Кольцо Kair a

← →
Kair (2003-06-30 09:52) [0]

Задача:
Имеется кольцо из стальной проволоки круглого сечения, диаметр которой
равен 1 мм. А диаметр кольца равен 20 мм.
Кольцо подвешено на нитке и вращается со скоростью 10 обротов в секунду.
Какая при этом развивается мощность?
Какая при этом совершается работа?
Также надо составить формулу, в которой определяется зависимость мощности
от диаметра кольца, сечения проволоки и скорости вращения.

Вобщем, что я видел:

Висит неподвижно кольцо на нитке. Затем на нее нанепрерывно начинает воздействовать определенная сила. И колько начинает вращаться. И вращается до тех пор, пока нитка не закрутится настолько, что сила сопротивления нитки (упругость) становится равной силе, воздействующей на кольцо. И кольцо останавливается. Но поскольку эта самая сила постоянно воздействует на кольцо, то кольцо не начинает крутиться в обратном направлении (и потому нитка не раскручивается).

← →
Думкин (2003-06-30 10:00) [1]

Если по первому - то 0.
Момент количества движения - другое дело.

А приписка противоречит условию:

> Кольцо подвешено на нитке и вращается со скоростью 10 обротов в секунду.

В Приписке же - у него есть угловое ускорение.

← →
Kair (2003-06-30 10:01) [2]

Не шутить... Я это на полном серьезе пишу.

← →
Kair (2003-06-30 10:05) [3]

Т.е. кольцо разгоняется до десяти оборотов в секунду. А затем тормозится ниткой.

P.S. Немного не правильно вопрос задал. Извите уж - как могу.

← →
Думкин (2003-06-30 10:07) [4]

> Kair © (30.06.03 10:05)
А я понимаю как написано.

← →
Dmitriy O. (2003-06-30 10:07) [5]

Когда нитка скрутиться до упора начнет скручиваться само кольцо 1 мм слишком тонкая проволока.

← →
Kair (2003-06-30 10:11) [6]

А сила, воздействующая на кольцо совсем маленькая. Кольцо не скрутися.

Возможно она где-то в районе 2 милли Ньютона. Но это только предположение.

← →
Kair (2003-06-30 10:46) [7]

http://web.host.kz/wimper/kolco.gif

На рисунке показано как это выглядит.

← →
Dmitriy O. (2003-06-30 11:58) [8]

>Kair © (30.06.03 10:46)Срочно патентуйте свое изобретение это же вечный двигатель ни когда не видел чтобы кольцо крутилось от простого поднесения магнита (надо будет собрать данную схему)

← →
Думкин (2003-06-30 12:02) [9]

> Dmitriy O. © (30.06.03 11:58)
Чтобы там ни было, но вечняка все едино нет - потаскай магнит туда-сюда. %-)

← →
Dmitriy O. (2003-06-30 12:06) [10]

>Думкин © (30.06.03 12:02) Коллосальные обьемы дармовой энергии можно получить если использовать схему kaira на море т.е магнит будет установлен на буе а таскать его туда сюда будут волны.

← →
Andryk (2003-06-30 13:10) [11]

Не ну конечно можно предположить, что кольцо из сверпроводника. Но тогда кольцо дожно стремится к горизонтальному положению.

Кстати о вечных двигателях на магнитной основе.
http://www.n-t.ru/tp/ts/dms.htm

← →
Kair (2003-06-30 21:08) [12]

Снова провел эксперимент трехлетней давности и кое-что уточнил:

Кольцо останавливается не сразу. Когда, вероятно, сила магнита становится
равной силе сопротивления нитки (упругости), кольцо не сразу тормозит,
а, скорее всего, по инерции еще продолжает вращаться. Затем, кольцо
постепенно тормозится и начинает вращаться в обратную сторону (
потому как сила сопротивления нитки в этот момент больше силы магнита).
Затем, все повторяется до тех пор, пока кольцо не затормозится. Но оно
не совсем тормозится, оно немного проворачивается в обе стороны (где-то
по 1/4 (90 градусов) - 1/2 (180 градусов) круга). Но, думаю, если
подождать более длительное время, то кольцо остановится почти полностью.

Когда, после закручивания нитки, кольцо начинает вращаться в
обратном направлении, то оно вращается не так, как если бы на него не
воздействовал магнит. Так как, когда на кольцо не воздействует
магнит, кольцо крутится заметно быстрее и дольше (совершает большее
количество оборотов).
А еще вот что: Вращение кольца не зависит от того, замкнуто ли кольцо или
разомкнуто. Оно все-равно вращается.
Чем меньше диаметр кольца, тем быстрее оно вращается. И наоборот.
Сила магнита всегда поворачивает кольцо против часовой стрелки (если смотреть
сверху).

Почему я предположил, что сила равна около 2 милли Ньютонов:

При вращении кольца, я подносил к нему одним концом полоску бумаги (плоской
стороной), держа при этом ее за другой конец. Кольцо загибало бумагу и продолжало
вращение. Затем, я, держа бумагу в горизонтальном положении, ставил на нее
груз (кажись это были маааленькие кусочки свинца) до тех пор, пока
бумага не прогибалась и груз не соскальзывал с нее. Затем, я взвешивал груз.
Получилось где-то около 0.2 граммов (за точность не ручаюсь). Затем,
по формуле F = m*a я вычислил силу, т.е. F = 0.2E-3 * 10 = 2E-3 = 0.002 = 2 мН.
Сопротивление нитки (упругость) не учитывалось.

Могу предположить, что работа равна:
A = F*S = 2E-3 * 5E-3 = 0.00001 = 10 мкДж.
А мощность равна:
N = A/t = 10E-6 / 2E-1 = 5E-5 = 50 мкВт.
Где
S - путь, приблизительно настолько загибается бумага, т.е. столько
проходит край кольца при загибании бумаги. (5 миллиметров)
t - время, за которое загибается бумага (тоже приблизительно). (1/5 секунды)

Но я не очень этим данным верю.

Напомню, что также нужно получить зависимость мощности от диаметра кольца,
сечения проволоки и скорости вращения.

Думаю, что мне все-равно никто не поверит...
Да и вопрос ведь не в том поверит ли мне кто-нибудь, а в том что надо
определить работу и мощность.
Тогда, просто представте, что на кольцо воздействует магнит. И что оно
вращается. И все. Без этих верю-неверю. Просто представте.

P.S.: Вот если бы у меня был магнит размером в поперечнике хотя бы где-то около
1-2 метров, то можно было бы проверить, как говорится, на практике. Думаю,
тогда можно было бы поставить кольцо (с диаметром как у магнита) на подшипники,
и эта таинственная сила смогла бы преодолеть силу трения подшипников и
привести кольцо в движение. Или моя догадка с крахом бы провалилась, и
я бы наконец-таки успокоился и оставил бы эту затею. А то вот уже третий год,
как я это увидел и немогу проверить. И во-мне все это время теплится надежда.
Но это нереально (достать магнит таких размеров).
Так что помогите, пока, теоретически рассчитать.

← →
Kair (2003-06-30 21:32) [13]

Вращается все металлическое. Даже иголка подвешенная за ушко.
Только ее пометить надо, что бы заметить вращение, а то очень быстро и незаметно вращается.

← →
Vlad Oshin (2003-06-30 21:34) [14]

Какая при этом развивается мощность?
Какая при этом совершается работа?

чего? кольца - 0.(объект над которым совершается действие), имхо

← →
Думкин (2003-07-01 06:13) [15]

> Vlad Oshin © (30.06.03 21:34)
Ноль из-за другого, если кольцо крутится без ускорения.

Но.. автор говорит только о вращательном движении, если это соответствует действительности - то...
Но вот так ли это? Если все движение сводится толко ко вращению - то пиши автор - подробностей хочу.

← →
Kair (2003-07-01 09:06) [16]

Кольцо только вращается.

Не знаю, какие еще могут быть подробности.

Все до предела просто (как на рисунке).

← →
Kair (2003-07-02 06:13) [17]

А кольцо еще и в горизонтальном положении крутиться может.
http://web.host.kz/wimper/kolco2.gif

Я еще и посчитал... Но не уверен, что так можно. Вобщем, вот:

D = 20 мм; d = 2 мм; vo = 5 об/сек.
V = S*l = pi * R^2 * 2 * D = 12.56E-8
m = V*ro = 12.56E-8 * 1.6E+4 = 2E-3 кг = 2 гр.
v = S/t = vo*l/1 = 5*2*D = 200E-3 = 0.2 м/с.
A = E = (m*v^2)/2 = (2E-3 * 4E-2)/2 = 40E-6 = 40 мкДж.
N = A/t = (40E-6)/1 = 40E-6 = 40 мкВт.

D - диаметр кольца;
d - диаметр сечения проволоки;
vo - скорость углового вращения, взял не 10, а 5 оборотов в секунду;
V - объем кольца;
l - длина проволоки;
R - радиус сечения проволоки;
m - масса кольца;
ro - постоянная величина (1.6E+4), удельной плотностью кажись называется, значение точно не помню, если не точно взял, то поправте меня;
v - скорость движения края кольца;
S - путь, который проходит кольцо;
t - время, за которое кольцо совершает 5 оборотов, равно 1 секунде;
A - работа;
E - энергия, кажись называлась кинетической, помню, что при определенных обстоятельствах она равна работе, но не помню при каких, вобщем, посчитал равной работе;
N - мощность;

Надо же значения мощности и работы при теоретическом вычислении не намного отличаются от значений практического вычисления, где я использовал полоску бумаги.

Если это решение правильно, то тогда при размере в 1 метр будет получаться мощность в 12.5 кВт, а при 5 метрах - 150 МВт. Впечатляет.

Если ход моих суждений верен, то, вроде бы, зависимость мощности от диаметра кольца, сечения проволоки и скорости вращения кольца найдена.
Теперь бы хотелось ваше мнение узнать.

Но... Ведь при увеличении размеров магнита значение одной его величины (забыл как она называется, помню, что выражается она в теслах, Тл; вроде бы эта величина определяет силу притяжения магнитом металлических вещей), кажется, не увеличивается, а значит - не будет возрастать сила воздействия на кольцо, и увеличение размеров не увеличит мощность.
Хотя, может, ...
Эх, не знаю.

Думаю, надо бы еще и с электромагнитами опыт проделать. Тем более, что у них можно устанавливать значительную мощность (силу притяжения).

P.S.: Объясните, что такое киловатт-час и лошадиная сила (чему равны).

← →
Думкин (2003-07-02 06:24) [18]

Неужели причина еще не ясна? Переменное магнитное поле. А колебания были.
Вот двигай свой магнит медленно, очень медленно - что будет?

← →
Kair (2003-07-02 06:38) [19]

Мне сейчас не столько про причину интересно узнать, а про мощность.

Кольцо Kair a Найти похожие ветки