Быстрее ветра и против ветра ● 5
Вставка
- Опубліковано 14 жов 2024
- В ролике показано, что энергетические и силовые характеристики ветромобиля с пропеллером вполне допускают возможность ездить по ветру быстрее ветра. Для описания работы пропеллера используется импульсная теория Ранкина.
Risking My Life To Settle A Physics Debate: • Risking My Life To Set...
Ветромобиль: инженеры VS законы физики? • Ветромобиль: инженеры ...
A Physics Prof Bet Me $10,000 I'm Wrong • A Physics Prof Bet Me ...
$10 000 на то, что я прав • $10 000 на то, что я п...
Быстрее ветра и против ветра 1: • Быстрее ветра и против...
Быстрее ветра и против ветра 2: • Быстрее ветра и против...
Быстрее ветра и против ветра 3: • Быстрее ветра и против...
Быстрее ветра и против ветра 4: • Быстрее ветра и против...
Быстрее ветра и против ветра 5: • Быстрее ветра и против...
Зачем вертолёту такой большой винт • Зачем вертолёту такой ...
Andrew Bauer Wind Machine 1969 • Andrew Bauer Wind Mach...
Sikorsky Prize flight, June 13 2013 • Sikorsky Prize flight,...
EyyTee / eyytee
Andrew Bauer 1969: отчёт о принципах работы ветромобиля и о результатах его испытаний.
projects.m-qp-...
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
![Ветромобиль: инженеры VS законы физики? [Veritasium]](http://i.ytimg.com/vi/HUqrw_MRXPA/mqdefault.jpg)
В начале двидения пропеллер выполняет роль паруса. Разгоняя автомобиль ближе к скорости ветра , парус теряет тягу, но начинает работу пропеллер . Опираясь на ветер благодаря кинетической энергии ,продолжает разгонять телегу. Но это не может продолжаться постоянно. Через некоторое время скорость должна снизиться до момента ,когда пропеллер снова будет выполнять роль паруса. И так скорость будет снижаться и повышаться , но средняя скорость не будет больше скорости ветра.
доп: Ускорение по сути должно начать снижаться задолго до достижения скорости ветра машиной. То есть пиковое ускорение, благодаря которому мы обгоним ветер, должно быть до достижения скорости ветра.
Более того, необходимо в какой-то момент поменять угол атаки лопастей, чтобы они начали тянуть вперёд при том же направлении вращения. И если так, то это просто автоколебательная система, наподобие движения за счет эксцентрика.
Раньше делали щёткомобиль - обувная щётка и сверху моторчик с эксцентриком.
Если подавать на мотор с эксцентриком импульсы, в такт с вращением, то очень эффективно можно разогнаться.
В случае ветромобиля движущегося вдоль потока ветра, нужен тоже цикл (как при вращении эксцентрика).
Лопасти должны циклично менять угол атаки.
Существует такая скорость ветромобиля, когда сумма сил пропеллера как прямого паруса и как косого паруса, сил трения в трансмиссии и трения о набегающего потока воздуха будет равна нулю. Причём если скорость меньше, сумма сил разгоняет автомобиль, а если больше - то замедляет. Так вот, из расчётов представленных в видео, следует, что при достаточно низком трении, эта скорость равновесия сил, будет значительно выше скорости ветра.
То есть такой автомобиль может ехать быстрее ветра постоянно, а не проваливаться то в меньшую скорость, то в большую. Если скорость и будет колебаться, то возле скорости равновесия сил, которая больше чем скорость ветра, что и подтвердилось в экспериментах.
Лопасть пропеллера движется не строго вдоль направления ветра, а ещё и вращается. То есть даже если скорость ветромобиля равна скорости ветра относительно земли, то скорость лопасти относительно воздуха не равна нулю, поэтому лопасть винта всё ещё будет производить силу ускоряющею вращение винта (как косой парус, а нее как прямой парус), сумма этих сил для нескольких лопастей, будет раскручивать винт ещё быстрее, а уже эта сила будет передаваться на колёса через трансмиссию.
Когда филологи подставляют первую формулу во вторую - у них всегда получаются ранее неизвестные выражения :-)
А что Вы хотели от гуманитариев?
:-)
Я, будучи школьником, собрал машинку, которая всегда ехала на ветер, взяв редуктор от инерционной машинки. Винт с флюгером, ременной редуктор на нити, редуктор, колёса. Перед уроками все так надулись, стараясь прикатить игрушку к себе, что весь урок у всех кружилась голова
Блииин это очень круто! Взаимодействие с подписчиками это очень круто! ❤
Интересный эксперимент. Интересный автомобиль. Вроде и логично, но не очевидно.
Но вообще, ездить быстрее ветра можно уже давно, при помощи аэродинамического паруса под углом к ветру в 60 градусов примерно. Когда толкающая сила создается не на счет скорости ветра, а за счет подъемной силы аэродинамического профиля паруса.
При этом ветер должен обтекать парус, т. е. сохраняется принцип "проекция скорости судна на прямую направления ветра меньше скорости ветра".
Не раз говорилось, что под углом или галсами можно превысить скорость ветра, условие именно движение строго по ветру. Смотрите внимательно как изобретатель мобиля даёт указания по рулению.
Разница в том что парус под прямым углом набрав определённую скорость становится сопротивлением как парашют, а винт раскрутившись врезается в воздушный поток как саморез и возможно оставляет за собой небольшой вихрь.
Ну здесь то именно речь идет что строго точно по ветру. По ветру яхта быстрее ветра не ходит.
на участке скорость выше а скорость перемещения поветру меньше
Спасибо за отличный разбор. Мы два физика из Москвы. Провели неделю в спорах. 10 тыс. ставить не стали, но едва не поссорились :)
Благодаря вашему разбору всё стало на свои места.
Этот ролик в сцепке с предыдущим про вертолет - лучшее объяснение эффекта которые я нашел на русском и на английском. Попытался используя этот ролик объяснить эффект ребенку (не получилось). Плюс в этом ролики часть концепции отсылается на предыдущий ролик про подъемную силу вентилятора, что очень важно в понимании. Причина, - в неочевидности накопления энергии от ветра вентилятором. При рассуждениях как отбирается и накапливается дополнительная энергия от ветра, попробуйте исключить ветер пустив устройство по наклонной плоскости. В контрольном случае с застопоренным вентилятором и второй вариант с раскрученным от колес вентилятором. Можно еще добавить в визуальную концепцию дополнительно раскрытый виртуальный парус от раскрученного вентилятора.
Мужики, я с вас просто прусь. Продолжайте в том же духе!👍
По поводу вопроса в конце видео. Не знаю, был ли он уже разобран, я это видео посмотрел только что, и мне кажется, что ответ тут очень простой.
В озвученном вопросе заложено противоречие, то есть ошибка. Утверждается, что тележка неподвижна относительно воздуха и что в некой системе координат тележка забирает энергию от земли, а винт отталкивается от воздуха и при этом КПД всех элементов равен единице. Эти три условия просто не могут выполнятся одновременно.
Как минимум что-то одно нужно вычеркнуть:
1. Если допускать, что тележка неподвижна относительно воздуха и что КПД всех элементов равен единице, то получится, что в какой системе координат это ни рассматривай, то энергия от земли на колеса просто не передается, а винт либо просто не вращается, либо просто не обменивается энергией с воздухом, то есть вращает идеально тонкими плоскими лопастями с нулевым углом атаки без трения об воздух (да и воздух об землю тоже не трется, чтобы нам не пришлось думать о том, как разные потоки действуют на корпус тележки). То есть, всё что движется или не движется в тележке (с точки зрения любой инерциальной системы), делает это чисто по инерции, без обмена энергией с чем-либо.
2. Если тележка неподвижна относительно воздуха и при этом забирает энергию от земли и передает эту энергию винту на то, чтобы отталкиваться от воздуха, то эта энергия, превращаясь в тепло, тратится на преодоление каких-либо потерь в системе из-за того, что КПД таки ниже единицы.
3. Если тележка забирает энергию от земли, передает ее винту, который, в свою очередь, толкает воздух, и при этом КПД всех элементов равен единице, то тележка неизбежно движется с ускорением под действием силы, приложенной к пропеллеру.
Мужики, вы прям восхищаете)
Для себя этот парадокс я понимаю так. Силу действующую на пропеллер раскладываем на 2 силы:
1-я тормозит пропеллер из за "загребания" воздуха и зависит от угла атаки пропеллера.
2-я толкает пропеллер сзади, разгоняет тележку и через трансмиссию раскручивает пропеллер. Наверняка зависит от площади пропеллера. Толкает из за того что пропеллер как бы обгоняет движущуюся воздушную массу.
Для успеха нужно всего лишь угол атаки пропеллера увеличивать понемногу при разгоне выше скорости ветра, чтобы тормозящая составляющая силы была меньше толкающей.
Добрый день. Первое, что приходит на ум при упоминании контринтуиции это контрруление. Мотоциклисты в курсе, велосипедисты, возможно, тоже. Смысл в том, что чтобы повернуть направо, нужно на самом деле на короткий момент повернуть руль влево. А вот получится ли у вас в одну минуту с этой темой уложиться без ускоренного воспроизведения - вопрос. Но если заинтересовало - желаю удачи!
кориолисова сила кладет
к стати, это довольно страшно делать, с непревычки.
Ходьба по канату тоже сильно отличается от ходьбы например по рельсам. Навыки ходьбы по неподвижной опоре совсем не годятся для ходьбы по подвижной. Тоже требуется освоить контрруление.
@@Kulibinist при ходьбе по канату, раскачивающийся канат останавливают стопой поставленной поперек каната. Причем збесь контрруление?
Когда-то давно мой одноклассник предложил мне две задачи. "Какое время займет вычерпывание воды из заданной емкости вилкой?" и "как эффективнее сушить полотенце на батарее. Когда обе стороны свешенные с батареи одинаковые или когда одна сторона больше". Тогда не придал этому большое значение, а теперь вижу что это идея для ролика на данном канале)
Удачи вам в конкурсе!)
Я так думаю, приз изобретателю а изобретения вам, хитро придумано
1:04 тут я бы акцентировал внимание на том, что ветер просто "толкает" всю конструкцию вперёд, а не разгоняет конструкцию засчёт вращения винта от ветра. Наклон винта таков, что при движении колеса вперёд, винт отталкивает воздух назад, и это было правильно замечено.
И тут важно понимать, что винт вращается ПРОТИВ ветра сзади только лишь потому, что по нескольким техническим и физическим причинам всей конструкции "проще" двинуться вперёд, чем раскрутить винт от ветра в обратном направлении и начать двигаться назад.
То есть винт при старте и подаче воздуха сзади начинает вращаться именно благодаря вращению колёс и передаче трансмиссии, затем продолжая раскручиваться он отталкивается от движущейся навстречу выхлопу массы воздуха ещё сильнее. Засчёт чего конструкцию толкает с ещё большей нарастающей силой, колёса вращают винт ещё быстрее. И так далее, пока не наступит уравновешивание сил, когда скорость и вектор ветра, проходящие через винт, не будут равны скорости и вектору массы ветра, двигающейся вокруг конструкции (тогда конструкция будет продолжать двигаться без ускорения по инерции, тратя энергию на силы сопротивления).
Как кто-то высказался в комментариях, что можно будет усовершенствовать конструкцию и сделать винт на башне, которая будет вращаться... Нет, не получится. Всё не так просто.
Если учесть, что конструкцию именно толкает ветер сзади, то он и должен продолжать дуть сзади, чтобы машина ехала вперёд. Винт не принимает на себя и не конвертирует энергию от ветра в движение на колёсах засчёт своего вращения, поэтому вращать его нет смысла, он не будет улавливать ветер подобно паруснику на море. Винт сопротивляется ветру, а ветер продолжает двигать засчёт этого сопротивления конструкцию по направлению движения ветра. Поэтому вращающаяся башня с винтом никак не поможет с разгоном конструкции. В лучшем случае ничего не произойдёт, и машина просто остановится или уедет с курса и потеряет скорость, а в худшем случае - вся конструкция завалится вбок и упадёт из-за силы выхлопа винта.
По моему мнению, формулы нужны больше для точного расчёта, нежели для понимания что происходит. Для понимания нужен либо мысленный эксперимент, либо реальный эксперимент, дополненный наглядной компьютерной графикой для уточнения деталей всех процессов.
Винт всё нужен чтобы создавать тромб воздуха позади, из-за которого ветру приходится толкать конструкцию+массу_заторможенного_воздуха. С парусом эффект наверное будет куда слабее.
@@RobotN001 ну это смотря в каких условиях использовать парус... уже доказано, что парусники (в воде которые) тоже могут двигаться быстрее потока ветра засчёт отталкивания от ветра под углом, но что будет если попробовать повторить этот же эффект на земле с колёсами -- я не могу точно сказать, но мне кажется, что колёса вместо воды привнесут какие-то нюансы и затруднения для осуществления такого же разгона.
И кстати забыл написать, что хоть главным условием и остаётся ветер сзади, это ещё не значит, что ветер должен дуть строго прямо по движению. Отклонения в несколько градусов (а то и десятков градусов) всё равно могут помочь разгоняться.
Однако поворачивать винт по направлению к ветру -- всё же плохая идея, ведь это же по сути будет турбина в хвосте, которая будет пытаться развернуть заднюю часть конструкции, при этом явно не придавая ускорение мобилю, а лишь мешая его движению и сбивая с курса.
@@GLUKOVICH быстрее по участку галса, но медленнее перемещения по курсу ветра
Ставить надо два винта один толкает другой тянет и все.
Спасибо за этот выпуск) По возможной теме конкурса, осмелюсь предложить: Ньютоновская жидкость/ магнитореологические жидкости.
По данной теории вертолет, летящий на авторотации должен увеличивать свою высоту, а не снижаться.
Я думаю, что пока машина разгоняется до скорости ветра. Пропеллер набирает обороты, то есть набирает кинетическую энергию. А после достижения скорости ветра он способен разогнать аппарат ещё больше, но пока не потратит свою энергию. Просто этот эксперимент нужно продлить и посмотреть как долго машина способна двигаться быстрее ветра. Я говорю про эксперимент Дерека Маллера. У других экспериментов другое объяснение.
Я тоже так думал сначала, но там думаю люди тоже не дураки, они много экспериментов ставили и думаю проводили более длительный эксперимент и официально зафиксировали превышение скорости до в 2,8 раза.
Всё решается оказывается не так уж и тяжело (когда до этого уже дошел :). Достаточно понять, что есть разница в отталкивании воздуха винтом с одной скоростью но в одном случае от стоячего воздуха (ветра нет) и от движущегося воздуха (ветер есть), во втором случае полученная кинетическая энергия машиной больше на величину кинетической энергии движущегося воздуха (винт отталкивается от уже движущегося воздуха и не придает ему энергию, как при стоячем воздухе (воздух разгоняет в противоположную сторону), а останавливает его, а это значит отбирает от него энергию себе на отталкивание - ускорение). Вот отсюда и дополнительная энергия для движения машины быстрее скорости ветра.
Спасибо Вам за видео)
Снимите, пожалуйста, ролик про кавитацию и кавитационные теплогенераторы. Взаимосвязана ли кавитация с кипением жидкости? Буду очень благодарен за освещение этой интересной темы.
кавитация уменьшает удельную теплоемкость жидкости. Поэтому кавитирующая жидкость быстрее закипает. При этом никакой дополнительной тепловой энергии не генерируется.
Что такое кавитация?
Спасибо за старания! Надеюсь, победите именно вы!
Теперь надо собрать ветромобиль в НГУ
Ну так энергия же в итоге идёт на то, чтобы разогнать машинку быстрее ветра, так сказать чтобы она получила скорость в системе отсчёта относительно ветра. В определённый момент получится, что она будет двигаться быстрее ветра и энергия пойдёт на преодоление сопротивления воздуха.
А так как машина (и винт) движется относительно воздуха медленнее, чем относительно земли, при достаточно низких потерях возможна любая скорость движения. То есть устоявшаяся скорость наступит, когда эта разность скомпенсируется КПД системы.
энергия пойдёт на трение лопастей об воздух, и разгон будет продолжаться пока это трение не станет равно энергии сообщаемой ветром "парусу-вентилятору".
Ветер движется относительно земли, значит энергию из него получить можно. Поверхности винта набегает на уходящий ветер быстрее чем он уходит назад и эта скорость остается постоянной при увеличении скорости машины, поэтому есть отталкивание от воздуха, а так как скорость ветра относительно земли не нулевая - то дает еще и прирост энергии, потому что воздух нужно замедлить относительно земли, эта энергия передается в тягу
Да, только как бы это описать..)
Замените ветер на планку, а винт на валик, который ходит по планке, может так будет понятней. На канале Veritasium был такой пример
На 13:55 - ua-cam.com/video/yCsgoLc_fzI/v-deo.html
@@schetnikov замените брусок на поток воды, а на валик добавить лопасти, чтоб они были в воде, разница только в жесткости контакта, в случае с воздухом это тяжелее интуитивно "прочувствовать"
Попробую объяснить все максимально доступно. Этот опыт с ветро мобилем можно разбить на три этапа. 1. Он едет за счет энергии ветра, который его толкает. 2. Он едет по инерции, при этом ветер, который его толкал резко уменьшил свою силу. 3. Возникновение силы перепада давления воздуха ввиду того, что мобиль едет по инерции и колеса крутят винт. Перепад давления на винтах начинает тянут мобиль вперед все сильнее и сильнее.
Желаю вам успеха в конкурсе! Берите все места с первого по третье!
Для мыслей: у ТРД или ионного двигателя может быть слабая тяга, но огромная скорость истечения раб.тела. Это создает интересные особенности. Например, ТРД одинаково хорошо толкает модель что при 1 м\с, что при 30 м\с. А пропеллер "сдувается" и начинает мешать. У ветра большая тяга, но малая скорость. Можно переделать: малая тяга при большой скорости.
Вопрос не по теме, но немного связанный с ветром: есть ли смысл пользоваться веером в жаркую погоду, или усилия затрачиваемые на обмахивание превосходят эффект от его использования?
Есть смысл, т.к. ветер от веера сдувает горячий воздух около кожи, позволяя поту испаряться, а следовательно охлаждаться.
@@mike-stpr но ведь от прикладываемых усилий температура тела возрастает и не будет ли такого, что из-за этого температура тела в итоге останется той же самой и усилия будут потрачены впустую?
@@ilnursirajetdinov6732 падишах согласен с вами и поэтому заставил махать веером слугу. :-))
Машина движется под действием струи воздуха, у струи свое давление. Пропеллер крутясь создает свое давление. Физически они взаимодействуют и их можно сложить отняв лишь силу трения. При разгоне без винта машина разгонится за большее время. Одинаковые скорости возникают при работе винта, а набегающий ветер это энергия,. Скорость обязательно будет больше ветра так как энергии больше некуда деваться... Проще говоря два встречных давления постоянно отталкивают друг друга... Это на ровной горизонтальной поверхности..
Так всё-таки...
Означает ли всё сказанное, что разогнавшись, аппарат может ехать без ветра?...
Каково условие такого баланса? Только КПД=1?
КПД меньше 1 и аппарат не может ехать без ветра. Тут как в редукторе - крутим медленно, а вращается быстро...))
Да, ветер здесь - лишнее, только запутывает. Зачем нам ветер, если можно толкнуть такую телегу, колеса начнут вращать винт, винт начнет толкать воздух и... машина помчится!!!
не может
Без ветра эта машина ехать не может. Она берет для движения энергию от ветра. Это ветер толкает вперед машину, как парусник. Но, в отличие от парусника, у этой машины пропеллер дополнительно создает тягу, отсюда и возникает возможность двигаться быстрее скорости ветра. Здесь нет никакого чуда.
@@Misha2010Tube вы определитесь у вас пропеллер или "парус" так как у них разная функция. либо вас толкают либо вы крутите педали и толкакете..без вариантов.
По принципу обратимости можно сделать ветромобиль, двигающийся против ветра быстрее скорости ветра. Если воздушный винт будет вращать колеса, а не наоборот, то винт будет вращаться с суммарной скоростью ветра и поступатпльной скоростью ветромобиля.
Сценаристам 8 сезона Игры Престолов есть тут чему поучиться: этот сюжетный сюрприз с "винт вертолёта был не просто так" куда более захватывающ)
Виктор Шаубергер ещё до войны показывал этот способ снятия энергии у движущейся среды. А ещё он двигатель "свободной" (кто не понимает) энергии сделал.
Снимите ролик про парадокс спутника. Сама идея простая, но вот в минуту уложиться проблематично)
кстати да, тема очень интересная но сложно ее даже качественно объяснить так быстро.
Подскажите предложение Дерека ещё в силе, запилим простой и понятный каждому ,с наглядным примером и теорией ролик😅
То есть, другими словами, для движения тележки особо и ветра не надо. Достаточно растолкать тележку до определённой скорости, а дальше она будет толкать сама себя.
Так даааа 😂😂😂😂
про это тут мало сказали, но ветер всё же нужен )
Вечный двигатель-не так ли?А мы спорим и рассуждаем.
@@ИванСамофал-х8р , разве разности давлений в атмосфере это вечный двигатель ?
@@RobotN001 Так они тут не участвуют. Включаем двигатель (ДВС, электро, да просто цепляем к тягачу как самолеты планер забрасывают), разгоняем автомобиль до некой скорости. Потом выключаем двигатель и включаем передачу с колес на пропеллер. Винт разгоняет автомобиль быстрее, чем тот тормозится об землю (см формулу). Упс, вечный двигатель. Главное с морды аэродинамику подобрать так, чтобы встречный поток ветра поменьше мешался.
Баланс энергии тут как раз сходится. Ошибка в том что вы рисуете что воздух движется с той же самой скоростью. НО! это было бы верно только в случае если вместо винта стоял бы парус(взаимодействует именно винт с воздухом а не автомобиль) - а относительно винта тот воздух что перед винтом движется с другой скоростью - в разнице скоростей воздуха перед винтом и свободнотекущего и спрятана та энергия, которая толкает машину
Энергия земли ))) пайду пасматрю куда укатила машину !)) Может момент вращения ??)) Создаваемый парусом винта на ведущем колесена начальном этапе порыва ветра???))))))
Наконец-то доходчиво донесли, спасибо.
Ну Дерек же объяснил что машина "держась за землю" останавливает ветер, обирая у него энергию
чушь
На лодке колесо с лопастями через трансмиссию соединить с воздушным винтом ... Поплывет лодка против течения ?
5:50 - Сразу вспоминается песня:
Все зависит от винта!
От-от-от винта!
От-от-от винта!...
Кинетическая энергия идёт на увеличение плотности воздуха за вентилятором.
Что, скорее всего, ввиду особенности конструкции - происходит по спирали.
Такая спиралька плотного воздуха за винтом образуется. (или 2-е спиральки, т.к. 2-е лопости)
Значит энергия уходит на изменение состояния воздуха за вентилятором (области разрежения и уплотнения).
Можно было бы наглядно показать, если использовать подкрашенный воздух на беговой дорожке (не знаю, будет ли заметно на глаз).
Источник энергии тут ветер. Разогнав ветромобиль винт будет отталкиваться от движущегося воздуха, как бы плывя по течению «реки». Не будет притока энергии в виде ветра, ветромобиль остановится.
абсолютно верно
Почему не будет? А если система отбирает больше энергии у ветра, чем ей нужно для равномерного движения и хранит эту энергию в создании дополнительной тяги, как бы виртуального паруса. Или такой турбо-надув, используя энергию выхлопа для нагнетания дополнительного давления в цилиндры.
Не будет ветра - энергия в системе кончится и все. Иначе бы она бесконечно разгонялась и взрыв, кишки, конец вселенной.
Энергия рассеивается в звук (ветра), тепло (лопасть упругая, если не принимать её за трансмиссию), в изменение направления потока воздуха
Покажите опыт юнга с эффектом наблюдателя.
Квантовый ластик...
Я ещё нигде не видел что бы это демонстрировалось.
Случайно начал смотреть где-то с 13-й минуты - там, где "земля передаваёт энергию", а потом "перешли в другую систему координат, и нет обмена энергии с землёй"... - и всомнилась поговорка "крутит, как цыган солнцем".
БОЛЕЕ ПРОСТОЙ ПРИМЕР (лайкни для подъема комментария):
Гайка скатывается по гладкой резьбе под действием силы тяжести. На гайке закреплены крылья, как у вентилятора, которые придают дополнительное ускорение за счёт толкания воздуха вверх. Получается у гайки ускорение выше, чем без крыльев.
eto ochenj interesnyj eksperiment, no neponjatno s energijej.
@@ДородныйНепутат Ускоряется вниз. Лопасти дуют вверх.
Тут сложность с сопротивление воздуха и углом атаки лопастей.
@@ДородныйНепутат проходит по резьбе вниз.
не, у вас есть источник энергии от mgh
Мне понятнее стало на механическом аналоге Дерека. Там где он доской приводил в движение систему из трех роликов. Кто не видел - посмотрите. Т.е. есть система в которой доска движется относительно земли, при помещении в эту систему конструкции из трех колес, та начинает двигаться быстрее движения балки. При чем верхнее колесо не крутится вслед за балкой, а наоборот вращается в другую сторону, отталкиваясь от балки и убегая вперед. Это полная аналогия. Ветер = балка, большое верхнее колесо - пропеллер ветромобиля. Есть движение ветра относительно земли и все так же, при помещении в эту систему ветромобиля, он может двигаться быстрее балки-ветра.
При этом ускорение будет не бесконечно, а только до какого-то соотношения х2,8-3,0 например. Это обусловлено передаточными числами в системе колесо-пропеллер и большое колесо - маленькое колесо в механическом аналоге.
@@schetnikov в воздухе такая же кинематика, те же соотношения между колесами и пропеллером, как и в модели три колеса и балка. Только система получилась гораздо более инертной т.к. пропеллер "проскальзывает" в воздухе в отличии от системы с колесом и балкой.
ведь и балка, приложенная к верхнему колесу, при движении вперед должна закручивать колесо по часовой стрелке(относительно камеры), но колесо вращается против часовой стрелки, и вся конструкция уезжает вперед быстрее скорости движения балки.
Физика рулит:)
Вы молодцы!
Объяснение элементарно. Энергия от винта уходит на увеличение давления воздуха за винтом.
Поддерживаю
Отлично сформулировано.
Всё же, после просмотра роликов Дерека, я понял механику процесса..
Моё непонимание заключалось в направлении вращения винта относительно его шага.
Оказывается ветер не вращает винт!
Ветер толкает винт установленный на болид, а трансмиссия с колёс передаёт вращение винту, который вращаясь отталкивается от ветра придавая болиду скорость.
Ветер толкает винт, а винт толкает ветер, как барон Мюнхаузен, который сам себя за волосы вытащил из болота)))
Спасибо. Осталось решить аналогичную задачу "Быстрее света против света" :)
Двигатель Бурсарда. Правда, скорость света недостижима, зато такой движок будет ускорятся, пока есть материя.
А это глядя в какой системе отсчёта времени...
:-)
Можно попросить основные формулы которые Вы используете в сноске?
Очень интересно Вас слушать. Спасибо Вам!
Вообще, пока смотрел ваши видео и в моей голове крутилось столько мыслей.
И я нажимал видео на паузу и с таким азартом и живым интересом всё это обдумывал и рассуждал сам с собой.
Что я совсем на это время забыл про всю эту нашу серую обыденность и каждодневную суету, какие-то проблемы связанные с выживанием, с которыми все так или иначе сталкиваются по жизни.
Появляются вопросы к самому себе: а вообще тем ли я занимаюсь или это вообще не моё?
Всё-таки наука, творчество всегда меня интересовали. Я думаю начать никогда не поздно.
Очень рекомендую вам прочитать трёхтомник Эрика Роджерса "Физика для любознательных". Это книжка как раз для вас.
"Сила действия равна силе противодействия ".
Повторюсь.
Зачем ветер?
Просто толкните "ветромобиль" и он должен по начать "бесконечно" разгоняться. Следуя "логике большого вентилятора"... Я ошибался. забыл про воздух. возможно что можно подобрать параметры трансмиссии, чтоб это работало...таки вы правы, шорт побери))
@@schetnikov так именно об этом и речь. Никакой постоянный привод от колёс не будет непрерывно разгонять ветромобиль.
Это самое лучшее объяснение этого ролика))) Правду говорят краткость сестра таланта)
Против силы пси действует сила трения которая растёт с ростом скорости. Из за неё у скорости будет предел. Это вроде очевидный факт, поэтому о нем не говорят
@@schetnikov ну вы же видите, что люди не могут понять, объясните. Достигли скорости ветра - как дальше осуществляется передача энергии от ветра в ветромобиль?
@@WeekendRider100 Быстрее ветра машина двигается за счёт соотношения сил винта и колёс - прямо как в автомобиле с редуктором. Но существует определённая оптимальная скорость (выше скорости ветра) За счёт вращения пропеллера с запасённой энергией (что-то вроде маховика) происходит что-то вроде автогенерации - одна система (колеса-земля) поддерживает другую (винт-воздух) и наоборот. Винт - маховик только в смысле сглаживания колебаний в оптимальном режиме, энергия для обгона ветра там передаётся от колёс... Пусть машинка уже обогнала ветер и поддерживает скорость движения вращением винта. Ветер Всё Равно будет играть роль, т.к. помогает винту получать импульс от отталкиваемого воздуха. Т.е. даже отстающий воздух будет помогать вращающемуся уже от колёс винту. И это будет постоянно происходить в этом оптимальном режиме (при заданной скорости ветра) скорости машины выше скорости ветра.
Все просто:
Скорости ветра и воздушного потока от винта складываются.
Ветер толкает машину в зону встречного потока воздуха от винтов.
Винт не может крутить колеса из за передаточного числа, а колеса наоборот легко крутят винт.
Если передаточное число поменять то машина сможет ехать против ветра, потому что винт стал бы раскручивать колеса.
Когда вы смотрите на систему отсчета, связанную с землей, вы говорите, что ветромобиль движется со скоростью ветра при кпд 100%. Но при 100% кдп ветромобиль не будет двигаться с этой скоростью, он пройдет эту точку и продолжит разгоняться. Главным останавливающим фактором станет сопротивление набегающего на корпус воздуха и энергия будет тратиться на его преодоление, а в последствии на уравновешивание сопротивления.
А куда силу притяжения дели
@@Альберт-э3щ Мы же рассматриваем идеальные условия. В них колесо не может прокручиваться, а трение в подшипниках равно нулю. В таких условиях сила притяжения никак не влияет на задачу.
сопротивление набегающего на корпус воздуха сиграло бы роль только в том случае если ветер разгонял бы ветромобиль именно о корпус
но в данной конструкции воздух разгоняет ветромобиль о винт - а значит и при преодоливании скорости ветра автомобиль не будет тормозится о набегающий поток так как вращаясь винт не отбивает набегающий воздух впереди себя (как корпус) а наооборот втягивает его
С системами отсчета есть еще одна проблема - почему то никто не пытался смотреть на систему отсчета, связанную с ветром - если в этой системе отсчета скорость ветра равна нулю - то непонятно, откуда изначально берется энергия на разгон, ведь все силы так или иначе перемножаются на ноль.
я думаю что в момент когда автомобиль разогнался до скорости ветра система отсчета ветра похожа на систему автомобиля - тоесть земля движется относительно неподвижных ветра и автомобиля
У нас на ФЕНе говорят, когда что то не сошлось, надо искать либо что-то неучтенное, либо проблема в знаках. Я думаю, тут первый вариант. Когда мы переходим из с.о. ветромобиля в с.о. земли, мы можем что то упускать. Я думаю, что предположение о том, что нет обмена энергией с землей, при переходе в с.о. неверно (как минимум исходя из 3 закона Ньютона). Предположим, что обмена энергией между землей и колесами нет. В таком случае мы можем представить, что земли нет вообще, и колеса движутся самопроизвольно. Тогда у нас получается некий летательный аппарат с колесами и пропеллером, и согласно нашему приближению, у него нет трения только на трансмиссии, а у пропеллера трение все таки есть, и оно как раз и должно уменьшать его скорость. Но поскольку скорость как минимум не изменяется, то наше предположение неверно, и получается, что энергия воздуха передается через ветромобиль обратно в землю, что соотвтствует и 3 закону ньютона, и балансу энергии. Для проверки гипотезы можно сконструировать 2 ветромобиля, обладающих разными коэффициентами трения, например у одного резину покрыть смазкой. В таком случае смазанный должен улетать назад, а несмазанный ехать против ветра.
Что означает "..нет обмена обмена енергеией с землёй.. "??
Как же вы обьясняете сам факт вращения Колеса ?
для меня ето означает что выбрана дефективнаjа система отсчота.
Я решил эту задачу просто винт является активным парусом, потому что когда винт вращается не важно как толкающий и как тянущий возникает подъёмная сила. (Принцип автожира и вертолёта при посадке без мотора указывают на это). Винт работает как парус и как винт одновременно если шаг винта будет в приоритете над его способностью работать как парус нечего не получится и наоборот тоже не получится должен быть оптимальный шаг винта и передаточное число трансмиссии. Ошибка при рассмотрении этой конструкции в том что мы не учитываем что винт вращаясь это к тому же эффективный парус .
Даа вы правы . В любом случае должен быть обмен между землёй и колисом , точне сказать енергия не может браться из неоткуда Она берется из колеса которое постепенно замедляется , чтобы крутить винт и чем он больше тем больше енергии нужно (так как захватывается больше воздуха а на это тратиться енергия )
P.s может провести експеремент сделать тележку и присоединить маленький електро генератор , и увидите на сколько быстрее тележка остановится с ним чем без него , страно почему в видио так мало удилятется внимания тому что при кручение пропеллера колисо должно замедлиться
Еще во времена Екатерины II изобретатель Кулибин заставил баржу идти против течения Невы за счет энергии течения. Правда, тогда ему сильно помог якорь и трос, который наматывался на вал водяного колеса, что делало его изобретение не сильно практически применимым даже в то время. Нечто подобное делал Игорь Белецкий со пластмассовыми спиральками и леской. Отсюда возникает теоретический вопрос - обязателен ли контакт с твердой поверхностью для того, чтобы устройство двигалось против течения за счет энергии течения?
Более мощный чайник более энергоэффективен
Поставить этот ветромобиль на беговую дорожку, закрепить его к поручням, включить ветер, и вот тогда будет видно с какой скоростью будет вращаться эта дорожка. И не забываем, что лопасти у винта одного направления вращения.
Каку вас все просто,... Переходим к системе отсчета относительно машины, считаем её инерциальной, затем показываем, что она не инерциальна, но продолжаем её считать инерциальной. Это провокация?
Хочу уточнить: "КПД вообще всего = 1" - это никаких потерь в подшипниках, никаких вихрей вокруг лопастей, так? Если так, то ВМ просто катится. Ветер его не разгоняет и не тормозит. А шаг винта нулевой, лопасти разрезают воздух, не создавая тяги ни вперед, ни назад
Вот давайте я объясню, как я упростил этот вопрос.
Я, с колокольни своего невежества, считаю, что можно просто взять модель ВМ, начать толкать лопасть шариковой ручкой и посмотреть, с какой скоростью модель движется - быстрее ручки или медленнее. Если шаг винта нулевой, то лопасть будет скользить поперек ручки, а модель покатится ровно со скоростью ручки.
Дальше нам нужно одно значение - множитель превышения скорости ветра. Каждому его значению должна соответствовать комбинация передаточного числа и угла атаки. Нулевой угол атаки - это 1, движение со скоростью ветра.
А когда мы перейдем к реальным КПД, тут уже надо будет думать о размерах винта.
На моё удивление, многие забывают, что эта система-то - открытая. И ветер постоянно будет давать энергию ветромобилю. Кто то даже про вечные двигатели вспоминает... Эх, теоретики :)
про передачу энергии от ветра сказано очень мало ))
Тут без формул проще разобраться что происходит.
В тележку вливают энергию в виде вращения пропеллера в течение первых секунд пока её держат. А далее, когда отпускают проаеллер выдаёт свою энергию в разгон.
С экспериментом в пустыне аналогично. Эту конструкцию можно представить как парусник + ветряк. Часть силы ветра идёт на разгон телеги, часть запасается в пропеллер.
Только надолго энергии не хватит.
Вот я тоже абсолютно согласен с этим мнением. Ветромобиль может ехать быстрее ветра какое-то время за счет запасенной энергии (в тяжелых колесах ли, либо в большом винте) - но именно ограниченный период времени.
Аналогично с тележкой на велодорожке - изначально в тележку вливают больше энергии (которая запасается в паре колеса-винт), которая затем освобождается и двигает тележку вперед. Но, опять же, непродолжительное время. Никого же не удивляет детская машинка на пружинке, которая движется вперед, после того, как завели пружинку, причем без всякого ветра? Здесь же роль пружинки выполняет маховик (в виде колес/винта), а в роли руки, заводящей пружинку - ветер или велодорожка, соответственно.
@@StepanMajheiko да, у меня тоже первая ассоциация была с машинкой.
А ещё вспомнилась игрушка-вертушка с пропеллером. Тянешь за верёвочку, и "О, чудо! Сама летит, ещё и против силы земного тяготения!"
Не удивлюсь, если под "капотом" тачки из пустыни ещё и маховик припрячется, хотя и у такого огромного пропеллера момент инерции приличный.
Сжимает воздух. Работает как компрессорная часть турбореактивного двигателя. Энергия тратится на сжатие воздуха за винтом.
За винтом воздух не сжимается, а разгоняется.
@@ЕгоровСергей-б8и и сжимается и разгоняется и завихряется много какой работы выполняет
Энергия уходит на разгон Земли (если скорость ветромобиля не меняется, то и его энергия тоже). С таким же успехом можно жёстко прикрепить парус на землю, он тоже будет тормозить воздух (и разгонять землю).
Земля в данном случае не будет инерциальной системой отсчёта.
можно двигаться и на восток, и на запад. Земля тут не при чём. можно и плоскую Землю рассмотреть, потому как задача локализуется до масштабов газодинамики пропеллера.
Короче, вы уже почти дошли до способа уложить это всё в голове. Желание впихнуть электромотор появилось неспроста.
Представим, что у нас есть два автомобильчика.
Один, обдуваемый потоком воздуха, фактически представляет собой ветряк, собирающий энергию. Вместо колес - аккумулятор.
Другой должен двигаться, тратя энергию на перемещение собственной массы и преодолевание сопротивление воздуха. Вращение лопастей нас не сильно интересует, важна только площадь.
Всё.
Никакой магии, никаких проблем с балансом сил и рассуждений про останавливающийся воздух и "энергию земли".
Конечно, надо это всё посчитать, но во-первых практика показывает что работает; а во-вторых я лишь ставил цель отойти от примитивной механики и убрать парадокс из рассуждений.
только запутал введя второй объект
@@Wall_T. Почему? Просто один профессор на этом приколе 10к долларов потерял, уверенный что эта штука принципиально не должна работать.
В любом случае основная идея в том, чтобы отойти от рисования стрелочек в разных направлениях, которые почему-то должны уравновешивать друг друга и осознать, что мы имеем дело с принципиально разными силами. Если тебе для этого не нужна модель, которая генерацию и расход энергии так жестко отделяет - тем лучше для тебя.
@@АлёшаИнкогнитов его накололи на 10000 баксов ибо он согласился только увидев модель на дорожке а пояснить не смог.
@@АлёшаИнкогнитов вообще для всего этого нужно знать один закон - закон сохранения энергии
@@Wall_T. А, "запутал человека, который считает что ему ничего не надо знать".
Так бы сразу и сказал, что это похвала.
Сорян, бесплатно тратить время на убеждение верующих я не буду.
Понятное объяснение - легко понять как эта штука работает когда едет против ветра. Так вот, там винты направлены так, что при превышении скорости ветра встречный ветер вращает пропеллер и сила вращения этого пропеллера вращает колеса и оно едет быстрее скорости ветра.
Источник энергии тут ветер, так ведь. Каким образом происходит передача энергии от ветра в систему ветромобиля после достижения им скорости ветра?
За счёт того, что часть энергии идёт на поддержание скорости автомобиля больше скорости ветра, а значит создаётся в системе координат автомобиля увеличение скорости набегающего ветра при увеличении скорости автомобиля. А так как есть силы сопротивления, увеличение скорости автомобиля будет конечным
И сразу предвижу следующий вопрос о приросте энергии в таком случае, то его не будет. Энергии снимается не больше стационарного ветряка, а даже чуток меньше связанные с расходом энергии на преодоление сопротивления при движении.
ветер всё ещё создаёт дополнительное давление на пропеллер сзади. такова газовая динамика
@@RobotN001 Да, движение ветромобиля нужно рассматривать не относительно окружающего воздуха, а относительно разности скоростей потока окружающего воздуха и потока перед и за пропеллером. При достижении ветромобилем скорости ветра разность скоростей потоков все еще не равна нулю. И ветру есть на что давить. И только при разгоне тележки чуть больше скорости ветра разность скоростей потоков становится равной нулю и ветромобиль начинает двигаться подлинно по инерции.
@@SerArtemoff , но чуть больше скорости ветра это как раз то, что и получили в этом хайпомобиле )
Здравствуйте. А куда ролик можно будет отправить? И до какого срока?
Так энергия воздуха переходит в кинетическую ветромобиля
@@schetnikov но он и тратит на сопротивление встречному ветру.
Я решил эту задачу просто винт является активным парусом, потому что когда винт вращается не важно как толкающий и как тянущий возникает подъёмная сила. (Принцип автожира и вертолёта при посадке без мотора указывают на это). Винт работает как парус и как винт одновременно если шаг винта будет в приоритете над его способностью работать как парус нечего не получится и наоборот тоже не получится должен быть оптимальный шаг винта и передаточное число трансмиссии. Ошибка при рассмотрении этой конструкции в том что мы не учитываем что винт вращаясь это к тому же эффективный парус .
ветер создаёт давление на пропеллер, тем самым отрабатывая потери из-за КПД и небольшое превышение скорости ветра.
@@RobotN001 FF Этого не так уж и мало но в то же самое время встречный ветер за счёт этого же эффекта создаёт тормозящее действие, если винт не достаточно быстро вращается и шаг его не оптимален. Это приводит к ограничению скорости как бы мы не делали гондолу обтекаемой. Здесь много противоречивых явлений которые надо учитывать . По уму оптимизировать должен контроллер с датчиками анемометром датчиком направления ветра и спидометром.Для изменял шаг винта направления по ветру и передаточного числа трансмиссии.
Большое спасибо!
При всём уважении к вам, как физику, меня (тоже физика) упорно не покидает чувство, что в одной из следующих серий вы начнёте доказывать, что Земля плоская. Ну, не может тело двигаться с ускорением (в данном случае увеличивать свою скорость), если на него не действует никакая сила - это как раз момент уравнивания скорости движения тележки и ветра. И никакой винт этому не поможет, поскольку он сам требует затрат энергии, которой попросту нет. Самый фундаментальный закон сохранения энергии НАРУШЕН. Смотрел я ваши ссылки на ролики в Ютубе. Очень смахивает на рубрику "Физики шутят", извините.
Да, да - чувствуется интрига. Охватывает ожидание чего-то чудесного.
Прошу прощения. Но вы прежде чем писать этот комментарий углублялись в тему? Или ваше эго не позволило вам этого сделать? Если же вы хотите доказать мне что я не прав и что это очередная теория заговора приведите аргументированый довод. Только есть 1 проблема уже существует 2 прототипа (малый и полно размерный) которые говорят о том что данная теория является верной.
При всём уважении вы забываете, что здесь не парус, а винт в качестве паруса, который компенсирует скорость автомобиля для ветра. И энергия сохраняется, автомобиль не сможет ускоряться, когда сила его сопротивления встречному ветру сравняется с силой передаваемой попутным ветром на винт.
уравновешивания не происходит, ведь винт отбрасывает ветер в обратную сторону, можно рассмотреть это как то что он движется навстречу ветру, компенсируя своим движением то что машина движется быстрее ветра.
Ветер толкает не машину а винт, который движется "в обратном направлении" догоняя ветер оставшийся позади.
Но тут всплывает вопрос уже не кпд, а того что сила действия равна силе противодействия...
И насколько ветер будет толкать винт, настолько же он будет и замедлять колёса!
@@КоргиКорги-с7п а если принять то, что винт ничего не отбрасывает?
Уважаемый Андрей Иванович! если Вам ещё интересна эта тема, поскольку ответа на вопрос о балансе энергии так получено и не было, то на Ваш институтский электронный адрес было направлено письмо с некоторыми разъяснениями на этот счёт.
Буду признателен за ответ.
С уважением, ТГ.
Нужна проверка своим опытом/экспериментом, а не чужими видео. А уже потом формулы и объяснения.
Сделай, если нужна
Тележка стоит. Начинает дуть ветер - начинает вращаться пропеллер -тележка начинает двигаться ПРОТИВ ветра. ;)
У них шаг винта регулируется. При старте он никакой - ветер не раскручивает винт, а давит на него как на парус.
@@РоманВеломан , для большей парусности нужен раскрученный винт )
@@RobotN001 Это понятно, поэтому винт соединен с колесами передачей - чем быстрее едет, тем эффективней винт-парус.
Сначала я все понимал, но потом подумал об энергии...
ветер всё ещё даёт энергию, но через доп. давление на винт.
@@RobotN001 но как энергии хватает, чтобы она могла превысить скорость ветра
Сколько идей в голове сразу на этом принципе в голове появилось, ну а энергия отбирается из воздуха, уходит на движение и трение ничего сложного не вижу. Лет 20 назад мне дедушка делал такую игрушку дуешь на неё, а она едет против ветра следовательно ветер приводит её в движение.
Хайпанем немножечко ! :D
Предлагаю авторам канала снять видеоролик для конкурса по визуализации эффекта солитона.
2:12 смешной момент ))
Мне вспомнился Волк из "Ну, погоди!" )))
Возьмите машинку с бегущей дорожки и поместите на наклонную плоскость. Машинка будет скатываться назад, колеса завращаются и передадут энергию на винт. Винт возьмите побольше. И поедем вверх!
Классное предложение насчёт задачек! По-моему самая контринтуитивная задача по математике про арбуз: сколько будет весить 10 килограммовый арбуз, если его влажность уменьшится с 99% до 98% ?
влажность разве распространяют на твёрдые тела и растворы ?
@@RobotN001
Влажность в данной задаче - если арбуз полностью выжать в нём по весу будет 99%воды и 1%сухого вещества.
@@АлександрРябинин-р7ы , ааа, т.е. процентное содержание воды или сока. а уменьшится этот процент до измерения 10кг, или после ? )
@@RobotN001
Берём 10-ти килограммовый арбуз, в котором 99% воды и 1% сухого вещества, высушиваем его так, чтобы в нём стало 98% воды и соответственно 2% сухого вещества. Сколько теперь весит усохший арбуз?
@@АлександрРябинин-р7ы было 100г сухого, и теперь это 2%, значит 100/2*0.1=5кг. мощно полегчал o_O
1. Есть энергия ветра, которая разгоняет ветромобиль
2. Есть воздушная масса, которую тормозит винт, забирая её кенетическую энергию.
Следовательно, перенимаемая винтом кенетическая энергия ветра, складывается с имеющейся кенетической энергией ветромобиля.
Да теперь все стало понятно. Что вы сами так ничего и не поняли :))
Ваш график легко получить в виндовом калькуляторе. Вводим например в функцию (300*X^2)^0.33333-X и получаем график какой вы нарисовали. В диапазоне 50-200 ньютонов тележка должна ехать (при скорости ветра 36км/ч). Но эти формулы только вводят в заблуждение, что вы изобрели вечный двигатель. :))
Дело в том, что воздушный винт изменяет КПД в зависимости от приложенной мощности, а вы этого не учитываете.
Интересно, каково передаточное число данного привода на колеса, и как изменится скорость тележки при ее изменении.
никак не изменится
Мне кажется смешивать в формулах разные алфавиты это дурная идея
В чём-то Кусенко был прав. А именно, что машина работает в импульсном режиме. Только фокус в том, что здесь срабатывают не порывы ветра, а задача оптимизации и выход машины в оптимальный режим. Тут писали, что раз мы догнали ветер, то мы можем и вообще без ветра - толкнули один раз и поехали. Но одного нашего импульса не хватит по тому же закону сохранения - тут ветер постоянно подталкивает машину, когда её скорость становится чуть меньше оптимальной (тут играет свою роль постоянное вращение пропеллера - ветер всё равно ведь дует относительно земли, чем помогает пропеллеру выйти снова в оптимальный режим) А скорости машины и ветра разные за счёт разного соотношения сил.
Авиаторы ставят дизлайки?
Авиаторы слишком скоростные, чтобы понимать такие тонкие вещи )))
У Вас колёса крутятся потому-что пропеллер толкает машину вперёд, а пропеллер берёт энергию от колёс, которые крутятся потому-что он толкает машину вперёд. А ветер тут вообще ни причём, токая конструкция и в полный штиль должна прекрасно ездить. В момент достижения скорости ветра воздух относительно фейкмобия станет неподвижен. Но это его не остановит! Он и дальше полетит вперёд рассекая встречные потоки.
Я решил эту задачу просто винт является активным парусом, потому что когда винт вращается не важно как толкающий и как тянущий возникает подъёмная сила. (Принцип автожира и вертолёта при посадке без мотора указывают на это). Винт работает как парус и как винт одновременно если шаг винта будет в приоритете над его способностью работать как парус нечего не получится и наоборот тоже не получится должен быть оптимальный шаг винта и передаточное число трансмиссии. Ошибка при рассмотрении этой конструкции в том что мы не учитываем что винт вращаясь это к тому же эффективный парус .
Ключевой влпрос в том, Что совершает работу в этой системе или откуда берется энергия? И это понятно, что ветер, когда машина/дережабль движется медленнее ветра. Самое интересное, что ветер же совершает работу, когда машина движется быстрее скорости ветра! И ключевой вопрос как это происходит? (Это был мой коментарий к видео #4)
Тут некая пирамида без которой ничего не сдвинется с места, на вершине которой стоит ветер , он толкает лопости винта, они передают энергию на колёса , колесо за счёт ускорения помогают лопости идти против ветра интенсивней как бы меняя текущюю скорость ветра. Для самого обьекта . Это то же самое если у человека в руке будет ветромомитер он будет стоять неподвижно и замирять скорось ветра но если он побежить против ветра то скорость увеличиться, К скорости ветра добавится скорость бегуна .
Ветер на ветроавтомобиль действует строго сзади с изменением скорости от максимальной до нуля , а потом спереди от нуля и возрастая, но для вращающихся лопастей пропеллера, истинный вектор набегающего потока на лопасти направлен под углом (треугольник скоростей состоит из скорости ветра, перпендикулярной к нему подъёмной силе и окружной скорости (вектор скорости вращения на выбранном радиусе пропеллера) и получаемого вектора истинного набегающего на лопасть потока. Изначально необходимо обратить внимание на винт с изменяемым шагом (изменяемым углом атаки лопастей), лопасти установлены под отрицательным углом к плоскости вращения пропеллера и положительным углом к истинному вектору ветра дующего сзади создавая на лопастях подъемную силу (одновременно играя роль паруса и помогая ему раскручивать пропеллер, создавая при этом положительную тягу винта), то есть пропеллер крутят не только колеса, которые ,обратите внимание, не жестко связаны с пропеллером, а как в велосипеде, через обгонную муфту. Возможно, даже больше раскручивал-бы пропеллер ветер, чем колеса, но на ветромобиле лопасти изначально установлены под положительным углом. Окружная скорость пропеллера от начала движения постоянно нарастает , а следовательно и истинный набегающий поток на лопасти постоянно растет. Подъемная сила растет пропорционально квадрату скорости набегающего на лопасти потока, соответственно и растет тяга пропеллера. Достигая скорости ветра мы получаем раскрученый пропеллер (как маховик, в котором уже накоплена энергия с колес плюс ветра. Предполагаю, это и есть та энергия, которая позволяет обгонять ветер?) угол атаки лопастей которого теперь изменился-бы уже на положительный угол относительно плоскости вращения пропеллера и он начинает работать, как тянущий пропеллер самолета, или как в роликах Кавалларо и Дерека, лопасти пропеллера представляются, как два паруса яхт, движущихся как раз с парусом установленным под углом к ветру ( в ролике Дерека показана неправильная анимация ветрового потока и набегание его на парус. Показан истинный вектор набегания, а не самого ветра, о чем я писал выше) , создавая на лопастях подъемную силу, направленную перпендикулярно набегающему на лопасть истинного вектора потока, а ее проекция на направление движения и разгоняет ветромобиль до момента пока силы лобового сопротивления, отсутствующие до достижения скорости ветра, не уравновесят силу тяги пропеллера. Никогда не задумывались, как могут птицы парители и рекордные планеры тяжелее воздуха летать часами и пролетать сотни километров без каких либо дополнительных затрат энергии? Подъемная сила - это довольно внушительная сила создаваемая разностью давлений с верхней и нижней сторон лопастей способная разогнать буер Greenbird с жестким крылом до скорости 203км/ч, что в 4-5раз быстрее, чем ветер, который его двигал или яхта Sailrocket-2 с жестким крылом на подводных крыльях 121км/ч, причем в обоих случаях необходим дующий боковой ветер, так как в этих случаях крылья движутся опять же почти перпендикулярно ветру, как и в случае с ветромобилем (лопасти его пропеллера, плоскость вращения винта, перпендикулярна дующему сзади ветру) Скорость здесь надо учитывать относительную. Так как, чем выше скорость ветра, тем лучше результат.
Для ролика у меня есть разработанная концепция ветро и гидро установок нового типа. Если Вас заинтересует мой проект буду рад поделиться подробностями. В кратце о принципе работы установок можно посмотреть в видеоролике ua-cam.com/video/UpOmGia39iA/v-deo.html
А как вам такая схема :верхний гидротаран (ГТ) питает нижний ГТ и так каскадам. Созданное давление ГТ-ми запитать водоструйный насос который засосёт слившию воду нижнего ГТ и подаст в питательный бак верхнего ГТ.
Получается подобия круговарота воды в природе.
Ключевой момент здесь - конструкция винта и тяга которую он дает. Он должен быть изогнут максимально близко к изгибу вертолетного винта. Дополнительную тягу создает излишнее давление с обратной стороны винта при достаточно большой скорости вращения винта и его правильной формы - работает закон Бернулли. Эта энергия перепада давления передается на вал и толкает колеса вперед, что в свою очередь создает еще больший перепад давлений. Но ограничение в разгоне произойдет тогда, когда возникнет срыв воздушного набегающего потока на винт в этом случае автомобиль может опрокинуть или разорвать винт на части. Проверить/опровергнуть мои догадки можно поместив модель в аэродинамическую трубу и запустить туда дым порциально. По сути, эта штука может работать и без ветра. Необходимо лишь разогнать ее до скорости, когда на винте начнется перепад давлений. Для этого разгона можно использовать аккумулятор, а затем его отключить.