Быстрее ветра и против ветра ● 2
Вставка
- Опубліковано 5 вер 2024
- Мы продолжаем обсуждать физические принципы работы ветромобилей, способных ехать против ветра, либо по ветру, но со скоростью, большей скорости этого ветра.
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-... My Life To Settle A Physics Debate: • Risking My Life To Set...
Ветромобиль: инженеры VS законы физики? • Ветромобиль: инженеры ...
Woopyjump, Direct down wind faster than the wind: • Direct down wind faste...
Игорь Клименко, LEGO мелко-поделки: • LEGO мелко-поделки
DDWFTTW Talk 2017-01-18 • DDWFTTW Talk 2017-01-18
myst671: • DDWFTTW
Ключевые слова: ветромобиль, принцип Д'Аламбера, принцип Даламбера, трансмиссия, мгновенный центр вращения, мгновенный центр скоростей, пропеллер, воздушный винт.
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Уважаемые авторы, по моим наблюдениям, после ваших экспериментов с алгоритмами Ютуба, на канале увеличились темпы прироста подписчиков и просмотров на новых видео. Но я, как рядовой зритель, не располагаю полной статистикой, поэтому с удовольствием посмотрел бы ролик, в котором вы оцениваете результаты данной серии экспериментов на основании данных, доступных вам, как авторам канала. Думаю, что такой формат будет многим интересен.
Лучше представить модель, что показали в том видео на беговой дорожке. Скорость ветра нулевая. И дорожка движется на встречу. Крутятся колёса и крутят винт, который отталкивает воздух назад. Изменяя соотношение оборотов колёс и винта аэродинамики винта, можно добиться, чтобы модель покоился либо ускорился. Когда модель покоится, привязанную к носу ленту винт будет тянуть и будет казаться, что он ускоряется.
Понятно и без формул, в принципе да, но стоит отметить что нижние лопатки движутся ПО ВЕТРУ. Но если мобиль обогнал ветер - он должен от него и отстать когда исчерпает энергию которую запасал при ускорении. И так может повторяться периодически.
абсолютно верно, особенно по поводу лопаток и объяснения действующих сил, куда колесо крутишь, туда оно и едет.
в процессе разгона как бы работает маховик, одна энергия переходит в другую как бы с запозданием. а дальше, как вы правильно заметили, ветер догоняет машину, и процесс в определенный момент начинается снова
нет. Я в прошлый раз ответил. Если можно двигаться навстречу ветру опираясь на землю за счет энергии встречного ветра, то поменяв опору. Опираемся на воздух и продвигаемся в воздушной массе за счёт энергии набегающей земли.
но мобиль опирается всё время на землю - факт.
У полноразмерного ветромобиля из видео дерика винт с изменяем шагом (у пилота есть управление шагом в видео если смотреть внимательно об этом рассказано) когда ветромобиль только стартует то винт работает как ветряк передавая энергию на колеса, когда же ветромобиль достигает скорости ветра то пилот изменяет шаг винта (винт меняет режим с "вертолетного" на авторотационный) и уже сам винт вращает себя это похоже на то как планер парит в восходящем потоке. Что же касается миниатюрной модели ветромобиля: там винт уже в режиме авторотации и машинку ставят сразу на подвижную дорожку под поток воздуха, то есть сразу помещают в условия когда она достигла скорости ветра поэтому там винт с фиксированным шагом. Я думаю что когда машина разгоняется быстрее ветра то ей и привод на колеса уже не нужен потому что винт является движителем и сам же себя разгоняет. (Просто представьте себе вертолет в режиме авторотаци, в спокойной атмосфере он будет плавно снижаться, но если он окажется в мощном восходящем потоке то сможет сохранить высоту и продолжит полет в горизонте)
Классный канал 👍 люблю физику и тех кто любит её 🌺
Каждому бы по такому учителю физики в школе, и детей с хорошим пониманием физики стало бы в разы больше.
Если сомневаетесь что это возможно, попробуйте дать себе ответ на вопрос. Куда девается энергия ветра(или энергия движения поверхности)? Ведь вращающийся винт сильнее замедляет воздух чем невращающийся винт и в идеале может полностью остановить воздух относительно поверхности, а значит получает больше энергии.
Как насчёт падать с ускорением, большим чем ускорение свободного падения?
@@dkk64 с двигателем каждый может. Тут же был лишь движитель.
@@dkk64 ты имеешь в виду способ: просверлить отверстие вдоль падения и за счёт трения и движения воздуха ускоряться? Или есть более замудренный способ?
@@darkfrei2 движитель и двигатель не одно и тоже)?
@@INKVISITOR666 вот в этом ветромобиле есть движитель (винт), но совсем нет двигателя.
@@darkfrei2 просто признай что Я, а значит и ты двигатель!
Полагаю, скорость нарастает за счёт силы отталкивания от «неподвижного» воздуха, обусловленной вращением винта. Винт ведь связан с колёсами.
Тогда бы энергия тратилась на винт и машина остановилась бы.
Поток винта упирается в попутный ветер
Да. Я в прошлый раз ответил. Если можно двигаться навстречу ветру опираясь на землю за счет энергии встречного ветра, то поменяв опору. Опираемся на воздух и продвигаемся в воздушной массе за счёт энергии набегающей земли
@@egornikitin8714 Она остановится, если силы ветра не будет хватать сдвинуть всю систему вперед.
Блин, я за этим и зашёл сюда.. чтобы узнать ,за счёт чего она движется быстрее ветра.
ну он же сказал вопрос дался очень тяжёлым ждет пока подписчики ответят потом будет 3-я часть )
Я в прошлый раз ответил, но он тянет резину, создает напряженность, чтоб все сказали: -Вау!
ответ прост: Мы выяснили что можно двигаться навстречу ветру опираясь на землю, за счет энергии встречного ветра. Теперь меняем опору. Опираемся на воздух и продвигаемся в воздушной массе за счёт энергии набегающей земли.
@@velodanc более того, сам Дерек дал ответ на этот вопрос. Но нет, науч. поп. канал захотел "хайпануть".
UPD: Единственное в чём может быть смысл, чтобы подстрекнуть молодёжь самим найти ответ. Заинтересовать заниматься наукой. Тогда и тянуть кота за одно место не задорно, ибо не для вас этот ролик, если вы и так "в теме".
@@RuslanKovtun Вы сами согласны с объяснением Дерека? Вы понимаете его физическую суть?
@@25303771 Какое объяснение Дерека? Он там намутил и ничего конкретно не сказал.
Я в 3 части написал (ниже вставлю). Мне лень рисовать вектора пусть Академеги рисуют.
Начните с того, что подъемная сила перпендикулярна направлению воздушного потока :)) И далее следует ... вектор от ветра поворачивает тягу лопасти винта, но при этом колеса компенсируют поворот вектора от ветра, выполняя роль киля яхты или колес буера. Вектора так же как с яхтой движущейся галсом против ветра. Лопасть винта работает как парус яхты, а колеса как её киль компенсируют вектор и выделяют продольную составляющую сил на лопасти винта.
Сопротивление на воздушном винте через трансмиссию компенсируется тягой создаваемой винтом вперед, а ветер продолжает создавать дельту - поворот вектора компенсирующий потери в системе до тех пор пока есть положительный угол атаки на лопастях винта.
Вот вы говорите: "Давайте разберемся, почему эта сила больше".
А потом "Эта сила больше, потому что она должна быть равна сумме сил, которые мы нарисовали. Но на самом деле никаких этих сил нет."
В оригинале есть ответ. В этом видео тоже есть. Подсказка - присмотритесь к тому как лодка плывет против ветра, попробуйте её сопоставить с машинкой Дэрика.
Винт в воде, это просто как колеса этой 'тачанки' на земле
Вот только в видео Дерека говорилось что винт дующий...
@@user-mf6mm7rg5r ну если винт крутится от колес, значит крутя винт будут крутится колеса - они же соединены цепной передачей, там же нету обгонной муфты, а если даже муфта есть, то это ничего не меняет, просто отбрасывает только ветер. Моделька-то на беговой дорожке едет (там колеса соединены с винтом)
Хотим формулы. Без формул ничего непонятно. В предыдущих роликах формулы были. А почему же сейчас их нет? С формулами или даже с числовыми значениями было бы намного понятнее и нагляднее.
Сила трения качания Fк останавливает ветромобиль. Сила трения скольжения Fс вращает колёса. Сила тяги винта Fв = Fс * k, , где k - КПД системы колесо - редуктор - винт - воздух. Пока Fв > Fк ветромобиль ускоряется. Численные значения зависят от конкретной модели. Но как видно из видео - это работает.
@@schetnikov формулы помогли бы подкрепить знания которые вы нам дали
Эти шоу делаются за деньги. Дерек как человек понимающий в физике: что не мог сказать какую мощность развивает винт когда ветромобиль начинает обгонять ветер. Мог он это сказать, но не сказал. Там 150 ватт достаточно накопить в винте. Show must go on это, а не физика )))
Да, есть универсальная формула для таких систем, чтобы выяснить мощность. P=Fv, надо только знать массу Дерека и ветромобиля и силу ветра и максимальную скорость которую развил ветромобиль за время от начала движения. И из этого уже можно вычислить какую мощность добавил винт. Андрей Иванович, естественно, однажды эту универсальную формулу упомянал. Она же есть и в Википедии P=Fv. В принципе все величины известны, кроме массы ветромобиля - но может есть где-то информация сколько весит этот ветромобиль BlackBird
Да, по моему такой подход отметает все мелочи и ненужные детали для таких механизмов, не знаю почему авторы не так делают...
Лопасти винта, вращаясь, каждый раз подставляют под поток свою скошенную грань, уменьшая, тем самым, расстояние для свободного пробега частиц воздуха, они "тормозятся" об лопасти и отдают им часть своей энергии.
весьма грубое представление об аэродинамике винта/паруса. даже в эпоху прямых парусов суда могли идти против ветра (хоть и под небольшим углом). Если бы подъёмная сила возникала исключительно изза "отражения" молекул воздуха, то такое движение было бы невозможно. Современные парусники могут ходить порядка 25 градусов к вымпельному ветру - есть повод задуматься. Результирующую силы возникающую на лопасти винта можно условно разбить на 2 составляющие: полезная, направленая вдоль оси вращения винта и сопротивления, направлена против вращения винта. Если полезнай силы окажется достаточно чтобы преодолевать сопротивление винта, трение качения колёс и механизма а также лобовое сопротивление ветра (когда мы уже разогнались выше скорости ветра) то установка будет продолжать разгоняться пока не наступит баланс сил.
Здесь 2:10 не согласен с автором насчёт упомянутой силы реакции опоры , ведь - это сила трения , благодаря которой , колесо способно катится вперёд !
Однозначно , какова бы ни была сила ветра , при отсутствии силы трения - колесо будет вращаться вокруг центра масс и с места не тронется !
Необходимое условие вращения колеса:
F x (R/Ro) > µmg
F - сила ветра
m - масса колеса
µ - коэффициент трения
Ro - радиус колеса
R - расстояние между точками силы действия ветра и опоры колеса.
Эксперимент Дэрика сомнительная вещь потому что 1. не показана скорость ветра (возможно когда он обгонял ветер просто скорость ветра упала и вуаля по инерции катись быстрее ветра) 2. ровность поверхности тоже под вопросом и это если не считать что это обман и там стоит где то моторчик. А вообще в принципе такая штука возможна если использовать тот же принцип на котором летают самолеты и яхты гоняют быстрее ветра. Пропеллер вращаясь работает не как толкатель воздуха, а как крыло самолета, создавая разность давлений впереди и сзади за счет разной скорости обтекания воздуха лопастей.
Про обман с моторчиком и склоном тоже думал. Вообще сомнительно, что у механиков не было измерительных приборов
4:35 А, оказывается, всё таки есть винт у лодки. На канале Дискавери ещё в 2000-х была программа про "странные лодки", которые двигаются необычными способами. Там была лодка с большим "ветряком" на мачте. Я почему-то забыл и думал, что она двигается этим пропеллером как парусом, но скорее всего там была передача на винт под водой. Владелец лодки говорил, что самая страшная авария, когда отказал тормоз на этом пропеллере и лодка "залетела" куда-то на причал ).
А, всё таки нет. Не нашёл конкретно тот сюжет с Дискавери, но нашёл в инете вырезку из старого журнала «Катера и Яхты» 21 номер 1969 год с иллюстрацией "Воздушный винт вместо паруса". Т.е. действительно винт просто работает как парус, без каких-либо передач на винт под водой.
лодка которую вы показали была описана в какой-то советской книжке или в каком-то журнале для школьников-самоделкиных. я очень хорошо помню "фотографию" статьи с картинкой из этой книжки или журнала (у меня так память работает- "фотографиями").
Вертолет, у которого отказал двигатель, естественно, начинает падать. Опытный пилот накапливает эту энергию во вращающемся винте, а перед землей изменяет угол атаки лопастей, тем самым гася вертикальную скорость падения. Можно даже немного взлететь обратно, если на пути препятствие. Так само и эта тарантайка накапливает энергию в винте, далее изменением угла лопастей можно и ненадолго обогнать ветер. Иначе она бы могла поехать вообще без ветра с легкого пинка под зад.
Воздушно динамический мультипликатор. Вначале тяжело растолкать, так как силу или момент нужно прилагать больше, но можно разогнаться до большей скорости, если (силы сопротивления × "коэф.мультипликации") не станут больше чем сила сопротивления ветра, приложеная к винту.
Мне показалось, что изобретатель стремился остановить Дерека сразу после того, как было зафиксировано его движение быстрее попутного ветра. По моему, если-бы Дерек продолжил движение, его скорость постепенно бы упала, и он продолжал двигаться примерно со скоростью немного ниже скорости ветра.
Зато если-бы он снова остановился и заново продолжил движение, то эффект повторился.
По моему секрет кроется в динамике разгона, в импульсе, который способно развить устройство на этапе разгона.
На лопастях наверное еще и процессы сжатия и расширения происходят, подобно как в соплах. То есть аккумулируется потенциальная энергия, которая при расширении газа переходит в кинетическую энергию. Да еще и реактивная струя расширяющегося газа разгоняет тоже ветромобиль.
Похоже что комменты с ссылками блокируются, ищите Andrey Kuznetsov , зайдите на его канал и посмотрите объяснениние
@@Olexsy952 Спасибо.
Парусная яхта идет против ветра в лавировку. Система из двух яхт лавируя в противофазе идет прямо против ветра.
Можно поставить между ними жердь и посадить туда кота. Он будет всегда против ветра двигаться не меняя направление
Попав в конце восьмидесятых на олимпиаду по физике и порешав задачки "чуть выше школьного уровня", зашел на открытый семинар, где какой-то школьник на умняке рассказывал про какие-то клины, силу трения, движение под действием ортогональных сил (чего в школьной программе как-то обычно нет) и понял, что настоящая физика скорее всего ускользнет из моего понимания. Какой-то потенциальный барьер есть между вещами очевидными и "парадоксальными".
Скорость ветра у земли меньше, а на высоте выше, поэтому создаётся впечатление что болит движется быстрее ветра.
довольно умно
Приятно Вас смотреть! Спасибо за ваши ролики.
В примере с феном, понятно, даже мне, простому обывателю. Если своими словами, то: направляя струю воздуха внизу, колесо начинает вращаться, но поскольку оно не закреплено на оси своего вращения, а стоит на опоре, колесо начинает катится в сторону своего вращения, в направлении противополжном потоку воздуха из фена, НО это вовсе не значит что колесо двигалось "Против ветра". Вот если бы ветер дул сбоку в колесо по всей его высоте (проекции), и оно начало двигаться против потока, тогда бы это было " Против ветра".
Классный музончик кумбия на финальной заставке!
Возможно машина Терека может только временно ехать быстрее ветра. А затем она приостанавливается и запасает энергию винта за счет инерции винта. Происходит то запасание, то высвобождение этой энергии. То есть разгон ветромобиля происходит за счет той энергии, которая была запасена в вращающемся винте в момент когда он ехал медленнее ветра.
За счет инерции раз и трансмиссий два в ролики было показано набор звездных передач возможно там есть мохавик для сохранения и стабилизации вращения к тому же лопасти работают как вентилятор
Посмотрел еще раз ролик стало понятно Машина это не вереная мельница которая стоит и ветер крутит лопостя проходящим потоком поветру за счет того что лопости связрны с трансмиссией лопости немогут крутится по ветру а крутятся против подобно парусник тем самым за счет движения впере машины лопости крутятся против потока обгоняя несущий поток и догоняя впереди ушедший поток
Самолёты, имея достаточно слабый двигатель, не позволяющий преодолеть гравитацию, всё-же могут летать за счёт подъёмной силы возникающей на крыле. Заметьте - эта сила получается гораздо больше чем сила, необходимая на преодоление силы аэродинамического сопротивления крыла, иначе нужны были бы двигатели с мощностью соизмеримой весу летательного аппарата чтобы просто удержать его от падения. Получается для ускоренного движения достаточно чтобы мощность передаваемая с колёс на винт посредством трансмиссии была достаточна, чтобы преодолеть силы аэродинамического сопротивления, при этом винт создаёт подъёмную силу гораздо больше. Полученной подъёмной силы достаточно, чтобы ускоряться до тех пор, пока не наступит баланс мощностей (с учётом КПД установки, всех видов трения/сопротивления).
На этом замечательном примере мы можем доказать ПРЕВЫШЕНИЯ. СКОРОСТИ СВЕТА. Ура товарищи . Ура!!!
Жду подсказок и дополнений к моей теории: на скорости ветра дальнейшее ускорение возможно от трения о воздух ибо оно то возрастает. До конца я не сформулировал ещё эту мысль, но она мне кажется логичной
Логично и правильно !
Согласен
Ветряк одновременно и парус и пропеллер. Когда он стоит на месте, на лопасти действует толкающая сила. Когда машина начинает движение, лопасти начинают вращатся, создавая дополнительную тягу.
Когда ветромобиль разгоняется и скорость ветра относительно ветромобиля = 0, чем это отличается от состояния покоя без движения и без ветра? Отличается работой колёс, вращающиеся колёса это дополнительный источник силы, которая используется для винта
Но ведь эти колёса вращаются благодаря тому, что их раскрутил винт, приводимый в движение ветром.
@@RetiredNihilist нет, винт вращается от колёс, а не от ветра
а вращающийся винт в свою очередь толкает корпус автомобиля вперёд, винт занят именно толканием корпуса, а не вращением колёс как в автомобиле с двс
Дорогие авторы! Спасибо Вам за великолепный канал! Жалко, что не знал про него раньше.
Мальчики с детства знают, что против ветра не надо...
Спасибо за труды
подозреваю, попутный ветер толкает поток ветра, отбрасываемый винтом, а разница (или сумма...) сил передаётся на корпус, который заставляет колеса крутиться.
Я далеко не физик, скорее гуманитарий.
наоборот. когда он сравнялся со скоростью ветра, уже колеса крутят винт добавляя ускорение.
Разумное зерно! Но все же если ветер будет толкать поток ветра за винтом - то скорость пепелаца все равно через какое-то время будет линейна и равна скорости ветра.
@@profradio9216 Когда система успокоится, скорость движения будет постоянная. Но "больше", "меньше" или "равной" скорости ветра, будет определяться массой машины, силой ветра (скорость и плотность воздушных масс), площадью пропеллера, силами трения (в том числе и лобового сопротивления).
Да вот только в реальных условиях ветер дует и сверху и снизу на колесо. И у рычага сверху мгновенной точки вращения будет будет момент силы больше, чем у рычага снизу.
Ну с этим вопросов не возникает. Винт, который приводится в движение колёсами ветромобиля, создаёт разряжение воздуха перед ветромобилем и повышенное давление за ним, что и позволяет двигаться ветромобилю чуть-чуть быстрее ветра. Мне больше выносит мозг другой вопрос: если ветромобиль поставить против ветра он сам начнёт движение или нет? Т.е. ветру хватит сил привести пепелац в движение или необходим начальный импульс?
Приятно видеть, что во все мире огромное количество любителей физики!
Машинка Дерека будет ехать не равномерно. То чуть ускоряясь, то чуть замедляясь. И при отсутствии ветра она остановится.
Потерял ваш ролик с обсуждением поездки с ветродуем в зонтик (вентилятора в парус).
Но напишу здесь.
Оказывается можно посчитать в лоб в полном соответсвии с эффектами " парадокса изогнутой трубы" и "реактивной тяги", где всё давление собрано в сечении сопла.
Таким образом, когда ветродуй (ролик с поездкой на тележке с бензиновым ветродуем и зонтиком) создаёт тягу F1=S*qV^2/2 где S- сечение сопла из ветродуя, V- скорость истечения из узкого сопла ветродуя.
При развороте потока сечением S на круговой траектории "изогнутой пластине" с радиусом R получаем реакцию на пластине в виде давления Р2=h*L*q*V^2/R
учитывая, что если считать сопло прямоугольным S=h*L и массовый расход G=S*q*V то давление на изогнутой пластине можно выразить как Р2=h*q*V^2/R=S*q*V^2/(R*L)=G*V/(R*L)
А сила на изогнутой пластине c углом разворота 180град будет F2=P2*2R*L
Подставляем выражнение для давление Р2 и получаем
F2=P2*2*R*L=(G*V/(R*L))*2*R*L=2*G*V
итого F2=2*G*V
Трансформируем F1=S*qV^2/2 подстановкой G=S*q*V до выражения F1=S*qV^2/2=G*V/2
итого F1=G*V/2
Теперь можно сравнить F1 и F2
получается F1 /F2=(G*V/2)/(2*G*V)=(1/2)/2=1/4
То есть реакция ветродуя F1 в 4 раза меньше силы на зонтике F2.
То есть кадры езды с ветродуем в зонтик реалистичные, и этот способ в 3 раза выгоднее (4-1=3), чем просто тяга от ветродуя
Вижу эксперимент, сразу ставлю лайк )))
@@Olexsy952 , забавно. надо подумать.
@@RobotN001 ,мой коммент с ссылкой вам попал?
А то тут его опять нет, два раза писал коммент с ссылкой, под разными вашими комментариями
@@RobotN001 , вы посмотрели? Там уже много тех кто в начале не понял и написал об этом, а после разжовования понял. Присоединяйтесь к тем кто разобрался!
@@Olexsy952 , да, ссылка была. посмотрел, но надо ещё пересмотреть.
@@RobotN001 , для меня трудный момент был, когда воздух относительно ветромобиля не подвижен, тогда за счёт чего ветромобиль продолжает ускорятся?
Я этот момент долго не мог преодолеть, но потом пазл сложился и теперь кажется что это просто
Если сложится такая ситуация, что ветер замедлится, то возможно преодалеть предел "скорости ветра", и следующий пределом станет аэродинамическое или гидродинамическое сопротивление. Но съемник (пропеллер) ветровой энергии должен быть с изменяемым углом атаки винта и соответственно должен быть контроллер положения лопостей винта в зависимости от суммарной скорости ветра и авто.
Когда машина достигает скорости ветра, она перестаёт ускоряться, система приходит в равновесие.
Это не упрощение, а подмена понятий
Каким боком подмена ? Все точно так же, как описывали в прошлом ролике.
Наверное еще и Коанда эффект к объяснению надо подключить. Хотя ветромобиль и ветер двигаются в одну сторону, но из-за профиля винта(будто винтовая линия), лопасти при вращении движутся против ветра. Они сжимают и изменяют направление потока. В центре лопастей поток выходит против направления движения ветромобиля, обтекая конусообразный хвост. При этом поток прилипает к конусу, концентрируясь и ускоряясь, что создает реактивную струю, которая тоже ускоряет ветромобиль.
Лопасти тоже интересные. На кончиках поверхность минимальная, а ближе к центру большая. Похоже, что такая лопасть создает вихрь и втягивается в него за счет градиента давлений.
Зря вы не хотите посмотреть объяснение Кунецова, ну или посмотрели и не поняли, конструкция винта не принципиальна, Коанда эффект не вносит ощутимый вклад в явление
@@Olexsy952 Реальная природа имеет интегральный характер, а не дискретный. Поэтому я сначала максимально пробую представить весь спектр физических процессов для конкретного объекта изучения, а уже дальше отбрасываю несущественные. Но чтобы сознательно отбрасывать, нужно сначала понять, что это явление присутствует и насколько сильно оно влияет. Кроме этого надо проговорит(написать) то, что понял(или еще не понял), чтобы упорядочивать свои мысли и проверить их истинность. Поэтому много моих комментариев не всегда научные и выглядят как способ выпендриваться. Но в итоге можно для себя разжевать то, что познаешь. Для физика с авторитетом такой способ непозволительный. А по поводу Андрея, обязательно посмотрю, всему свое время.
Так вы ведь сами ответили на этот вопрос в прошлом ролике. Энергия из-за вращения колёс (примерно так, я тупой поэтому точнее сказать не могу) передаётся винту и отталкивает воздух назад, ускоряя машину.
p.s. или я неправильно понял?
@@schetnikov может вы пропустили, там кто-то предложил изящное объяснение
Просто скорость ветра в неск метрах над землёй была више чем на высоте где измеряли скорость (в том числе и ленточкой)
по этому кода вокруг машини воздух остановился, в верхней части стойки для винта ветер продолжал её толкать
После достижения равновесия, скорости ветра и аппарата, можно считать как в безветренную обстановку однако колеса обладают вращение и через трансмиссию получается рычажная сила. Теперь винт создаёт подъёмную силу в сторону направление движения аппарата. И в какой то момент опять достигается равновесие но аппарат движется быстрее ветра.
@@sergzook1978 ну так вот как я и написал так и объяснили GetAClass так как земля движется она может давать энергию на колёса
@@sergzook1978 вечного двигателя тут нет, так как на колеся идёт конечная энергия
Как вариант: винт во время разгона создаëт область повышенного давления сзади и пониженного спереди.
Этот перепад давлений немного усиливает ветер в районе винта и подталкивает машину.
В итоге равновесие наступает не в момент достижения скорости ветра, а на чуть большей скорости.
Или всë ещё проще: машина едет со скоростью ветра, но винт создаëт область пониженного давления перед собой и это замедляет ветер в районе ленточки, которой проводят измерение))))
Измерения проведены не корректно))))
Скорость ветра нужно измерять в нескольких местах вокруг трассы, относительно земли.
И скорость авто нужно измерять то же относительно земли.
А потом сравнивать.
По первому эксперименту. А почему бы просто не расписать моменты сил относительно оси колеса? Мне кажется, это было бы куда более наглядно, чем через мгновенный центр вращения. Задачка то - классический термех.
Ветер толкает машину и поддерживает её скорость на уровне скорости ветра, но колёса благодаря этому крутятся, передают вращение на винт - и винт толкает машину дополнительно
О ролике Дерека ; в независимости какой бы там физический принцип не был там применен, в момент выравнивания скорости ветра и аппарата для увеличения скорости необходимо менять угол атаки или направление вращения пропелера!
В оригинальном видео это объясняют,сам огригат очень лёгкий,винт приводится в движение не от ветра а от того что ветер толкает всю машину,колёса вращаются к примеру по отношению к пропелеру 5 к 1му,тоесть колёса талкают пропелер,когда машина достигает скорости ветра как парус ветер становится не подвижным!!! В этот момент давление колёс на винт позволяет ему этот ,,неподвижный,,воздух захватывать и отбрасывать назад тем самым ускорять машину но этот эффект по моему не длится долго,происходит разгон,инэрция позволяет какое то время винту загребать воздух и ускорять конструкцию.Корпус без винта как гоночный болид с зади ветер его толкает,с перед обтекает,естественно что ленточка будет висеть против ветра так как ветер во круг конструкции имеет завихрения и Т.Д.короче мне легче нарисовать я плохо объясняю...я имел в виду что ленточку нужно было поставить и с зади тоже...это как поставить трёхлитровую банку за ней поставить свечу,дунуть на банку и задуть свечу ...
Скорее всего в данном случае сила ветра превращается в скорость как блоке шестерён только наоборот за счёт потери мощности вырастает скорость.
Пропеллер устроен так, что поток ветра будет заставлять его крутится только в одном направлении, не зависимо от куда дует ветер.
В общем случае, надо графики зависимостей сил от скорости ветра рисовать. Хотя бы примерно, на глазок. Тогда, возможно, станет понятно, кто кого куда и в какой момент тянет или толкает. И хорошо было бы определиться с конструкцией автомобиля. А то вдруг там какой-нибудь винт с переменным шагом? Опять же, в машине есть какие-то рычаги для управления, функции которых не ясны. Но вроде как, можно остановиться, используя один из рычагов. Что бы все это значило? На первый взгляд, разумным выглядит предположение, что пилот играется с углом движения машины относительно ветра, или меняет угол атаки лопастей.
Пересмотрите оригинальное видео еще раз. Может ли обычный парусник идти быстрее ветра? - Может! Идя по касательной к ветру. Как минимум уже есть пример движения быстрее ветра.
А теперь представим пилота на рейке. Он идёт всегда строго против ветра, а лодка ходит зигзагом
Шеф, я знаю, что уже вышла 4 серия, но это классическая задача про самолёт. Сможет ли самолёт стоящий на "беговой" дорожке оторваться от земли если она будет ехать в обратную сторону. Ответ простой. Есть скорость относительно земли и есть скорость относительно воздуха. Это нифига не одно и тоже. В жизни был пример, когда самолёт, относительно наблюдателей на земле, летел вперёд хвостом. летчика за это потом взгрели, но выглядело эпично. А ларчик просто открывался. Скорость самолёта относительно воздуха была меньше, чем скорость этого самого воздуха относительно земли. Так и здесь. Как только скорость автомобиля и скорость ветра сравнялись автомобиль ветер перестал толкать. Но относительно земли скорость была уже ого-го. И это и есть тот излишек энергии, который позволил отталкиваться уже от "стоячего" воздуха. Единственное я не ожидал коэффициента 2.8, я думал будет 1.8 (2 в идеальных условиях -0.2 на потери)
Представьте ИСО относительно воздуха. Получается, что ВМ (ветромобиль) на месте, а дорога набегает на него. И ВМ начинает движение против движения дороги. Получается, что обогнать ветер - это двигаться против движения опоры. Нам уже продемонстрировали устройство, двигающееся против набегающего ветра. Так почему бы не быть другому устройству, кторое может двигаться против набегающей дороги?
Воздух - тоже опора, как и дорога.
@@schetnikov я имел в виду колесо с ложками из данного ролика. Тут связь между воздухом и ложками тоже не голономная. Это лишь снижает КПД, но не накладывает принципиального ограничения.
Т.е. так
Колесо с ложками: не голономная связь воздух-ложки (тут основные потери) -> голономная связь ложка-колесо-жесткая опора
Ветромобиль: голономная связь жесткая опора-колесо-винт -> не голономная связь винт-воздух (тут основные потери)
Поменялся только порядок следования потока энергии, но не принцип.
@@schetnikov !!! Ой ДА. Я описался *ИСО относительно воздуха
исправил
@@schetnikov так и я тоже не утверждаю, что дал исчерпывающее объяснение. Я только указал принципиальную схожесть механизмов. А что-бы говорить на языке "причин и следствий" тут нужен сам язык - математика. Мне же хватает демонстрации, чтобы считать, что и с формулами там всё в порядке.
@@schetnikov про тот ролик я в самом ролике комментарий оставил. Описанная там система, как мне пока кажется, неработоспособна из-за нарушения сохранения импульса. Она может быть демонстрацией части процессов (так сказать, для препарирования процесса), но не принципа работы всего ветромобиля.
Может быть (отвечая на последний вопрос), когда скорость машинки достигает скорости ветра, ветер всё ещё давит на неё черз"воздушную подушку", создаваемую потоком от винта?
Думаю, что за счет того, что машина достигла одной скорости с ветром она дальше продолжает двигаться по инерции как буд-то в штиль. За счет того, что колеса продолжают крутить винт, ведь они связаны, то винт загребает воздух и подталкивает машину вперед.
Не думаю, что эта машина идет намного быстрее ветра.
Так же, маловероятно, что она идет постоянно быстре ветра. Скорее всего, она идет некоторыми толчками то увеличивая скорость выше скорости ветра, то снова замедляясь ниже этой скорости и цикл повторяется вновь.
Это так не работает. Потеряв источник ускорения от ветра, эта хреновина попросту начнёт замедляется ввиду потерь на трансмиссии и сопротивления воздуха вращению вентилятора.
Когда машина в штиль будет ехать вперёд, то воздух винтом будет отбрасываться тоже вперёд, замедляя машину. Только когда есть поток воздуха сзади, винт вращается, и машина едет. Нет потока воздуха - винт должен замедлять машину. Это как по идее должно быть. Как оно на самом деле работает - хз. Вообще, похоже на фейк, но, наверное, я ошибаюсь
официальный рекорд их пепелаца 2.8*скорости попутного ветра :) нет там никаких толчков
@@Alexandr_Patron пока колеса крутятся вперед, винт тоже будет крутить вперед. назад он закрутится только тогда, когда и машина поедет назад.
@@dmitrygordeev8342 Дайте ссылку плз.
Площадь лопаток, на которых действует сила ветра, должна быть больше площади сопротивления ветру + вес аппарата.
С феном классно придумано, так даделайте эксперемент, замеряйте скорость ветра из фена и замеряйте скорость колеса, и думаю что мы все вздохнем с облегчением тк колесо ни как не обгонит ветер))
Краткое объяснение от меня:
Не важно, ветромобиль едет медленнее ветра, со скоростью ветра, или быстрее его. Важно правильно подобрать передаточное отношение винта. Если заменить ветер и винт на жесткие зубчатые передачи - мозг легко соглашается это принять. Ветер - зубчатая рейка вверху. Земля - такая же внизу. К верхней и нижней рейке по шестерне. Шестерни закреплены на тележке и соединены между собой передачей, вращаются в одну сторону. Подумайте, всё просто!
КПД хватит?
Если бы все так было просто, вызвала бы показанная Дереком конструкция столько споров и обсуждений среди великих умов в области физики ?
@@user-ul1py4in7j не знаю, что там эти умы обсуждают. Им только дай пообсуждать)) Теория есть, практикой тоже подтверждается.
@@Storkichtube именно в этом и проблема. Как доказал опыт Дерека - КПД хватает. В экономической целесообразности лично я сильно сомневаюсь.
В системе отсчёта машины ускорение происходит за счёт кинетической энергии поверхности Земли, которая передаётся на колёса (а затем и винт) посредством силы трения. Интересно другое, а до какой максимальной скорости в итоге такая машина может разогнаться? В ролике было сказано, что они превысили скорость ветра в 2.5 раза.
Может у ветромобиля есть трансмиссионная коробка передач. При одних оборотах пропеллера, ветромобиль может разгоняться быстрее ветра.
Наверное, есть механизм передачи энергии на колеса, при встречном ветре на передние колеса, при обратном на задние.
А еслиб он еще вращающуюся мачту для пропеллера сделал, то вероятно можно было бы ездить не только по ветру или против, а еще и при боковых ветрах.
Винт связан с колесами, потому при наборе скорости ветра, и небольшом сопротивлении движению, машина будет двигаться по инерции и крутить винт, который будет разгонять её. Естественно, двигаться долгое время быстрее ветра не получиться, потому машина будет постоянно разгоняться и притормаживать, и опять разгоняться и т.д.
Хочу отметить что мне далось как семечка то что я увидел на верт дайр т.к я уже видел ваши эксперименты с рычагом. Можно ваще сделать педали на такой транспорт и чтоб винт поворачивался при ветре без сопротивления, таким образом ветер который будет вращать винт будет передавать энергию на трансмиссию + если поставить пружину как в часах когда их заводишь чтоб машина на педалях или от винта могла накапливать лишнюю энергию.
А вы будете снимать ролик о вашем открытии закона роста подписчиков ютуба?
Движение аппарата не может резко остановиться при достижении скорости ветра. По инерции масса аппарата передается на колеса, они в свою очередь на винт, т.о. при достижении скорости ветра винт становится толкающим. Если резко подует встречный ветер, то тогда винт останавливается и колеса должны начать крутится в обратную сторону в идеале. По факту, там либо цепь слетит либо колеса отвалятся.
Винт вращается за счёт энергии полученной от колес движущейся машины и отталкивается от неподвижного относительно машины воздуха, за счёт чего и происходит ускорение.
винт крутится быстрее скорости ветра тк он благодаря своему профилю может двигаться быстрее скорости ветра и соответственно при стоячем относительно машины воздухе винт еще продолжает вращаться и крутить колеса. Это в ролике подробно рассказано у Дерека
Воздух аналогичен линейке в первом видео, он постоянно движется над землей, и даёт энергию разница скоростей земли и воздуха.
Когда машина достигает скорости ветра, воздух становится неподвижным относительно машины. При этом лопасти винта очень даже движутся относительно воздуха. Возникающая при этом синекдоха и толкает машину быстрее ветра.
Точно! Синекдоха! А я думал, гадал, как она называется!
Уточняющий вопрос. А движение по ветру быстрее ветра имеет постоянный или переменный, пульсирующий, характер?
Ну когда появятся эти машины то хоть будет причина неявки на работу "просто ветер не со стороны работы дул"))
Глупости перекинь передачу и езжай по ветру. 18 км/ч.
там в видео ещё можно было рассмотреть направление вращения винта, а также шаг винта ) или там направление вращения подделали стробоскопическим эффектом ? ))
Ничего не подделали, всё должно работать!
Посмотрите видео у Андрея Кузнецова (тут только один Андрей Кузнецов). Я хотел оставить тут ссылку, но похоже что комменты с ссылками блокируют
1. ветер (за счет трения об землю ) в нижних слоях дует медленней чем на высоте пропеллера, а ленточка висит совсем внизу.
2. представьте, что в машине есть большой маховик (в этой вероятно нет)....машина сначала стоит на месте .... с помощью винта раскручивает сильно маховик запасая кинетическую энергию....а потом подключает его к колесам и понеслась какое-то время быстрее ветра. ок?
3. в машине с видео... этим маховиком я считаю является винт+колеса.
4.ВЫВОД: в очень стационарных условиях с ламинарным ветром при длительном эксперименте машина разгонится до скорости ветра минус трение в колесах...
Кратковременно за счет инерции и энергии в маховике машина может кратковременно превысить скорость ветра....Разность скорости ветра у земли и вверху усиливает иллюзию опережения ветра.
Можно предположить, что когда тележка выравнивается со скоростью ветра эта скорость уже на тот момент складывается из скорости, которую тележка развила за счет съема энергии ветра пока он был относительно тележки, т.е. пока было откуда брать энергию мы усилили ветер или создали разряжение перед собой, что условно одно и тоже и отодвинули точку наступления штиля, а когда наступил штиль относительно системы "тележка винт и воздух от винта" мы были уже далеко ). Но как можно толкаться воздухом об воздух не очень понятно, вспоминается эффект экранопланов, но... что то не вяжется.
В автоматических коробках передач сложные планетарные ряды работают также. Там солнечная передача заторможена, корона вращается от двигателя, а сложное водило с сателитами вращается в ту же сторону, но быстрее.
ну не корона, а венец
@@AcTpaxaHeu в коробке передач это зубчатый венец или венцовая шестерня. А эпицикл это что древнее и не эпичное.
@@AcTpaxaHeu в разной литературе - разная терминология. посмотрим, как будет время.
Когда машина достигает скорости ветра, она по энерции продолжает движение холостым ходом отбрасывая воздух пропеллером назад(против ветра) создавая столкновения двух ветров. Я так понял.
Ну класс!
Так не честно!
Мы первые спросили!)))
за счет того что ветер дует не ровно продольно в направления движения, а под углом, а самое лучше почти перпендикулярно(но не ровно перпендикулярно).
Кинетическая энергия она и в Африке энергия.
Кинетическая энергия ветра относительно земли преобразовывается в кинетическую энергию машины относительно земли.
Поэтому все что нужно это пропеллер который вращаясь выбрасывает воздух быстрее по модулю но в обратную сторону чем двигается сам пропеллер. Привод пропеллера идёт от колес.
Потребляемая мощность пропеллера будет ниже чем вырабатываемая мощность колес (посредством тяги того же пропеллера) только в случае достаточного соотношения передаточного числа механического привода на пропеллер от колес (берём КПД пропеллера 100%←К)
Поскольку мощность это крутящий момент умноженный на обороты, то благоприятные условия проявляются когда пропеллер начинает вращаться достаточно медленно чтобы забирать меньше энергии чем вырабатывают колеса.
А это возможно только если ветер движется в подходящем для этого направлении.
Проще говоря пропеллер вращающийся на такой скорости что создаёт лишь лёгкий ветерок в обратную сторону относительно окружающего воздуха ( двигаясь на скорости ветра) потребляет мизерную мощность по сравнению с вырабатываемой мощностью колес, которые за счёт огромных оборотов дают внушительную мощность. Разница в мощности расходуется на разгон.
Было бы интересно соорудить трубку с водой внутри которой катается такая машинка
“ветер будет направлен только в нижние лопатки» - и ежу понятно, что колесо будет крутиться. а если направить ветер на всё колесо целиком? что произойдёт? колесо покатится по ветру. вот, что произойдёт. опыт изначально некорректен и вводит в заблуждение.
Всем день добрый! О ролике веритасиума - еще раз пересмотрел, но так и не увидел доказательств, что он может двигаться долговременно быстрее попутного ветра. Кратковременно - да, может, когда попутный ветер стихает, а "ветромобиль" по инерции движется с прежней скоростью. Что стоило поставить датчики скорости ветра на всем пути следования и предоставить графики скоростей ветра и мобиля? Извините, что вот такой "Фома неверующий"))))
А потом ведь, зачем ему вообще ветер? Слегка подтолкнул, а дальше он сам может двигаться за счет встречно набегающего потока воздуха.... Только успевай нажимать на тормоза)
@@Sobrat Есть другое видео с ветромобилем, где на нем закреплены 3 ленточки. Одна из них на самом верху (значительно выше винта). Все отклоняются назад.
А едет он, думаю, не за счёт энергии набегающего спереди воздуха, а за счёт набегающего сзади ветра, налегающего на винт. И этому процессу есть предел по скорости. То есть, нет положительной обратной связи.
@@andreykuznetsov7442 , самый быстрый парусник на сегодня развивает 53 узла при скорости ветра в 30 узлов: ua-cam.com/video/91IURyGEhY8/v-deo.html
Эмм... Мы взяли рычаг, которого нет, приложили силу, которой нет и этим объяснили другую силу. А в физике всё вот так доказывается?
Да. Главное, чтобы сумма векторов сил была равна нулю. ))
Да, придумываются математические модели. Если результат расчетов систематически сходится с экспериментом, модель используется.
@@andreykuznetsov7442 Так, на всякий случай. Это была шутка. Как люди далёкие от физики (хотя и себя близким не назову) могут воспринять такое объяснение.
Понятно, что приводит в движение ветер. Если ветер обогнать, то ветер будет не отдавать а отбирать энергию.
Но если вопрос поставить принципиально то это КРАТКОВРЕМЕНО возможно. Мы же с древних времён умеем аккумулировать энергию. Эсли на вышеуказанный "автомобиль" в трансмиссию "врезать" маховик и двухступенчатую коробку передач, то импульса хватит, чтобы кратковременно опередить ветер.
Ну и я думаю не стоит говорить об химических аккумуляторах, рекуперации и т.д))) Так тоже можно обогнать ветер. Опять же, кратковременно
Да все дело в разнородности среды, ничего б не получилось, если не за что зацепиться. Только ветер без земли или воды, ничего бы не получилось. Но эксперимент против ветра куда более нагляден. Таким образом можно делать любые конструкции пропеллеров. Например цилиндрические. Они компактнее.
Классно
Я велосипедист, искал как теоретически использовать силу ветра в своих целях. )))
Возможно, многие думают не о тех вещах, как и я? Что', если надо рассматривать скорость ветра не относительно всей машины в целом, а именно относительно поверхности вращающейся(!) лопасти пропеллера?! То есть, вот говорят, мол, когда машина по ветру достигнет скорости ветра, что тогда? А что в этот момент происходит с лопастями относительно ветра, ведь именно они "двигают" наш автомобиль?
А если рассматривать не воздух а воду с течением и в ней тележка по такому же принципу.
Тогда сможет разогнаться быстрее течения или увязнет
Как будто бы да намного быстрее разгониться, а в орегенале упомянули что в 2.3 раза быстрее разогнали.
Вот это не укладывается в голове.
В случае с водой ты не сможешь контактировать с неподвижной землей, а это, насколько я понял, главное условие.
@@user-ul1py4in7j Точно. Надо в воде протянуть какую-то направляющую, привязанную к Земле, за которую аппарат бы цеплялся.
А теперь представим машину Терека с винтом в стоячем воздухе. Если ее толкнуть вперед, то сработает трансмиссия от колес. Трансмиссия будет вращать винт и тележка будет ехать все быстрее и быстрее. Ведь вращение винта будет приводить в движение колеса, которые раскручивают винт. Возможно ли такое? Конечно же нарушится закон сохранения энергии.
Я не могу понять почему кораблик разгоняясь не приобретает еще больший разгон, за счёт того что напирающий воздух начинает сильнее давить на винт, тут же получается положительная обратная связь, и по идее он будет разгоняться бесконечно, но этого не происходит, почему?
Разгоняться будет до уравновешивания с силой сопротивления воздуха , как происходит с обычным автомобилем , когда он при одном и том же положении газ педали движется равномерно .
У нас есть накопление энергии при ускорении, следовательно накопленная энергия, как-то рекуперирует
Спасибо!
я подожду ваш следующий ролик, чтобы узнать ответ
@@schetnikov приятно читать, что ждать не долго :) Спасибо Вам!
@@schetnikov Коммент Игорь Игорев, там, возможно, распутаю Вас. Машинка с подвохом )))
Интересно, правда с формулами всё-таки будет лучше.
КО: в системе нет другого источника энергии, кроме ветра.
Но как натянуть сову на глобус то? )
Она перед собой что то типо вакуума создает
@@Guhihome чтобы создать зону пониженного давления перед собой, где на это взять энергию?
Кстати что вы думаете о двигателе слободяна?