Вставка
- Опубліковано 15 жов 2024
- Теннисный шарик удерживается в воздушной струе за счёт того, что сила лобового сопротивления равна его весу. А когда шарик отклоняется в сторону, его возвращает в струю возникающая по закону Бернулли разность давлений.
Ключевые слова: принцип Бернулли, уравнение Бернулли, закон Бернулли, затопленная струя, эффект Коанда, Bernoulli principle
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass...
Новосибирский Государственный Университет
www.nsu.ru/n/
Физический факультет НГУ
![Lp. Сердце Вселенной #30 ДВА В ОДНОМ [Один человек]• Майнкрафт](http://i.ytimg.com/vi/nrXy15orKhY/mqdefault.jpg)
В данном случае, при горизонтальном положении фена, вектор силы лобового сопротивления направлен перпендикулярно вектору силы тяжести, действующей на тело т.е. лобовое сопративление никак не препядствует силе тяжести. Если еще в самом начале эксперимента, поперечная аэродинамическая сила, направленная в противоположную сторону к силе тяжести, была довольно большой, но когда тело относится силой лобового сопративления в соорону движения потока воздуха, то поперечная аэродинамическая сила становится ничтожно малой и тело падает.
👏
👏 стоя.
Гравитация - беспощадна, всё что не за пределами - к центру!)
Базару нет. Спасибо за ваш ответ. Возможно на олимпиаде поможет)
Очень круто! Спасибо!
Кажется теперь, что почти всегда, когда мы использовали закон Бернулли в задачах, мы использовали с ошибкой.
Но в силу того, что и другие использовали не правильно, это почти никто не замечал.
Шарик в струе, Незаметная бутылка, звуковая труба .... Многие задачи требует пересмотра.
Отличное видео! Всегда знал что первые обяснения неверны, но не знал правильного обяснения! Спасибо вам, продолжаете в том же духе
Бальзам на раненую душу , большое спасибо за науку
Спасибо за обзор всех подходов к объяснению такого дискуссионного для теории явления!
О Боже я понял! В школе до меня не доходило никак , а тут один видеоролик и я физик!
Мужики гении чудо люди, задачки это хорошо и даже отлично но можно пояснения для тех кто в школе плохо учился . пожалуйста 🙍
Мужики в поле пашут и лаптями говно месят .
А тут взрослые и образованные МУЖЧИНЫ .
Почувствуйте разницу .
Потому что в горизонтальном положении не уравновешивается сила сопротивления?
ну а если шарик сильно нагрет, и поток за ним образует как-бы сопло внешнего расширения?
Отличный ролик. Давно такого не было. Спасибо.
При переходе в горизонтальное положение скаляр проекции вектора силы лобового сопротивления на вертикальную ось будет уменьшаться, шарик будет отдаляться от сопла. Если бы поток воздуха не замедлялся, то, вероятно, шарик бы не выпал бы никогда из струи, лишь отклонился бы от центра на расстояние достаточное, чтоб скомпенсировать силу земного тяготения и двигался бы в горизонтальном направлении бесконечно долго.Но так как струя тормозится и скорость потока падает, следовательно и величина поперечной аэродинамической силы падает и шарик выходит из положения равновесия, выпадая из потока.
Большое спасибо вашему каналу за такое прекрасное видео! Всё подробно, ясно и красочно объяснено. Лайк и подписка)
Большое спасибо за видео! Всегда очень интересно и понятно!
Мы ещё в школе в конце 70-х ставили такие эксперименты с трубкой и шариком, причём не на уроках физики.
благодарю вас за видео, очень интересно, продолжайте.
Это просто супер!!!
Разности скоротей у Фена недостаточно чтобы уравновесить вес шарика при горизонтальном положении фена, какой бы сильной струя не была шарик сдует в зону где поток уже рассеивается. Привяжите шарик ниткой и проведите эксперимент - упадет шарик или нет при горизонтальном положении фена? Хотя наверно это вопрос веса шарика и силы струи. :))
Закон не работает? Более высокая скорость есть, а пониженного давления нет? Может поток слишком медленный чтобы увидеть изменение давления? :)))))
ну так, при горизонтальном положении нет никакой силы (гравитации) противодействующей лобовому сопротивлению, и шарик просто сдувает. нет?
да
Нет
Ровно да наоборот
шарик смещается дальше от фена, где поток рассеивается - падает плотность потока, также пропадает скорость обтекания (потому что шарик движется вместе с воздухом), а значит пропадает и "подъёмная сила".
кстати да!
Очень интересно. Ещё бы рассмотреть почему в стакане воды при закручивании сахар и чаинки не разлетаются по сторонам, а стремятся в центр.
Уважаемая команда,, getAclass,, проведите, пожалуйста, опыт с падающими лопостями вентилятора. Мне интересно как вентилятор поведет себя в свободном падении и как поведет падая по направляющему штырю. Как будет ускоряться и вращаться. Какие силы подключатся и в каких соотношениях. Будут ли лопасти вначале задерживать падение, а после набора оборотов наоборот ускорять.?
@@schetnikov спасибо большое за ответ, но дело в том, что я писал вам уже несколько месяцев назад, может и год назад идею, в которой вентилятор имеет посередине отверстие с резьбой и надет на штырь с резьбой и спускаясь по штырю набирает обороты. До каких оборотов он разгонится и с какой скоростью будет падать, если он будет не бумажным, а потяжелее. Дело в том, что в детстве я, подбрасывал разные бумажные вентиляторы и с деревьев тоже, но однажды мне попался вентилятор охлаждения радиатора автомобиля и я подбрасывал его и однажны он так удачно стал планировать, что сначала он парусил, потом чуть завертелся и ускорился, потом резко преодолев какой-то порог пулей засвистел сильно завертелся и плотно прижался к земле. Потом лишь пару раз удавалось достигнуть этого эффекта и я вот думаю, а что если принудительнонаправить его вертикально, насколько он разгонится и может ли быть эффект самотяги или мне это показалось. Извините, если что, я ни разу не физик
@@schetnikov можно попробовать один разик с резьбой и другой без резьбы. А еще межно против резьбы)) штука
*Хорошее видео 😊*
Какая разность сил давления возвращает шарик на середину? Справа от шарика давление меньше чем слева.
Уже писали... но отвечу вновь. Ясли расставить силы при горизонтальном положении струи будет следующая картина: по горизонтали будет действовать только сила лобового столкновения, а по вертикали - гравитационная(тяжести) и частично сила давления воздуха(но она будет мала) . Из так как по горизонтали действует только одна сила, то шарик начнёт двигать в сторону действия этой силы. То же самое при малом угле наклона, только помимо лобовой силы будет действовать небольшая сила тяжести( её проекция).
На вопрос можно ответить, что шарик - это очень плохое крыло, при таком профиле подъемная сила не возникает, так как горизонтальный поток после обтекания шара не приобретет импульс, направленный вниз.
спасибо большое! проект сделать надо, а я даже что писать не знаю.🥰
А почему скорость потока в центре выше, чем по краям? Трение? Получается, что для достаточно широкой струи осцилляции шарика будут больше?
Шарик просто сдувает, в потоке воздуха его прижимала к фену сила гравитации, при увеличении угла направленного потока воздуха, уменьшается сила сопротивления этому потоку, в данном случае это сила притяжения и уже разность давления в потоке шарик не сможет удержать, но если прикрепить шарик к фену при помощи нити, то он останется в потоке, на него будет действовать также сила сопротивления, и разность давления будет его поддерживать, но нить должна быть той же длины или даже чуть короче, как когда шар висит под 90° тогда на 0° он должен удержатся.
а разряжения на шарике появляется с тыльной стороны шара и начинаются вехривые потоки которые втягивают шар
все замерено сетифицироваными приборами с точностью 00.1
3:44 Загиб к оси струи происходит в выхлопе реактивных двигателей. Точнее конструкторы подбирают параметры так, чтобы этого не происходило. Подбор идёт скорости струи так, чтобы давление внутри струи примерно равнялось атмосферному давлению. Чем выше взлетела ракета, тем заметнее распухает струя. Давление атмосферы уменьшается, а параметры струи сохраняются. Давление в струе становится больше давления в атмосфере и выбранный объём воздуха на границе движется наружу.
@@NitsuGaash Проводили измерение, но что мы измеряли, а что хотели измерить? Я напомню. Было утверждение, что шарик в потоке влияет на поток, поэтому возле шарика давление где-то выше, где-то ниже атмосферного. А вопрос был какое давление в струе, в которой нет шарика. И что мы сделали для ответа на этот вопрос? Мы поместили предмет в струю. Трубка показала ноль, а мы убедились, что трубка не внесла искажения, которые вносил шарик? Нет.
Второй эксперимент - если бы была разность давлений, то граница струи двигалась бы. Мы не видим движение (расширение или сужение струи), значит граница не двигается. А мы посчитали какой должен быть эффект? Мы убедились, что при данных скоростях струи и при данных органах измерения и при данных расстояниях измерения мы бы смогли уловить эффект? Нет.
Вот поэтому я написал контр пример. Я не знаю в чём дело, может я привёл плохой пример. Может быть струи ракет сверхзвуковые и там другие процессы или параметры струи зависят от давления окружающего воздуха, а я считаю их константой, я не знаю.
@@NitsuGaash Я не полностью уловил твой коммент. Пропустил про "он ничтожен и на шарик почти не влияет". Вот да, согласен. Но это интуитивное понимание. А вдруг шарик настолько лёгкий, что чувствует даже такой слабый эффект? В любом случае тут не всё так просто как "давление равно", так что мне интересно, что напишет автор видео.
Ребятыы.... я ваш фанат! )
кроме устойчивости в поперечном нужна устойчивость в продольном, а там силовой напор струи должен уравновешиваться силой тяжести. А сила тяжести строго вниз. Как только силовой напор превышает составляющую силы тяжести шарика направленную на струю, так сразу он выпадает, ну или ломается поперечная устойчивость, т.к составляющая силы тяжести больше чем возвращающий в центр струи момент от бернулии. И шар выпадает неизбежно.
шарик затягивае турбулетный поток тоесть завехрениями воздушного потока за счет обтикаемости.
проводил испытания турбодинамической трубе с дымогенератором.
только вихревой поток шарик ловит сразу затягивает если вихревой поток не достигается и не успевает образоваться то шарик вылетает
все зависит от массы тела и габаритов
При большем наклоне ,уже начинает работать сила притяжения и шарик начнёт стремится перегнуть перевесить поток давления ,вес шарика окажется сильнее чем поток струи .
Ещё кое-где сохранились фонтанчики для питья, так вот, если бросить туда шарик, то он тоже будет удерживаться в струе воды. Находится он будет на самой её вершине, но падать не будет.
Почему? Прилипает к "плёнке поверхностного натяжения"?
Непонятен момент на 3:45. Почему струя должна сжиматься? Она просто будет увлекать за собой объемы воздуха, находящиеся рядом со струей. На этом принципе основана работа воздухоструйного насоса (эжектора), где разогнанный до сверхзвуковых скоростей в рабочем сопле пар увлекает за собой парогазовую смесь из камеры, куда этот сверхзвуковой пар поступает.
Так же интересно было бы посмотреть на статическое давление струи непосредственно за феном
@@schetnikov А перпендикулярный градиент давления не является причиной перемещения объема жидкости из области более высокого давления в область более низкого давления?
Склонен полагать, что это связано с тем, что в случае с горизонтальной струёй исчезает та сила, которая противодействует силе, создаваемой потомком.
Шарик выпадает потому, что вместе с струёй удаляется на расстояние от сопла. где струя распадается на турбулентную пелену. Перестаёт быть струёй ( как направленное движение воздуха ).
Если шарик привязать к срезу сопла, симметрично по оси струи, на гибкую связь, чтобы он не удалялся от среза сопла, то он будет удерживаться в струе даже в вертикальном положении, направленном вниз...😁
Сила сопротивления воздуха всегда возникает из-за разницы давления? Если парашютист летит вниз под действием силы тяжести, то сила сопротивления нарастает по квадрату скорости из-за разницы давлений?
Закон силы тяжести стал сильнее закона Бернулли. Правильно?
Спасибо, многое прояснилось. Но всё же осталось и недопонимание.
Из этого ролика и из ролика про подъёмную силу крыла складывается впечатление, что отклонение потока и сужение/расширение трубки тока всегда сочетаются так, что применение принципа Бернулли (ПБ) и и третьего закона Ньютона (ЗН) эквивалентно. А именно, по ПБ воздух над крылом ускоряется и трубка тока сужается, а по ЗН воздух отклоняется вниз - с обеих точек зрения получается один результат. Далее, по ПБ воздух под шариком замедляется и трубка тока расширяется, а по ЗН воздух под шариком отклоняется от вертикального движения вбок - снова получается одинаковый результат, что на шарик снизу действует повышенное давление, толкая его вверх.
Однако в голову приходит такой мысленный эксперимент. Возьмем трубку постоянного сечения со стационарным потоком воды, изогнутую в форме буквы U. По ПБ давление в этой трубке везде должно быть одинаковым. А по ЗН давление на внешней поверхности поворота (в изогнутой части трубки) должно быть повышенным, а на внутренней поверхности - пониженным. Непонятно как разрешается это противоречие.
Кажется, это такая тема, в которую надо погрузиться практически, чтобы окончательно понять.
@Андрей Щетников Но почему так? Ощущение, что интуиции не хватает входных данных.
По себе могу сказать для примера, что значительно продвинулся в понимании уравнений Максвелла когда начал на компьютере численно моделировать распространение электромагнитных волн. В голове как бы сложилась мозаика из уравнений и фактов.
@Андрей Щетников Кажется, догадываюсь, в чём дело
@@andreykuznetsov7442 , а как сможете Вы так сделать начальные условия стационарного течения идеальной жидкости, чтоб в трубке с формой буквы U пОлный напор идеальнеой жидкости был бы одинаков всему объёму этой трубки?
@steppeez Не знаю, как это сделать по всему объёму. А если только на входном конце трубки, то, наверно, использовать идеализированный насос, создающий одинаковое давление в поперечном сечении. А что вы думаете об этом?
@@andreykuznetsov7442 , справедлив ли закон Бернули в объёме жидкости с непостоянным пОлным напором?
Ответ: Он отталкивае шарик. Я думаю что давление с низу в вверх, не очень сильная, а вот когда наклоняем в сторону то уже идёт, отталкивающий поток давление. Вот и получаетьс, что при вертикальном положени шарик будет держаться на плаву, с помощу не большого давление. А вот когда повернем на горизонтальное, то получиться оттакливающийся поток давление
Вопрос, от чего зависит аэродинамическая сила?
Шарик держался за F= -g*m*cos(a) когда 90 градусов угол Между поток воздуха и mg тогда воздух вытолкнет потому что
mg*cos a=0. ( a=90°)
Сила тяжести наверно начинает преобладать, потому что в вертикальной струе она получает воздействие самому сильному давлению воздуха, а наклоняя увеличиваем силу тяжести относительно силы давления воздуха, ведь в вертикальном положении эти силы соостны, а меняя положение вектор силы тяжести также направлен вниз, а вот сила давления воздуха уже уменьшает компенсацию силы тяжести.
Вопрос не в тему, но всё же очень давно мучает меня(с 8-ого класса): почему при трении эбонитовой палочки об шерсть они заряжаются, если они оба являются диэлектриками?
в случае горизонтального положения струи сила лобового сопротивления ничем не уравновешивается и шарик уходит туда, где скорость течения струи становится меньше на столько, что не компенсируется уже и сила тяжести.
если мы воспользуемся пылесосом и будем воздух всасывать трубкой находящейся с верху шарика, что будет происходить с шариком 1 он при тянется к шлангу 2 упадёт на землю 3 зависнет на определённом расстоянии от начала шланга. Как вы думаете что произойдёт? И ставили вы такой опыт?
кстати да, сильная неравнозначность выпускания и всасывания порождает массу парадоксов.
Конечно, либо притянется, либо упадет. Точно не зависнет, потому что равновесие будет нестабильным.
@@oleksiikharkov1816 опыт элементарный ,но шарика нет если у вас есть попробуйте. Наклевывается интересный парадокс.
@@ksurit80 сделайте шарик из комка бумаги.
Какой же "парадокс" вы имеете в виду?
Потому, что шарик сдует.
При горизонтальном положении струи шар просто улетает от фена на расстояние, где разность давлений не может его удержать в струе (скорости потока падают тормозясь). Сила тяжести не помогает удерживать шар вблизи фена.
А вот если включить два мощных фена с противоположных сторон..
Эх, не о том вы вопрос задаёте! Вот если бы спросили - оказывает ли давление на источник, подвешенный в струе тяжёлый шар? Вот тут бы вы поулыбались с комментов))
Кстати, к этому и картинки есть - i.postimg.cc/yNm9WDmL/image.jpg и i.postimg.cc/qMmTnrX0/image.png
Интересно, ответит кто-нибудь)
похожие вопросы были в другой теме )
воздухозаборники источника струи всасывают и импульсы взбаламученного воздуха, а шар есть, самый ближайший к воздухозаборникам источника струи баламут струи в воздушном пространстве лаборатории или студии, хотя и не самый крупный и ершистый
@@steppeez если честно, ничего не понял)
есть картинки - znimg .ru/gallery/1585914449/GklsRvthqM.html
@@RomanVladimirovichF , картинки, как и слова, не переносят импульса физической силы
А возможно ли в теории при горизонтальном положении струи так ударить шарик по касательной снизу (очень тонкая струя), что вся сила падения шарика перейдет в его вращение и он останется на месте? Что-то вроде закона Магнуса. Спасибо!
🌀Киев👍.Знал про это, но без тонкостей. В копилку, спасибо за труд. 🏫
Я считаю, что если увеличить угол наклона, то сила тяжести превзойдет силу сопротивления, поэтому шарик упадет
С помощью шарика вы организовали стоячую волну ,а уменьшение или увеличение потока меняет длину волны. я правильно понял?
неа, и тут практически нету экранного эффекта
@@RobotN001 есть похожее видео с шариком где мужик сверху первого шарика кладет второй и третий они держатся,нестабильно, но на определённом расстоянии в потоке воздуха.
@@schetnikov а что образуется после шарика на видео "кучерявые " полоски.
@@schetnikov да можно было нарисовать так если это была бы другая фигура ,но на шаре линии тока плавно обтекают шар и сходятся в одной точке. А аналогия это антенна "линза Люнеберга" . Вы утверждает что стоячей волны там нет. как вы проверяли .
@@schetnikov У меня была учительница по физике у неё что не спросишь она отвечала не знаю меня так учили.Потом я перешёл в другую школу и там учитель мне отвечал на мои вопросы так Не знаю давай разбираться вместе. Как вы думаете кто больше знаний передаст,и раскроет глаза на природу явлений первый учитель или второй .А вы говорите вопрос необоснован.
На этот раз автор объяснил, когда закон Бернулли применять нельзя, и это очень хорошо. Однако, уважаемый автор не объяснил, почему вблизи шарика его применять можно. Почему вблизи шарика воздух можно считать идеальной жидкостью, для меня, например, не очевидно.
Постепенно, с возрастанием наклона, шарик смещается к краю потока. И настает момент, когда один его край цепляет воздух комнаты. И струя выталкивает его.
Смотрю этот канал.
Ничего не понимаю, но очень интересно
Жене с утра в ванной дам шарик погонять)
а почему он так вертится?
когда-то мне было занятно дуть через соломинку ламинарной струёй воздуха на зеркадьную гладь жидкости с дистанции 10--15 [см] и смротреть на маленькую ямку на поверхности жидкости и на плавающие соринки
@@schetnikov , мне бы было интересно посмотреть на (снятый на скоростную камеру)спутный след от этого шара
@@schetnikov , это будут результаты других научных работ
ещё мне были бы интересны показания в видосе экспериментальных результатов исследования этой аэродинамической системы стабилизации этого шара к оси симметрии этого фена с установлением порядка астатизма системы автоматического стабилизирования этого шара на оси этого фена и с определением динамических характеристик качества стабилизации этого шара на оси этого фена
Главное не закручивать шарик, а то эффект Магнуса подпортит эксперимент.
А если два фена дуют, то сможет шарик зависнуть между двух потоков?
Потому что струя начинает дуть в бок, а не вверх
Потому, что аэродинамическая сила, удерживающая шарик в струе, перестаёт его удерживать.
я слыхал, что корабли в море не плавают рядом потому, что их притягивает силой по закону Бернулли и они сталкиваются и тонут. Видать вот почему киты и дельфины оказываются на берегу. и ракеты сбивают самолеты тоже по Бернулли, и WTC тоже притянул самолет поэтому.
Пропадает продивадействие в виде гравитации и струя выталкивает шарик
а как же ромбы Маха?
3:50 но струя сжимается как раз за шариком )
Давление в внутри потока равно нулю а скорость максимальная .А Вы скорость мерили?
сила тяжести превзойдет силу сопротивления, поэтому шарик упадет
а ваши расчеты и теории это не точная наука и дает только преблизительные расчеты
точность достигается путем опытов и среды (факторов много)
Когда -то тоже экспериментировали ua-cam.com/video/WAtZPITYSf0/v-deo.html
Поток воздуха закручивается позади тела и давит его обратно ,и.к. тело круглое тело толкает обратно с равной скорость набегающей. Аэродинамика 😂😂😂
У меня перевернулось сознание, честное слово:) и пока выравниваться не собирается:) вот и пишу в 6 утра, так как остался наедине с вопросом, и пока он (вопрос) побеждает.
Часто закон Бернулли демонстрируют на двух опытах: измерение объема лёгких через надувание пакета и вот такой пульверизатор (im0-tub-ru.yandex.net/i?id=67f5f1c3368a4506d9c0481d9e88b64b-sr&n=13). Но если давление в самой струе равно атмосферному, то за счёт чего всасывается воздух в струю в первом случае, и за счёт чего вода поднимается во втором случае?
Вот в эксперименте с шариком и воронкой понимаю, там действительно трубка тока сжимается, и давление падает. А в задачах, которые выше писал, две разные среды: мы дуем,а где-то рядом находится атмосфера.
@@schetnikov Спасибо за ответ! Вот пульверизатор, который когда-то давно делали для ярмарки в "Лаборатории Z". vk.com/photo-29568441_309172957. Он совершенно точно работал.
Интересно, была ли такая задача на IYPT, интересно ли это для участников. Просто с одной стороны на начальном этапе кажется, что все просто. Но многие ли дойдут до таких рассуждений, которые есть у Вас...
шарик удерживает в воздухе струя воздуха, когда же его повернуть на бок, то эта струя, которая поддерживала его, теперь просто толкает в сторону, а снизу нет ни каких удерживающих сил и шарик под воздействием гравитации упадет на землю
Шарик просто вытекает из струи :)