое сопротивление что он не закрутиться. Хотя реактивная струя из мехов - тоже не позволит сильно разогнаться. :)
С первой лодкой все понятно - просто реактивная сила и все. А вот со второй лодкой сложнее, конечно. Струя воздух хоть и направлена против движения, но она будет отражаться от лопаток колеса и сила её действия не будет направлена против хода лодки. Скорее, наоборот. Очень люблю книги Я.И. Перельмана. Великолепный автор.
С первой лодкой не так уж все и понятно. Да, когда меха сжимаются, струя заставляет лодку плыть вперёд. Но как нам снова наполнить меха воздухом? Когда мы их раскрываем, воздух закачивается в них через то же отверстие, через которое и выдувается, верно? Тогда во время раскрытия мехов лодка поплывет назад
В начале прошлого века были популярны эксперименты с аэросанями. На лыжи ставился почти «грузовик» и сзади из кунга торчал пропеллер. Насколько мне известно, это самый неэффективный способ движения. Ставлю на гребной винт.
Это сильно зависит от условий, поскольку кпд двигателей будет меняться по разному. КПД трансмиссии и винта, безусловно, снижает общий кпд первой лодки. Но кпд струи воздуха на крыльчатке и просто в воздух тоже сильно разный. Так что на выходе при малых дуновениях выиграет вариант с винтом, а на больших усилиях вполне может выиграть реактивный вариант.
ну если учитывать что в меха попадает именно окружающий воздух, и струя состоит из него то вполне так и есть :) Хотя конечно отталкивание идет от молекул выдуваемого воздуха конечно.
Да да вы правы проще всего решить ЗАДАЧУ это изменить ее условия так как вам удобнее или понятнее. Это задачка на понимание физики, а не проэкт лодки для распила бюджета.😂😂😂
Перельман почти прав.Ближняя лодка поплывёт назад,так как в трансмиссии есть потери энергии на трение и поэтому тяга винта не компенсирует реактивную тягу,создаваемую мехами.
Я на два года опоздал. Лучший вариант, когда реактивную струю направить против движения лодки, при этом приводя трансмиссию в работу, как указано на схеме, только в реверсном режиме.
Кстати, а не планируется ли видео про задачу Фейнмана с S образной поливалкой, которую погрузили в воду и откачивают воду через середину? Будет ли она вертеться?
Вдруг подумал, что два конца и движение по кругу здесь вовсе не нужно, достаточно пенопластиковой лодочки с трубкой - водометом, который воду не выбрасывает, а наоборот всасывает
Трансмиссия более эффективно так ка золотое правило механики говорит нам что можно сделать выйгриш в силе. Да и наоборот ускорению придать если склон будет
Можно было бы обойтись и без каюты, просто перенести меха в носовую часть и перенаправить поток так же как и на первой лодке. А в трансмиссию ввести паразитную шестерню)
Да да вы правы проще всего решить ЗАДАЧУ это изменить ее условия так как вам удобнее или понятнее. Это задачка на понимание физики, а не проэкт лодки для распила бюджета.😂😂😂
Сила воздушного потока на реактивной тяге будет рассеиваться в вязком воздухе, в то время, как во второй лодке большая её часть будет направлена на жесткие лопасти, соответственно больше силы будет передано второй лодке.
Пожалуйста, посмотрите принцип работы реактивного двигателя. Вы может быть удивитесь, но среда, в которой находится реактивный двигатель, мешает его работе. Чем менее вязок воздух, в который выходит струя, тем эффективнее двигатель. Максимальная эффективность достигается в пустоте, где ничего не мешает выходящей струе. Не торопитесь меня пинать, посмотрите сначала как работает реактивный двигатель.
Скажите пожалуйста.из курса физики говорится ,что время условная единица измерения.и времени вроде бы как и не существует ,и в тоже время этот физический параметр материален так как обладает способностью всегда заканчиваться . Вопрос такой :время материально ?
Задача слишком вакуумосферическая, что бы дать однозначный ответ. Можно предположить следующее: если на обоих лодках одинаковые меха, при этом их параметры оптимизированы под реактивное движение, то лодка с винтом будет медленнее из-за кпд всего, что идёт после мехов (дополнительные потери).
@@darkfrei2 нет. В задаче "самолëт+транспортëр" Транспортëр можно не учитывать из-за низкого его воздействия на систему - колëса крутятся почти с нулевым сопротивлением.
@@EvgrafovLev предлагаю потолкать авиалайнер по полосе силами комментатора. Это не будет сложной задачей, т.к. колеса крутятся с почти нулевым сопротивлением.
@@alexanderoverchenko5770 не связанные вещи, в описанном Вами примере, работа пойдет на ускорение массы самолета. А крутить подвешенное на оси колесо самолета, преодолевая силу трения в оси, действительно легко.
Катеры-глиссеры именно плавают по принципу второй лодки. И судна на воздушной подушке - это дальнейшее развитие реактивного движения судна. На счёт первой лодки интересно хоть примерная величина потери КПД на каждом редукторе.
Передаточное отношение это всё круто, если только принять, что приводящие в движение систему меха настолько мощные, что способны провернуть любую трансмиссию.
При таком размещение оснастки как на этих лодках это сравнение не сработает. У турбовинтового импульс сонаправлен. А здесь как выстрел из пушки. Каким образом можно стрельнуть из пушки находящаяся на лафете, чтобы лафет с пушкой при отдаче продвинулся вперед, а не назад? Не могу представить такое устройство, чтобы ядро вылетевшее из пушки смогло двинуть лафет с пушкой вперед
@@ParsleyRF У турбовинтового, как и у любого турбовального двигателя, в отличии от реактивного или турбореактивного, не важен импульс вытекающих(отработанных) газов. В данных типах двигателя продукты сгорания или сжатый газ их балона, под высоким давлением приводят во вращение диск турбины. Энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу. Мощность турбовинтового двигателя сосредоточена на валу из-за отсутствия выходящей реактивной струи. Именно вал приводит в движение винт, который и создает тягу. Как и на лодке Перельмана, сжатый газ отдает энергию лопаткам турбины, рассеиваясь в разные стороны от лопатки. Ну а по поводу устройств, которые заставят пушку после выстрела сдвинуться вперёд, так здесь всё намного проще - противооткатные устройства в артиллерии. Используя 3 % от дульной энергии снаряда, позволяют не только гасить ударные нагрузки на лафете, но используют её, чтобы привести откатную часть орудия в исходное положение перед следующим выстрелом, а в автоматических системах, произвести перезарядку орудия. Проще это рассмотреть на примере двигателя внутреннего сгорания, ведь поршень это тот же снаряд, который выстреливается в стволе - цилиндре двигателя и пока он летит из верхней в нижнюю мертвую точку, свою энергию через кривошипно-шатунный механизм отдает маховику и запасенной энергии хватает не только вернуть поршень в исходное состояние, но и попутно двигать устройство на котором он установлен. Кстати у 122-мм пушки А-19 полная механическая энергия отдачи составляет 240 кДж. Это соответствует потенциальной энергии груза массой в 1 тонну, поднятого на 24 м над уровнем земли. Так что прикрепив к стволу кривошипно-шатунный механизм и маховик с обгонной муфтой, после выстрела можно уехать далеко вперёд. Залез в дебри и забыл о самом простом устройстве - дульный тормоз-компенсатор. Дульные тормоза могут не только погасить отдачу до нуля (обычно 30-70%), но даже создать импульс оружия вперёд. Вернее импульс вперёд он и так создает, двигаться оружию вперёд.
@@milobcongo9426 А все представил устройство которое сможет продвинуть пушку в сторону ядра, пушка при отдаче, что-то крутит и двигает себя в сторону вылетевшего ядра и ядро вылетевшее что-то крутит двигая лафет с пушкой снова в сторону вылетевшего ядра, может действительно может дальше уехать... Но здесь на картинке с лодками вторая лодка при отдаче назад судя по механизму сама себя в сторону потока из мехов не тянет... Спасибо за ваш текст, что не проигнорили (несколько позже прочту)... А-а-а-а-а... Можно по идее сжимая меха крутить винт лодки и еще от вылетевшего воздуха тоже подкрутить винт лодки, да тогда у нижней лодки может быть КПД выше )))
@@ParsleyRF Ну так некоторые именитые учёные, до сих пор не верят, что автомобиль может двигаться по ветру - быстрее ветра, да ещё и спорят на 10 к$)) Ну а по поводу КПД, у турбовинтовых двигателей он выше, чем у турбореактивных, поэтому они и топлива потребляют меньше и до сих пор применяются там, где не нужны большие скорости. А чтобы не забивать голову сложными механизмами, позволяющим двигаться стволу вперёд, после выстрела пули, я в конце дописал про дульный тормоз-компенсатор. Если использовать не только срез ствола, а насверлить отверстий по всей длине ствола, в противоположную сторону от полёта пули, то ствол полетит вслед за пулей, тем более что энергии у пули от пороховых газов останется очень мало, так как она вся уйдёт на создание реактивной тяги для ствола.
Дуть в парус тоже можно. На этом принципе работает реверс тяги турбореактивного двигателя самолета: сзади сопла выдвигаются щитки, которые перенаправляют реактивную струю в обратном направлении. В системе отсчета самолета импульс отбрасываемого вперед (после столкновения со щитками) газа превышает импульс засасываемого воздуха т.к. воздух ускоряется двигателем.
Очевидно, что логика Перельмана не действует. В вертолете Ми-8 два двигателя, реактивные выхлопы которых направлены влево и вправо соответственно. По его логике он лететь не должен, однакось летит. Учитывая, что двигатель вертолёта значительно эффективнее в связке с винтом, нежели тупо в качестве реактивного мотора, я предположу, что лодка с винтом может быть эффективнее реактивной, при правильной реализации.
Пардон. У вертолета винт - это не просто вертушка - он вращается через редуктор на оптимальных оборотах, нагрузка передается изменением шага винта с поддержкой оптимальных оборотов. Т.е. в вертолете с винтом реактивный двигатель работает на оптимальных оборотах с самым высоким кпд (или мощностью если надо). А если летать только на двигателе, то у этого двигателя по возможности должен быть высокий кпд в широком диапазоне оборотов, а такой РД сделать сложнее.
Вообще то логика что если "сидеть на кроме и дуть в парус лодка не сдвинется с места" тоже не действует. Разрушители легенд провели двигается лодка хуже чем если дуть просто с кормы назад но двигается...
*Какой хитрый человек! Заставил меня писать ему коммент, который Ютюб естественно же засчитает!* 😏 *Тут нужно обратить внимание на разные сре́ды, используемые в движении. Жидкость - среда более вязкая, чем воздух и отталкивание от воды будет более эффективным, со всеми вытекающими...* 😎
При равной мощности мехов эффективность зависит от потерь на трение (КПД) и передаточного числа трансмиссии. Этих данных в условии нет, поэтому какая лодка эффективнее сказать пока нельзя.
1:40 "не то же самое что сидеть на корме и дуть в парус". На самом деле почти то же самое. В том смысле, что если "дуть в парус", то лодка точно также придёт в движение прямо, если дуть достаточно сильно. Когда самолёт приземляется, реактивные двигатели переводятся в режим "реверса". По сути режим реверса представляет собой разворачивание эдакого "паруса" из заслонок в задней части двигателя. После этого двигатель включается на полную, создаёт тягу назад, но благодаря заслонкам тяга обращается в обратную сторону. Точно также и на лодке с парусом: перед парусом будет создаваться большее давление воздуха, что будет толкать лодку вперёд.
Смотря какое передаточное отношение у второй лодки. Если отношение моментов равно одному, то как мне кажется лодка не сдвинится с места, если же отношение другое и предположим что при нём всё будет работать, то тогда будет о чём поговорить. Да и КПД по любому меньше первой лодки. Поэтому пока отдаю своё предпочтение первой лодке работающей на тяге. (Извиняюсь за возможные ошибки в терминах и понятиях)
Интуитивно, кажется, что с винтом лодка будет эффективнее. В меха воздух засасывается же с той стороны что и выбрасывается? К тому же отталкивание воздуха от воздуха кажется менее эффективным, а в варианте с винтом струя воздуха дует в лопасти.
Всё зависит от трансмиссии. Есть эффективность, а есть потери. Есть повышенная передача, а есть пониженная. При разных условиях будет разный результат. В зависимости от веса лодки и от передачи на гребной винт и будет результат. Я думаю, что надо очень постараться над конструкцией, чтобы лодка с гребным винтом обогнала лодку на реактивной тяге. То есть это возможно, но ведь возможно и усовершенствование реактивного двигателя. При прямой передаче Перельман не ошибся. А при повышенной - есть вероятность обогнать лодку на реактивной тяге. Но нужно подробно рассказать и о гребном винте с трансмиссией, как я понимаю. Потому что обычное гребное колесо действительно никуда вас не уведёт. Это как двигаться быстрее ветра при помощи ветра возможно, но нужны идеальные условия, то есть по сути это невозможно, помимо тех условий, при которых это работает.
Конструкция с винтом похожа на турбовинтовой двигатель (первая же конструкция - на более простой ТРД). Причём даже в той части, что поток газов в ТВД часто бывает направлен против движения самолёта! Но это лирика, а если быть кратким, то КПД турбовинтовой установки всегда выше, чем у ТРД...
Если дуть в парус, то тоже равновесия сил сложно добиться, и лодка поплывет в сторону натяжения паруса, если парус достаточно большой, и в противоположную сторону если парус очень мал.
Убираем из задачи меха, это же одинаковая часть обоих примеров. Теперь на первой картинке человек двигает руками воздух, а на второй человек руками крутит коловорот, приводя в движение винт. Второе даже лучше.
Остроумно! Забор воздуха можно сделать спереди и поднять эффективность. Вообще-то в классических мехах клапан на дне меха: простая доска, одна ось которой закреплена кожей (той же, из которой сгибающиеся части мехов сделаны). При возникновении разрежения в мехах, она приподнимается и воздух влетает через огромную дырищу, которую эта доска прикрывала, потом она закрывает дыру собственным весом, а когда меха сжимают, ещё и внутренним давлением.
Я думаю, что дать однозначный ответ сложно. Скорее если скорость лодки намного меньше скорости вылетающей струи, то способ с трансмиссией будет эффективнее, если правильно подобрать передаточное число. В случае емли скорость лодки соизмерима со скоростью струи, тогда возможно первый способ будет эфективнее. Но в жизни, конечно разогнать лодку таким срособом сильно не получится, потому первых спомоб хуже, с трансмисией лучше.
Всё зависит от соотношения трансмисии и изначальной скорости воздуха в мехах, ну также проценте кпд, попадающей на ветряк. Это, как в том видео про ветромобиль
Вот же хитроанусный дядька.. уже не первый ролик где то что элементарно он поясняет, а там где требуются разъяснения перекладывает ношу на подписечиков))
Думаю, первая быстрее - так как есть реактивная струя. Набор воздуха мехами можно сделать очень медленным, чтобы не тормозить лодку. А вторая будет медленнее потому что мы не знаем передаточное число и коэффициент трения в трансмиссии, но даже если бы знали, всё равно потери слишком большие.
Действенный 2й способ, т.к. вода имеет большую плотность и чтоб в ней двигаться нужны большие усилия, сил одного лишь кожуха недостаточно. Винт же, упираясь в воду, опять же благодаря ее большой плотности, отталкивает лодку от воды и т.о. двигает лодку
На второй лодке колесо экранирует реактивную струю меха, отбрасывая её вверх и в стороны. Таким образом реактивную составляющую можно не учитывать. Далее всё зависит от трансмиссии, её передаточного числа и потерь. И от качества гребного винта. При правильном подборе этих параметров, вторая лодка может быть эффективнее первой. Хочу увидеть испытательный заплыв)
Лучше третий вариант: матрос стоит не справа (на корме), а слева (на носу лодки) и дует мехами не на верхнюю половину колёса, а на нижнюю. Верхнюю половину колеса накрыть кожухом. Тогда воздух будет двигаться только слева направо (спереди назад), образуя слева вакуум, а справа уплотнение.
Важно не просто дуть, важно откуда воздух брать для того что бы дуть. Их вентилятор брал воздух в том числе и слева справа от паруса. А это убивает всю чистоту эксперимента. Вот если бы их вентилятор брал воздух прямо из под паруса...
Кстати, по поводу движения дуя в свой парус. Есть выпуск Разрушителей легенд, где они на опыте показали, что такое движение возможно! о_О Не могли бы вы объяснить его с точки зрения физики? Потому что они в своем выпуске так толком и не ответили, как это возможно в принципе. )) Хотя движение было реальным и зафиксированным!
Можно сказать что вторая лодка движется за счет отбрасывания воды назад (и неважно с помощью чего мы ее отбрасываем: будь то уголь, весла, воздух - что угодно. Главно то , что мы ее отбрасываем) , а первая - за счет отбрасывания воздуха . Запишем закон сохранения импульса в общем случае (и для 1 ой и для 2 ой лодки): mv=MV , где m,v- масса и скорость того чего мы отбрасываем (за цикл) M, V -масса и скорость лодки. Тогда: v = MV/m Запишем закон сохранения энергии: mv^2 + MV^2 = 2A, где A - работа, которую мы совершаем за цикл(нажимая на кожух) V^2*(M*(M/m) + M) = 2A MV^2/2 = A/(M/m + 1) КПД = (M1V^2/2)/A = 1/(M/m + 1) Откуда видно что чем больше m тем больше КПД. Ну а m воды очевидно много больше m воздуха. Мой ответ: лопастная эффективнее.
У меня будут выводы на основании попкультурных примеров. Пример первой лодки когда якобы работает реактивная струя был в мультсериале Симпсоны, там Барт на стуле с колёсиками используя струю огнетушителя якобы смог таким образом привести стул в движение. Но увы жизнь более прозаична и менее красочная. В одном из выпусков: Разрушителей легенд, они решили проверить этот способ, и всё ожидаемо не сработало, хотя конечно можно довести условия до того момента когда сработает, за счёт низкого трения, и малой массы объекта + усилиная тягя, тогда да. Но таким образом и вторая лодка если там грамотно устроена трансмиссия, а сила воздушного потока достаточная чтобы вращать лопасть и передавать полезную энергию для вращения поплывет. Короче оба способа могут быть как абсолютно не рабочими, так и относительно вполне рабочими, в зависимости от сферических благоприятных условий и желания того кто хочет добиться результата заставить лодку найтупейшим но эффектным образом поплыть.
Нагляднее (и смею предположить, познавательнее) данная задача может иметь следующую постановку... Представим себе шар, внутри которого поместим вертолёт. Пусть материал шара будет невесомым, но воздухо-непроницаем и сохраняющим свои габариты вне зависимости разницы давления внутри и снаружи. При этом представим, что при движении вертолёта шар будет двигаться, повторяя его движение... Вопрос. Сможет ли типовой вертолет подниматься и на какую расчётную высоту ? ... ... По поводу задачи Перельмана... Условия самой задачи слишком размыты. К примеру, неясно, каким образом производиться забор воздуха в меха насоса...? Однако, наиболее криво (!) сформулированы те принципиальные моменты, согласно которым представляется возможным выполнить корректное отделение среды перемещения от рабочего тела, обеспечивающее это перемещение в среде. Оправдывает Перельмана вполне очевидная цель постановки подобных задач. Перельман более стремился увлечь пытливую аудиторию, вплоть до того, что не исключал оспаривания своих утверждений...нежели заморачивался на их безошибочности. Кстати, среда перемещения и рабочее тело движителя на практике всегда оказываются вложенными друг в друга элементами ...одного и того же - вещества природного происхождения. А это реальный довод в пользу того, что движители будущего будут реализовывать бестопливные технологии...со всеми вытекающими отсюда следствиями. Уже во времена Перельмана к подобным выводам приходило немало исследователей. Удачи всем.
Эффективнее с гребным винтом! В этом случае колесо работает как черпаковая турбина, которая просто берёт практически всю кинетическую энергию Ек=m*V^2/2 на работу винта, что более эффективно использования только работы импульса Еи=m*V*Vл , где Vл
Сидя на корме и дуя в парус, все таки можно заставить лодку плыть. Потому что воздух, попадая в парус и давя на него, расходится от паруса не сторого вбок, а чуть чуть назад еще. А раз воздух движется назад, то лодка поплывет вперед. И эксперимент это подтверждает
Если предположить, что эффективность в КПД все же, то мне кажется очевидным, что мощность воздуха, создаваемая мехами в верхнем случае напрямую приводит в движение лодку, а в нижнем ещё рассеивается на лопастях + расходуется на трение в трансмиссии. Ну, то есть, я б ответил, что у верхнего КПД больше. Другой вопрос: кто сможет разогнаться больше?
На лодке с трансмиссией 3 подшипниковых пары, каждая из которых уменьшает КПД. При равных мехах и равном приложенном воздействии на них, лодка без трансмиссии должна плыть быстрее (не берётся в расчёт дополнительное сопротивление воды, создаваемое трансмиссией, в том случае, если она конструктивно расположена снаружи, под килем лодки).
Эффективность механизмов зависит от объема мехов и от мышечной массы оператора,при одинаковых условиях быстрей будет реактивная тяга так как нет потерь на трение трансмиссии.
Думаю, эффективнее второе устройство. Тут лучшее согласование сопротивлений при передаче энергии (насос-воздух-лопасти-трансмиссия-винт-вода), чем в первом случае (насос-воздух). Отсюда и общий КПД выше. КПД реактивного двигателя имеет приемлемые значения при очень высокой скорости выхода газов, которую не получить с помощью ручного насоса.
Во втором случае много трения в механизме а струя воздуха теряется обходя лопасти , а в первом - большое трение воды относительно выпускаемой струи. Надо испытание проводить.
Тут все просто. Во второй лодке меxа отталкиваются от воздуxа толкают лодку назад, а воздуx тормозясь об крыльчатку толкает лодку вперед, силы почти равны, а крыльчатка крутит винт. КПД крыльчатки с винтом превосxодит КПД меxов на первой лодке, так как КПД реактивного движения сильно зависит от скорости движения лодки, а она мала. Значит, вторая лодка будет двигаться эффективнее первой
Сила потока на каждые три метра падает вдвое. Не смотря на то,что у второй лодки струя дует против движения,но поток упирается в лопости турбины (эффект экранирования) и если исключить трение в механич. передаче,то вторая может выграть. Плотность воды в 800 раз больше плотности воздуха. Надо провеси испытания!
Я вижу аж десять плюсов, значит есть десять согласных с этим утверждением. А оно в корне не верно, на самом деле все как раз наоборот. Лодка не отталкивается от среды, лодка движется за счет импульса движения воздуха, выходящего из меха. А импульс - произведение массы воздуха на скорость. А скорость легче развить, если среда не сопротивляется. Пример: вы знаете, что такое водометный движитель? Это когда лодку приводит в движение струя воды из насоса. Так вот, соплло водомета *всегда* располагают *над водой* , чтобы струя выходила в воздух. Потому, что если струя выходит в воду, она встречает большее сопротивление, ее скорость становится меньше и лодка плывет медленнее. (Если вам довелось увидеть водомет, у которого струя выходит в воду, значит его конструктор был лопух и не знает физики.) И еще. Вы будете смеяться, но и винт не отталкивается от воды, а отбрасывает струю, и лодка движется за счет импульса этой струи. И именно по причине того, что эта струя отбрасывается под воду, из двух лодок с одинаковыми моторами и одинаковыми винтами лодка с водометом поплывет быстрее. Для того, чтобы уравнять их скорость, подводный винт делают большего диаметра, чтобы отбрасывалась большая масса воды. Тогда произведение большей массы воды на меньшую скорость даст тот же импульс и скорости лодок с водометом и подводным винтом сравняются.
@@Walker7745 а вот по поводу водометного двигателя и обычного винтового вы ошибаетесь, на практике давно известно, что лодка с подвесным лодочным мотором при установке на него водомета теряет в скорости
Да, но в движение винт в плотной среде приводится за счет движения в неплотной, то есть это КПД уже от полезного действия неплотной среды, а не от 100%.
Учтите ещё и потери при передаче оборотов с кручения лопаток от меха,потом на трансмиссию и винт,и,учитывая нижеследующий факт,остаётся два варианта: лодка с винтом двигается быстрее или они равны по полезной работе,соответственно по скорости тоже. UPD: У лодки с реактивным двигателем так же стоит учесть воздух на всасывание в мех,из-за чего КПД верхней лодки сильно снижается,т.к. гоняет воздух,не более
Обе лодки поплывут, но во втором случае это будет проще. В первом случае сложно будет обеспечить нужный поток.. чтоб она плыла надо больше сотни литров в минуту. Во втором случае надо направить меха вверх и сделать колесо больше и это будет шикарно работать.
С трансмиссией будет быстрее. На ней чувак подкачанней, а на другой толстячок, он быстро выдохнется и устанет...
нет там никакой трансмиссии. это штурвал, а на него сколько ни дуй - лодка не поплывет. им рулить надо!
@@gameOfSence к этому рулю вентилятор прибацан...
@@user-pr6mz5gs9u кулер
К тому же, толстячек шире и тяжелее; сопротивление будет больше =Р
@@Almaz._._. а если толстячек перед плаваньем горохового супа поел?
По идее эффективнее всегда система, где отталкивание происходит от более плотной среды. Так например движение отталкиваясь от земли - самое эффективное, от воды чуть слабее, от воздуха еще сложнее. Где то рассматривалась идея летательного аппарата, у которого есть зацеп с землей, что давало бы больший кпд. Из этих соображений система, где движение воздуха преобразуется в механическую энергию, с помощью которой можно оттолкнуться от воды выглядит более эффективной.
Тут вопрос еще такой тогда: а не является - ли "обычное" движение тоже реактивным ?
Ну например подпрыгивая мы отталкиваем от себя Землю. Пытаемся отбросить массу. Разница только в том что в данном случае масса огромна.
В случае с ракетой масса - это всего-лишь раскаленный газ и там большее значение играет скорость... (ну и температура но это в сущности та же скорость).
====================
Если это движение по поверхности чего-то - то это отбрасывание массы в определенном направлении в сущности.
Согласен с оратором выше. Плотность воздуха невелика относительно воды, а винт это более эффективное устройство создания реактивной струи в плотной среде, чем меха в воздухе.
Плюс нужно учитывать какое расстояние мы используем для замеров
Лодка с с трансмиссией и винтом быстрее наберёт скорость, и за счет этого может выиграть гонку, если она будет не на большую дистанцию
@@0xREX В принципе обычное движение тоже реактивно. Отталкиваясь, мы как бы смещаем всю землю из под себя назад но на очень небольшое расстояние, так что центр тяжести системы остается на месте. Когда отбрасывается струя, тоже суммарный центр тяжести должен оставаться, но вот как это равенство соблюдается сложно представить.
@@harrulonelystar8534 Кстати да, винт можно сделать по разному, так что лодка и не сдвинется. Но тоже, момент того, что винт приводится в движение раздуванием колеса, очень сбивает вероятность превосходства этой системы, может там такое сопротивление что он не закрутиться. Хотя реактивная струя из мехов - тоже не позволит сильно разогнаться. :)
@@harrulonelystar8534 а на большой дистанции достаточно дуть не вперед, а назад ))))
С первой лодкой все понятно - просто реактивная сила и все. А вот со второй лодкой сложнее, конечно. Струя воздух хоть и направлена против движения, но она будет отражаться от лопаток колеса и сила её действия не будет направлена против хода лодки. Скорее, наоборот.
Очень люблю книги Я.И. Перельмана. Великолепный автор.
С первой лодкой не так уж все и понятно. Да, когда меха сжимаются, струя заставляет лодку плыть вперёд. Но как нам снова наполнить меха воздухом? Когда мы их раскрываем, воздух закачивается в них через то же отверстие, через которое и выдувается, верно? Тогда во время раскрытия мехов лодка поплывет назад
В начале прошлого века были популярны эксперименты с аэросанями. На лыжи ставился почти «грузовик» и сзади из кунга торчал пропеллер. Насколько мне известно, это самый неэффективный способ движения. Ставлю на гребной винт.
Кстати, про две лодки.
Есть парадоксальная задача с одной баржой и двумя буксирами (с углом между ними), будет ли она рассмотрена?
Отличное видео, спасибо Вам!
Это сильно зависит от условий, поскольку кпд двигателей будет меняться по разному. КПД трансмиссии и винта, безусловно, снижает общий кпд первой лодки. Но кпд струи воздуха на крыльчатке и просто в воздух тоже сильно разный. Так что на выходе при малых дуновениях выиграет вариант с винтом, а на больших усилиях вполне может выиграть реактивный вариант.
Вот именно.
Тоже хотел сказать: все зависит от особенностей конструкции. Это как спорить, кто победит: боксер или каратист...
спасибо Кэп !)
@@user-dk2ij7lj9l конечно боксер, о чем тут спорить))
Похоже, что часть комментаторов здесь уверена, будто реактивный двигатель своей струёй отталкивается от окружающего воздуха... О_О
так и есть, их множество
ну если учитывать что в меха попадает именно окружающий воздух, и струя состоит из него то вполне так и есть :) Хотя конечно отталкивание идет от молекул выдуваемого воздуха конечно.
Особенно в Космосе!
Вообще, на низких скоростях ТВД эффективнее ТРД, но направлять выхлоп надо всё же назад, там довольно заметная тяга добавляется.
Да да вы правы проще всего решить ЗАДАЧУ это изменить ее условия так как вам удобнее или понятнее.
Это задачка на понимание физики, а не проэкт лодки для распила бюджета.😂😂😂
При трансмиссии будут потери при передаче энергии на трение и т.п. Поэтому первая лодка пойдёт быстрее.
но ведь и в насосе давление не будет достаточным чтобы лодку с места сдвинуть
Перельман почти прав.Ближняя лодка поплывёт назад,так как в трансмиссии есть потери энергии на трение и поэтому тяга винта не компенсирует реактивную тягу,создаваемую мехами.
Какой замечательный ведущий! Круто.
Я на два года опоздал.
Лучший вариант, когда реактивную струю направить против движения лодки, при этом приводя трансмиссию в работу, как указано на схеме, только в реверсном режиме.
Первая лодка эффективнее, поскольку в ней отсутствует трансмиссия.
Поддержу. Трансмиссия будет отбирать часть мощности на трение.
Кстати, а не планируется ли видео про задачу Фейнмана с S образной поливалкой, которую погрузили в воду и откачивают воду через середину? Будет ли она вертеться?
Вдруг подумал, что два конца и движение по кругу здесь вовсе не нужно, достаточно пенопластиковой лодочки с трубкой - водометом, который воду не выбрасывает, а наоборот всасывает
Трансмиссия более эффективно так ка золотое правило механики говорит нам что можно сделать выйгриш в силе. Да и наоборот ускорению придать если склон будет
Если турбинное колесо закрыть кожухом, то эффективность его будет высокой....:)
Можно было бы обойтись и без каюты, просто перенести меха в носовую часть и перенаправить поток так же как и на первой лодке.
А в трансмиссию ввести паразитную шестерню)
Просто развернуть ветряной колесо
Да да вы правы проще всего решить ЗАДАЧУ это изменить ее условия так как вам удобнее или понятнее.
Это задачка на понимание физики, а не проэкт лодки для распила бюджета.😂😂😂
Подскажите, я не очень представляю насколько сильная струя из мехов и сдвинется ли с места лодка и первая и вторая?
В этом и задача. Можно предположить, что она одинаковая, достаточно что бы сдвинуться, вопрос в эффективности.
Сила воздушного потока на реактивной тяге будет рассеиваться в вязком воздухе, в то время, как во второй лодке большая её часть будет направлена на жесткие лопасти, соответственно больше силы будет передано второй лодке.
Пожалуйста, посмотрите принцип работы реактивного двигателя. Вы может быть удивитесь, но среда, в которой находится реактивный двигатель, мешает его работе. Чем менее вязок воздух, в который выходит струя, тем эффективнее двигатель. Максимальная эффективность достигается в пустоте, где ничего не мешает выходящей струе.
Не торопитесь меня пинать, посмотрите сначала как работает реактивный двигатель.
@@Walker7745 Я знаю о чем вы говорите, но здесь другой случай.
Скажите пожалуйста.из курса физики говорится ,что время условная единица измерения.и времени вроде бы как и не существует ,и в тоже время этот физический параметр материален так как обладает способностью всегда заканчиваться . Вопрос такой :время материально ?
Эффективнее не гребной винт, а водомёт.
Спасибо спасибо большое
Задача слишком вакуумосферическая, что бы дать однозначный ответ. Можно предположить следующее: если на обоих лодках одинаковые меха, при этом их параметры оптимизированы под реактивное движение, то лодка с винтом будет медленнее из-за кпд всего, что идёт после мехов (дополнительные потери).
Это как задача с самолётом на транспортёре.
@@darkfrei2 нет.
В задаче "самолëт+транспортëр" Транспортëр можно не учитывать из-за низкого его воздействия на систему - колëса крутятся почти с нулевым сопротивлением.
@@darkfrei2 ближе к задаче о ветромобиле
@@EvgrafovLev предлагаю потолкать авиалайнер по полосе силами комментатора. Это не будет сложной задачей, т.к. колеса крутятся с почти нулевым сопротивлением.
@@alexanderoverchenko5770 не связанные вещи, в описанном Вами примере, работа пойдет на ускорение массы самолета. А крутить подвешенное на оси колесо самолета, преодолевая силу трения в оси, действительно легко.
Катеры-глиссеры именно плавают по принципу второй лодки. И судна на воздушной подушке - это дальнейшее развитие реактивного движения судна.
На счёт первой лодки интересно хоть примерная величина потери КПД на каждом редукторе.
В случае с просто мехами не будет ли уравновешиваться набираемый воздух и выдуваемый. Т.е. лодка вообще будет колебаться относительно центра
Господа ,Вы одолетели с Вашими вопросами ! Я захожу к Вам за ответами!
При прочих равных условиях, лодка с трансмиссией, за счет подбора передаточных отношений, более эффективна.
Передаточное отношение это всё круто, если только принять, что приводящие в движение систему меха настолько мощные, что способны провернуть любую трансмиссию.
А как же потери на трение?
Передаточных звеньев больше - на каждом чтото теряется...
У лодки с винтом колесо с продольными лопастями ?
Особенно ценно здесь доказательство, давайте представим, а значит будет двигаться. Профессора специалиста видно сразу.
От воды больше эффективности отталкивания чем от воздуха. Поэтому вторая быстрее поплывёт.
Но и потерь больше, от поддавала на колесо, от колеса на винт
Что эффективнее - реактивный или турбовинтовой двигатель?
При таком размещение оснастки как на этих лодках это сравнение не сработает. У турбовинтового импульс сонаправлен. А здесь как выстрел из пушки. Каким образом можно стрельнуть из пушки находящаяся на лафете, чтобы лафет с пушкой при отдаче продвинулся вперед, а не назад? Не могу представить такое устройство, чтобы ядро вылетевшее из пушки смогло двинуть лафет с пушкой вперед
@@ParsleyRF У турбовинтового, как и у любого турбовального двигателя, в отличии от реактивного или турбореактивного, не важен импульс вытекающих(отработанных) газов. В данных типах двигателя продукты сгорания или сжатый газ их балона, под высоким давлением приводят во вращение диск турбины. Энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу. Мощность турбовинтового двигателя сосредоточена на валу из-за отсутствия выходящей реактивной струи. Именно вал приводит в движение винт, который и создает тягу. Как и на лодке Перельмана, сжатый газ отдает энергию лопаткам турбины, рассеиваясь в разные стороны от лопатки. Ну а по поводу устройств, которые заставят пушку после выстрела сдвинуться вперёд, так здесь всё намного проще - противооткатные устройства в артиллерии. Используя 3 % от дульной энергии снаряда, позволяют не только гасить ударные нагрузки на лафете, но используют её, чтобы привести откатную часть орудия в исходное положение перед следующим выстрелом, а в автоматических системах, произвести перезарядку орудия. Проще это рассмотреть на примере двигателя внутреннего сгорания, ведь поршень это тот же снаряд, который выстреливается в стволе - цилиндре двигателя и пока он летит из верхней в нижнюю мертвую точку, свою энергию через кривошипно-шатунный механизм отдает маховику и запасенной энергии хватает не только вернуть поршень в исходное состояние, но и попутно двигать устройство на котором он установлен. Кстати у 122-мм пушки А-19 полная механическая энергия отдачи составляет 240 кДж. Это соответствует потенциальной энергии груза массой в 1 тонну, поднятого на 24 м над уровнем земли. Так что прикрепив к стволу кривошипно-шатунный механизм и маховик с обгонной муфтой, после выстрела можно уехать далеко вперёд.
Залез в дебри и забыл о самом простом устройстве - дульный тормоз-компенсатор. Дульные тормоза могут не только погасить отдачу до нуля (обычно 30-70%), но даже создать импульс оружия вперёд. Вернее импульс вперёд он и так создает, двигаться оружию вперёд.
@@milobcongo9426 А все представил устройство которое сможет продвинуть пушку в сторону ядра, пушка при отдаче, что-то крутит и двигает себя в сторону вылетевшего ядра и ядро вылетевшее что-то крутит двигая лафет с пушкой снова в сторону вылетевшего ядра, может действительно может дальше уехать... Но здесь на картинке с лодками вторая лодка при отдаче назад судя по механизму сама себя в сторону потока из мехов не тянет... Спасибо за ваш текст, что не проигнорили (несколько позже прочту)... А-а-а-а-а... Можно по идее сжимая меха крутить винт лодки и еще от вылетевшего воздуха тоже подкрутить винт лодки, да тогда у нижней лодки может быть КПД выше )))
@@ParsleyRF Ну так некоторые именитые учёные, до сих пор не верят, что автомобиль может двигаться по ветру - быстрее ветра, да ещё и спорят на 10 к$)) Ну а по поводу КПД, у турбовинтовых двигателей он выше, чем у турбореактивных, поэтому они и топлива потребляют меньше и до сих пор применяются там, где не нужны большие скорости. А чтобы не забивать голову сложными механизмами, позволяющим двигаться стволу вперёд, после выстрела пули, я в конце дописал про дульный тормоз-компенсатор. Если использовать не только срез ствола, а насверлить отверстий по всей длине ствола, в противоположную сторону от полёта пули, то ствол полетит вслед за пулей, тем более что энергии у пули от пороховых газов останется очень мало, так как она вся уйдёт на создание реактивной тяги для ствола.
Дуть в парус тоже можно. На этом принципе работает реверс тяги турбореактивного двигателя самолета: сзади сопла выдвигаются щитки, которые перенаправляют реактивную струю в обратном направлении. В системе отсчета самолета импульс отбрасываемого вперед (после столкновения со щитками) газа превышает импульс засасываемого воздуха т.к. воздух ускоряется двигателем.
@@schetnikov Это, да. Просто категоричная формулировка "не поплывет" не совсем корректна.
Я бы с радостью написал здесь своё мнение на счёт того, какая лодка эффективнее, вы только мне объясните, что значит эффективнее? КПД типа?
Лодки по течению идут или против?
Одна по течению, а вторая против, но неизвестно где какая.
А что если лопасти поставить на корме и дуть со стороны носа лодки на лопасти? Получится импульс от воздуха и еще вращение винта
Почему нельзя направить меха второй лодки назад?
Чем больше преобразований энергий, тем менее эффективно, очевидно.
Совершенно правильно.
a skoljko preobrazovanij u reaktivnoj?
Т.е. более эффективнее будет в автомобиле облить колеса бензином и поджечь, чем засовывать в нее двс, кпп и т.д.?
@@privet_druzhishche zachot!
@@privet_druzhishche бред пишешь. Машина поедет эффективнее на колёсах, чем если к колёсам приклеить лопасти и отталкиваться от воздуха.
Очевидно, что логика Перельмана не действует. В вертолете Ми-8 два двигателя, реактивные выхлопы которых направлены влево и вправо соответственно. По его логике он лететь не должен, однакось летит.
Учитывая, что двигатель вертолёта значительно эффективнее в связке с винтом, нежели тупо в качестве реактивного мотора, я предположу, что лодка с винтом может быть эффективнее реактивной, при правильной реализации.
Пардон. У вертолета винт - это не просто вертушка - он вращается через редуктор на оптимальных оборотах, нагрузка передается изменением шага винта с поддержкой оптимальных оборотов. Т.е. в вертолете с винтом реактивный двигатель работает на оптимальных оборотах с самым высоким кпд (или мощностью если надо). А если летать только на двигателе, то у этого двигателя по возможности должен быть высокий кпд в широком диапазоне оборотов, а такой РД сделать сложнее.
@@101picofarad таки я не понял с вашего ответа какая из лодок поедет быстрее. Мой вариант - с винтом
@@Artem-pe3sb если мужика за мехом есть экстремальная передаточная характеристика, то с винтом будет быстрее.
Вообще то логика что если "сидеть на кроме и дуть в парус лодка не сдвинется с места" тоже не действует. Разрушители легенд провели двигается лодка хуже чем если дуть просто с кормы назад но двигается...
@@kostyaerk6184 значит они дули не в парус. Или не только в парус.
в силе реактивного двигателя играют роль скорость вещества и его МАССА. какая масса у воздуха, выдуваемого назад???
*Какой хитрый человек! Заставил меня писать ему коммент, который Ютюб естественно же засчитает!* 😏
*Тут нужно обратить внимание на разные сре́ды, используемые в движении. Жидкость - среда более вязкая, чем воздух и отталкивание от воды будет более эффективным, со всеми вытекающими...* 😎
с трансмисией будет эффективнее
Первая лодка скорее будет эффективней, так как там меньше элементов, от чего КПД теряется не так сильно
@@TomasplatPRO имеет, безусловно, но лично мне кажется они меньше, чем при передачи по цепи и валу
Хотя могу ошибаться
@@TomasplatPRO потому что площадь рук маленькая, возьми большой лист фанеры и махни, почувствуешь значительную тягу
При равной мощности мехов эффективность зависит от потерь на трение (КПД) и передаточного числа трансмиссии. Этих данных в условии нет, поэтому какая лодка эффективнее сказать пока нельзя.
1:40 "не то же самое что сидеть на корме и дуть в парус". На самом деле почти то же самое. В том смысле, что если "дуть в парус", то лодка точно также придёт в движение прямо, если дуть достаточно сильно.
Когда самолёт приземляется, реактивные двигатели переводятся в режим "реверса". По сути режим реверса представляет собой разворачивание эдакого "паруса" из заслонок в задней части двигателя. После этого двигатель включается на полную, создаёт тягу назад, но благодаря заслонкам тяга обращается в обратную сторону.
Точно также и на лодке с парусом: перед парусом будет создаваться большее давление воздуха, что будет толкать лодку вперёд.
Может все зависит от интенсивности нажатий на меха
Смотря какое передаточное отношение у второй лодки. Если отношение моментов равно одному, то как мне кажется лодка не сдвинится с места, если же отношение другое и предположим что при нём всё будет работать, то тогда будет о чём поговорить. Да и КПД по любому меньше первой лодки. Поэтому пока отдаю своё предпочтение первой лодке работающей на тяге. (Извиняюсь за возможные ошибки в терминах и понятиях)
Интуитивно, кажется, что с винтом лодка будет эффективнее. В меха воздух засасывается же с той стороны что и выбрасывается? К тому же отталкивание воздуха от воздуха кажется менее эффективным, а в варианте с винтом струя воздуха дует в лопасти.
Вот если меха опустить под воду, и двигаться по принципу каракатицы...
Всё зависит от трансмиссии. Есть эффективность, а есть потери. Есть повышенная передача, а есть пониженная. При разных условиях будет разный результат. В зависимости от веса лодки и от передачи на гребной винт и будет результат. Я думаю, что надо очень постараться над конструкцией, чтобы лодка с гребным винтом обогнала лодку на реактивной тяге. То есть это возможно, но ведь возможно и усовершенствование реактивного двигателя. При прямой передаче Перельман не ошибся. А при повышенной - есть вероятность обогнать лодку на реактивной тяге. Но нужно подробно рассказать и о гребном винте с трансмиссией, как я понимаю. Потому что обычное гребное колесо действительно никуда вас не уведёт. Это как двигаться быстрее ветра при помощи ветра возможно, но нужны идеальные условия, то есть по сути это невозможно, помимо тех условий, при которых это работает.
Это же простейший газотурбинный двигатель на второй лодке
а ещё можно на колесо дуть назад, тогда и реактивная тяга будет, и колёсно-пропеллерная
Конструкция с винтом похожа на турбовинтовой двигатель (первая же конструкция - на более простой ТРД). Причём даже в той части, что поток газов в ТВД часто бывает направлен против движения самолёта! Но это лирика, а если быть кратким, то КПД турбовинтовой установки всегда выше, чем у ТРД...
Если дуть в парус, то тоже равновесия сил сложно добиться, и лодка поплывет в сторону натяжения паруса, если парус достаточно большой, и в противоположную сторону если парус очень мал.
Опять ссылки не работают. Нужно найти разрушители мифов 9 сезон 6 серия 39 минута, пропеллер дует в парус и движение в сторону паруса.
Убираем из задачи меха, это же одинаковая часть обоих примеров.
Теперь на первой картинке человек двигает руками воздух, а на второй человек руками крутит коловорот, приводя в движение винт. Второе даже лучше.
Давай тогда и человека уберём, что уж там
@@user-fm3iv4ue1g и лодку.
и лодку убрать
если можно убрать человека и лодку то давайте еще заменим речку на черную дыру
@@yurcchello озеро и воздух на полный вакуум.
Как меха наполняются воздухом? Через сопло? То есть что выдуло, то и вдуть должно? Тогда лодка на реактивной тяге вообще не поплывёт.
Кальмар тоже не поплывёт?
Остроумно! Забор воздуха можно сделать спереди и поднять эффективность.
Вообще-то в классических мехах клапан на дне меха: простая доска, одна ось которой закреплена кожей (той же, из которой сгибающиеся части мехов сделаны). При возникновении разрежения в мехах, она приподнимается и воздух влетает через огромную дырищу, которую эта доска прикрывала, потом она закрывает дыру собственным весом, а когда меха сжимают, ещё и внутренним давлением.
Я думаю, что дать однозначный ответ сложно. Скорее если скорость лодки намного меньше скорости вылетающей струи, то способ с трансмиссией будет эффективнее, если правильно подобрать передаточное число. В случае емли скорость лодки соизмерима со скоростью струи, тогда возможно первый способ будет эфективнее.
Но в жизни, конечно разогнать лодку таким срособом сильно не получится, потому первых спомоб хуже, с трансмисией лучше.
Всё зависит от соотношения трансмисии и изначальной скорости воздуха в мехах, ну также проценте кпд, попадающей на ветряк. Это, как в том видео про ветромобиль
Матрос на первой лодке будет качать двумя руками, что даст преимущество на старте. Но у второго, внимание, есть руль, я бы поставил на него!
Задачка очень перекликается с "машиной эдущей по ветру быстрее ветра".
Вот же хитроанусный дядька.. уже не первый ролик где то что элементарно он поясняет, а там где требуются разъяснения перекладывает ношу на подписечиков))
Думаю, первая быстрее - так как есть реактивная струя. Набор воздуха мехами можно сделать очень медленным, чтобы не тормозить лодку.
А вторая будет медленнее потому что мы не знаем передаточное число и коэффициент трения в трансмиссии, но даже если бы знали, всё равно потери слишком большие.
Добрый день ! Мне кажется что при двух равных по физическим возможностям людей меньшие потери к.п.д. будут при отбра-сывании реактивной струи мехом.
Действенный 2й способ, т.к. вода имеет большую плотность и чтоб в ней двигаться нужны большие усилия, сил одного лишь кожуха недостаточно. Винт же, упираясь в воду, опять же благодаря ее большой плотности, отталкивает лодку от воды и т.о. двигает лодку
Я вот лично,не уверен,что лодка без винта сдвинется с места.
Так как на самом деле то?
На второй лодке колесо экранирует реактивную струю меха, отбрасывая её вверх и в стороны. Таким образом реактивную составляющую можно не учитывать. Далее всё зависит от трансмиссии, её передаточного числа и потерь. И от качества гребного винта. При правильном подборе этих параметров, вторая лодка может быть эффективнее первой. Хочу увидеть испытательный заплыв)
Лучше третий вариант: матрос стоит не справа (на корме), а слева (на носу лодки) и дует мехами не на верхнюю половину колёса, а на нижнюю. Верхнюю половину колеса накрыть кожухом. Тогда воздух будет двигаться только слева направо (спереди назад), образуя слева вакуум, а справа уплотнение.
В первом случае, вторая лодка будет двигаться медленно назад с учётом потерь.
Разрушители легенд дули в парус. И плыли.
...
Спасибо!
Важно не просто дуть, важно откуда воздух брать для того что бы дуть. Их вентилятор брал воздух в том числе и слева справа от паруса. А это убивает всю чистоту эксперимента. Вот если бы их вентилятор брал воздух прямо из под паруса...
Кстати, по поводу движения дуя в свой парус. Есть выпуск Разрушителей легенд, где они на опыте показали, что такое движение возможно! о_О Не могли бы вы объяснить его с точки зрения физики? Потому что они в своем выпуске так толком и не ответили, как это возможно в принципе. )) Хотя движение было реальным и зафиксированным!
Можно сказать что вторая лодка движется за счет отбрасывания воды назад (и неважно с помощью чего мы ее отбрасываем: будь то уголь, весла, воздух - что угодно. Главно то , что мы ее отбрасываем) , а первая - за счет отбрасывания воздуха .
Запишем закон сохранения импульса в общем случае (и для 1 ой и для 2 ой лодки):
mv=MV , где m,v- масса и скорость того чего мы отбрасываем (за цикл) M, V -масса и скорость лодки.
Тогда:
v = MV/m
Запишем закон сохранения энергии:
mv^2 + MV^2 = 2A, где A - работа, которую мы совершаем за цикл(нажимая на кожух)
V^2*(M*(M/m) + M) = 2A
MV^2/2 = A/(M/m + 1)
КПД = (M1V^2/2)/A = 1/(M/m + 1)
Откуда видно что чем больше m тем больше КПД. Ну а m воды очевидно много больше m воздуха.
Мой ответ: лопастная эффективнее.
У меня будут выводы на основании попкультурных примеров. Пример первой лодки когда якобы работает реактивная струя был в мультсериале Симпсоны, там Барт на стуле с колёсиками используя струю огнетушителя якобы смог таким образом привести стул в движение. Но увы жизнь более прозаична и менее красочная. В одном из выпусков: Разрушителей легенд, они решили проверить этот способ, и всё ожидаемо не сработало, хотя конечно можно довести условия до того момента когда сработает, за счёт низкого трения, и малой массы объекта + усилиная тягя, тогда да. Но таким образом и вторая лодка если там грамотно устроена трансмиссия, а сила воздушного потока достаточная чтобы вращать лопасть и передавать полезную энергию для вращения поплывет.
Короче оба способа могут быть как абсолютно не рабочими, так и относительно вполне рабочими, в зависимости от сферических благоприятных условий и желания того кто хочет добиться результата заставить лодку найтупейшим но эффектным образом поплыть.
Для меня лимон пока неизвестных. Но склоняюсь к моторке. Так как там есть прелата. Рычаг может иметь кпд более 100%
Вторая эффективнее ) есть конечно потери при передаче энергии . Вторая модель это классический тубо газовый движетель .🙆🏼♂️
Нагляднее (и смею предположить, познавательнее) данная задача может
иметь следующую постановку...
Представим себе шар, внутри которого поместим вертолёт.
Пусть материал шара будет невесомым, но воздухо-непроницаем и сохраняющим
свои габариты вне зависимости разницы давления внутри и снаружи.
При этом представим, что при движении вертолёта шар будет двигаться,
повторяя его движение...
Вопрос. Сможет ли типовой вертолет подниматься и на какую расчётную высоту ?
... ...
По поводу задачи Перельмана...
Условия самой задачи слишком размыты.
К примеру, неясно, каким образом производиться забор воздуха в меха насоса...?
Однако, наиболее криво (!) сформулированы те принципиальные моменты, согласно
которым представляется возможным выполнить корректное отделение среды
перемещения от рабочего тела, обеспечивающее это перемещение в среде.
Оправдывает Перельмана вполне очевидная цель постановки подобных задач.
Перельман более стремился увлечь пытливую аудиторию, вплоть до того, что не
исключал оспаривания своих утверждений...нежели заморачивался на их безошибочности.
Кстати, среда перемещения и рабочее тело движителя на практике всегда оказываются
вложенными друг в друга элементами ...одного и того же - вещества природного
происхождения. А это реальный довод в пользу того, что движители будущего
будут реализовывать бестопливные технологии...со всеми вытекающими отсюда
следствиями. Уже во времена Перельмана к подобным выводам приходило немало
исследователей.
Удачи всем.
За счёт редуктора вторая будет эффективнее.
Эффективнее с гребным винтом!
В этом случае колесо работает как черпаковая турбина, которая просто берёт практически всю кинетическую энергию Ек=m*V^2/2 на работу винта, что более эффективно использования только работы импульса Еи=m*V*Vл , где Vл
Сидя на корме и дуя в парус, все таки можно заставить лодку плыть. Потому что воздух, попадая в парус и давя на него, расходится от паруса не сторого вбок, а чуть чуть назад еще. А раз воздух движется назад, то лодка поплывет вперед. И эксперимент это подтверждает
Надо, чтобы кто-нибудь построил такие лодки и провёл опыт.
Для какого-нибудь Влада А4 или Мамикса получился бы топ контент )))
Зачем далеко ходить, там в Новосибе есть безумный "гараж54"
Ерунда. Без винта эффективней. Нет потерь КПД на всю эту лабуду.
Это
Естественно первая лодка (реактивная) эффективнее...тут много факторов у второй лодки и суммарное КПД будет ниже, чем у первой
Плотность воды то выше чем плотность воздуха... соответсвенно "Зацеп " в воде будет лучше а значит и движение быстрее!
В каком издании эта задача? В издании 1935 года её нет. В интернете есть ссылка, что это из немецкого журнала
Если предположить, что эффективность в КПД все же, то мне кажется очевидным, что мощность воздуха, создаваемая мехами в верхнем случае напрямую приводит в движение лодку, а в нижнем ещё рассеивается на лопастях + расходуется на трение в трансмиссии.
Ну, то есть, я б ответил, что у верхнего КПД больше.
Другой вопрос: кто сможет разогнаться больше?
@@schetnikov Точно! Это главное, но почему-то большинство комментаторов этого не замечают. Или не знают.
Первое, так как во втором часть воздуха уходит мимо колеса и толкает лодку в обратную сторону
Очень похоже на задачу Дэрека на канале Веритасиум, про движение по ветру быстрее вестра и против ветра. Не хочу гадать...
На лодке с трансмиссией 3 подшипниковых пары, каждая из которых уменьшает КПД. При равных мехах и равном приложенном воздействии на них, лодка без трансмиссии должна плыть быстрее (не берётся в расчёт дополнительное сопротивление воды, создаваемое трансмиссией, в том случае, если она конструктивно расположена снаружи, под килем лодки).
В финале врубили музыку Сейлор мун
Эффективность механизмов зависит от объема мехов и от мышечной массы оператора,при одинаковых условиях быстрей будет реактивная тяга так как нет потерь на трение трансмиссии.
Думаю, эффективнее второе устройство. Тут лучшее согласование сопротивлений при передаче энергии (насос-воздух-лопасти-трансмиссия-винт-вода), чем в первом случае (насос-воздух). Отсюда и общий КПД выше. КПД реактивного двигателя имеет приемлемые значения при очень высокой скорости выхода газов, которую не получить с помощью ручного насоса.
А всасывание в меха идёт из сопла?
Тогда все стоим.
Во втором случае много трения в механизме а струя воздуха теряется обходя лопасти , а в первом - большое трение воды относительно выпускаемой струи. Надо испытание проводить.
Тут все просто. Во второй лодке меxа отталкиваются от воздуxа толкают лодку назад, а воздуx тормозясь об крыльчатку толкает лодку вперед, силы почти равны, а крыльчатка крутит винт. КПД крыльчатки с винтом превосxодит КПД меxов на первой лодке, так как КПД реактивного движения сильно зависит от скорости движения лодки, а она мала. Значит, вторая лодка будет двигаться эффективнее первой
?? Смысл в направлении течения или в К. П. Д...
Тут направление потока мощности против её эффективного использования.
Первая лодка безусловно поплывёт, а насчёт второй у меня большие сомнения что она сдвинется .
Сила потока на каждые три метра падает вдвое. Не смотря на то,что у второй лодки струя дует против движения,но поток упирается в лопости турбины (эффект экранирования) и если исключить трение в механич. передаче,то вторая может выграть. Плотность воды в 800 раз больше плотности воздуха. Надо провеси испытания!
лодка с винтом будет быстрее, плотность среды от которой отталкиваются разная. чем плотнее среда тем легче от нее оттолкнутся.
Я вижу аж десять плюсов, значит есть десять согласных с этим утверждением. А оно в корне не верно, на самом деле все как раз наоборот. Лодка не отталкивается от среды, лодка движется за счет импульса движения воздуха, выходящего из меха. А импульс - произведение массы воздуха на скорость. А скорость легче развить, если среда не сопротивляется.
Пример: вы знаете, что такое водометный движитель? Это когда лодку приводит в движение струя воды из насоса. Так вот, соплло водомета *всегда* располагают *над водой* , чтобы струя выходила в воздух. Потому, что если струя выходит в воду, она встречает большее сопротивление, ее скорость становится меньше и лодка плывет медленнее.
(Если вам довелось увидеть водомет, у которого струя выходит в воду, значит его конструктор был лопух и не знает физики.)
И еще. Вы будете смеяться, но и винт не отталкивается от воды, а отбрасывает струю, и лодка движется за счет импульса этой струи. И именно по причине того, что эта струя отбрасывается под воду, из двух лодок с одинаковыми моторами и одинаковыми винтами лодка с водометом поплывет быстрее. Для того, чтобы уравнять их скорость, подводный винт делают большего диаметра, чтобы отбрасывалась большая масса воды. Тогда произведение большей массы воды на меньшую скорость даст тот же импульс и скорости лодок с водометом и подводным винтом сравняются.
Вы путаете с веслами, там да, плотность среды имеет значение.
Реактивный двигатель и в вакууме может работать, в космосе может...
@@Walker7745 а вот по поводу водометного двигателя и обычного винтового вы ошибаетесь, на практике давно известно, что лодка с подвесным лодочным мотором при установке на него водомета теряет в скорости
Да, но в движение винт в плотной среде приводится за счет движения в неплотной, то есть это КПД уже от полезного действия неплотной среды, а не от 100%.
Козьма Прутков установил, что от Луны больше пользы, чем от Солнца, потому что Солнце светит днем, когда и так светло, а Луна - ночью, когда темно.
Учтите ещё и потери при передаче оборотов с кручения лопаток от меха,потом на трансмиссию и винт,и,учитывая нижеследующий факт,остаётся два варианта: лодка с винтом двигается быстрее или они равны по полезной работе,соответственно по скорости тоже.
UPD: У лодки с реактивным двигателем так же стоит учесть воздух на всасывание в мех,из-за чего КПД верхней лодки сильно снижается,т.к. гоняет воздух,не более
Думаю трение в первой лодке сведет на нет ее кпд. та что с дуйкой сзади лучше
Вторая не пойдёт потому-что если она даже и пойдёт то будет сопротивление ветром с переди которое будет крутить шестерню зя часовой
Обе лодки поплывут, но во втором случае это будет проще. В первом случае сложно будет обеспечить нужный поток.. чтоб она плыла надо больше сотни литров в минуту. Во втором случае надо направить меха вверх и сделать колесо больше и это будет шикарно работать.