Еще задачка

← →
Romkin © (2003-08-21 13:16) [0]

От Фейнмана. Цитирую:
Задача такая. Имеется S-образный разбрызгиватель для лужаек - S-образная труба на оси; вода бьет струей под прямым углом к оси и заставляет трубу вращаться в определенном направлении. Каждый знает, куда она вертится - трубка убегает от уходящей воды. Вопрос стоит так: пусть у вас есть озеро или плавательный бассейн - большой запас воды, вы помещаете разбрызгиватель целиком под воду и начинаете всасывать воду вместо того, чтобы разбрызгивать ее струей. В каком направлении будет поворачиваться трубка?

← →
Zhenka © (2003-08-21 13:21) [1]

в противоположном

← →
VAleksey © (2003-08-21 13:22) [2]

В обратном.

← →
McSimm © (2003-08-21 13:23) [3]

не будет, если нет других факторов.

← →
Romkin © (2003-08-21 13:26) [4]

Доцитирую :)

Одно соображение состоит в том, что, когда вы всасываете воду, она как бы втягивается в сопло. Поэтому трубка подается вперед, по направлению к входящей воде.
Но вот приходит кто-то другой и говорит: "Предположим, что мы удерживаем устройство в покое и спрашиваем, какой момент вращения для этого необходим. Мы все знаем, что, когда вода вытекает, трубку приходится держать с внешней стороны S-образной кривой - из-за центробежной силы воды, проходящей по контуру. Ну а если вода идет по той же кривой в обратном направлении, центробежная сила остается той же и направлена в сторону внешней части кривой. Поэтому оба случая одинаковы, и разбрызгиватель будет поворачиваться в одну и ту же сторону вне зависимости от того, выплескивается ли вода струей или всасывается внутрь".

← →
Zhenka © (2003-08-21 13:29) [5]

> стороны S-образной кривой - из-за центробежной силы
> воды, проходящей по контуру

ну загнул наверно в школе учился на пятерки

← →
McSimm © (2003-08-21 13:31) [6]

> стороны S-образной кривой - из-за центробежной силы
> воды, проходящей по контуру
На таком принципе я бы, наверное, смог сконструировать Perpetuum Mobile ...

← →
Basja © (2003-08-21 13:32) [7]

> Romkin © (21.08.03 13:26) [4]
> Доцитирую :)
>
> Одно соображение состоит в том, что, когда вы всасываете
> воду, она как бы втягивается в сопло. Поэтому трубка подается
> вперед, по направлению к входящей воде.
> Но вот приходит кто-то другой и говорит: "Предположим,
> что мы удерживаем устройство в покое и спрашиваем, какой
> момент вращения для этого необходим. Мы все знаем, что,
> когда вода вытекает, трубку приходится держать с внешней
> стороны S-образной кривой - из-за центробежной силы
> воды, проходящей по контуру. Ну а если вода идет по
> той же кривой в обратном направлении, центробежная
> сила остается той же и направлена в сторону внешней
> части кривой. Поэтому оба случая одинаковы, и разбрызгиватель
> будет поворачиваться в одну и ту же сторону вне
> зависимости от того, выплескивается ли вода струей
> или всасывается внутрь".

Трубка движется не из за центробежной силы а из за того что действует тот же принцип что и в реактивных двигателях

← →
Romkin © (2003-08-21 13:33) [8]

Цитирую, я, кстати, по переводу из книги Фейнмана, так что все вопросы - к нему :))))

← →
Basja © (2003-08-21 13:36) [9]

> Romkin © (21.08.03 13:33) [8]
> Цитирую, я, кстати, по переводу из книги Фейнмана, так что
> все вопросы - к нему :))))

Он дятел этот фейнман, центробежная сила там будет незначительной

← →
McSimm © (2003-08-21 13:37) [10]

LOL

(как в том анекдоте, где крокодилы не летают, ну, разве что низко-низко)

← →
Zhenka © (2003-08-21 13:39) [11]

2 McSimm
поподробнее, что за анекдот, будте любезны..

← →
MBo © (2003-08-21 14:08) [12]

Не будет. Составляющие импульса всосанной воды в плоскости трубки не меняются, момента не возникнет.

← →
Romkin © (2003-08-21 14:09) [13]

- Товарищ прапорщик, крокодилы летают?
- Сбрендил? Конечно нет!
- А товарищ генерал сказал, что крокодилы летают...
- А, ну да, ну да, летают. Но низенько-низенько!

← →
Jeer © (2003-08-21 14:13) [14]

На самом деле будет вращаться, если речь идет о реальном изготовленном устройстве.
Всегда остаются некоторые погрешности изготовления и плечи в принципе не могут быть равны и сопла отличаются.
Скорее всего будет вращаться в обратную сторону.

← →
kaif © (2003-08-21 14:30) [15]

Вопрос очень сложный. Я пока допускаю все 3 варианта. Нужно подумать. Центробежная сила имеет место, так как вода идет по дуге внутри трубки. И эта сила направлена так же, как и при вращении на воздухе. Однако, кажется, и реактивная сила имеет место. Нужно считать интеграл давления по всей поверхности трубки, включая дырки и смотреть, что выйдет, ИМХО.
Задачка для какого класса?

← →
Basja © (2003-08-21 14:48) [16]

не будет там вообще центробежной, ведь не трубка вращается а просто вода течет, будет ее давление на стенки трубки, причем давление равномерно во все стороны

← →
Dmitriy O. © (2003-08-21 14:54) [17]

Вообще ни куда не будет двигаться надо брать всю систему циликом-озеро - трубка а не вода около сопла и сопло. Да вода будет втягиваться и это породит встречные потоки воды т.е. завихрения или водоворот который будет направлен обратно центробежной силе. В таком случае трубка будет стоять на месте или крутится в месте с водоворотом тут все зависит от ее площади и коофицента шероховатости.(трение об воду)

← →
Всеволод Соловьёв © (2003-08-21 14:56) [18]

Basja © (21.08.03 14:48) [16]
ты, наверное, в школе не на пятерки учился :)

← →
Dmitriy O. © (2003-08-21 14:57) [19]

← →
Basja © (2003-08-21 15:05) [20]

> Всеволод Соловьёв

учился я нормал, что только ты свою точку не высказываеш, наверно и мысли то прийти никак не могут по поводу

← →
Всеволод Соловьёв © (2003-08-21 15:13) [21]

Basja © (21.08.03 15:05) [20]
гы-гы
нет, мысли у меня есть, токо их надо на бумагу и посмотреть-посчитать, а я пока по форуму лазю читаю, два дня не был.

Трения об воду будет небольшим (относительно) если трубка будет пытаться крутится, она будет это делать. просто медленнее, чем в воздухе, т.е. она не сможет делать пару десятков оборотов в секунду после нескольких секунд засасывания.

← →
han_malign © (2003-08-21 15:35) [22]

>реактивная сила имеет место
- не факт, направленной (реактивной) струи то нет, вода отбирается из всего прилегающего объема, а суммарный импульс воды по всей трубке (подозреваю, но доказать не могу), как раз, полностью уходит на создание центробежной силы.

З.Ы. Гады - крыша уже едет, я же спать сегодня не смогу...

← →
Romkin © (2003-08-21 15:40) [23]

А вот и нет, вода не из всего объема отбирается...
Представим себе сферу с центром на конце трубки. Из соображений симметрии понятно, что поток одинаков в каждой ее точке. Но ведь часть сферы занята самой трубкой, и часть потока не уравновешенной получается...

← →
Всеволод Соловьёв © (2003-08-21 15:48) [24]

Даже если быстро всасывать воду, и считать, что водоворотов не образуется (патамуша они будут образовываться, и тогда все очень сложно) трубка вертеться не будет. Если водовороты есть, это зависит от их силы и трубка будет болтаться туда-сюда, туда-сюда :)

← →
Romkin © (2003-08-21 15:50) [25]

Ого, четвертый вариант - болтание туда-сюда :)))
Промежуточный, как я понимаю

← →
Всеволод Соловьёв © (2003-08-21 15:57) [26]

Водоворот не один будет, они будут рассасываться и создаваться заново (дин. созд. объекты :) потому и болтаться будет.

← →
han_malign © (2003-08-21 15:58) [27]

>часть сферы занята самой трубкой
- ну этим допустим можно пренебречь, исходя из реальных пропорций трубки (радиус изгиба на радиу трубки).
Никак не могу сообразить как изобары в трубке пойдут (для упрощения можно взять трубку прямоугольного сечения, ну, в смысле одного среза в плоскости изгиба достаточно), тогда все понятно будет, по тому на какой стороне(внутренней или внешней) площадь с "одинаковым"(в дискретном приближении) давлением больше.

← →
han_malign © (2003-08-21 16:10) [28]

А изобары пойдут радиально от центра все конструкции, так что, чертите мастера...

ТАк трубка-то в любом случае мешает, симметрии не получится, следовательно, должна получится сила, двигающая трубку!

>Romkin © (21.08.03 13:26) [4]

Эх, зря продолжение привел! После него и думать нечего: сказано же - летает, хоть и низенько :)

>MBo © (21.08.03 14:08) [12]

Фейнман сказал, что будет! Действительно, рассмотрим сначала случай, когда трубка еще не вращается, и маленький объем воды, приближающийся к повороту трубки. У него есть скорость, поэтому есть и момент импулься относительно вертикальной оси трубки. После поворота этот объем больше не имеет кинетического момента. Куда он делся? Был отдан трубке, и та начинает вращаться в сторону, противоположному открытому концу. Когда трубка уже вращается, все то же самое - кинетический момент воды меняется при повороте и передается трубке.

А у него не сказано, кстати, куда :) И не сказано, вращается ли - бутылка-то взорвалась :)))

А опыт поставить слабо?

/== <-
||
\=O=\ Данную систему для простоты можно разделить на две
||
-> ==/

/== <-
|| Эта совершенно очевидно будет вращаться по часовой
\== -> стрелке,

<- ==\
|| и эта система вращается так-же по часовой.
-> ==/

Вывод - суммарный момент положительный и направлен по часовой стрелке, S-образная система будет вращаться.

Опыт, так опыт. Необходимое оборудование:
1. соломинки для коктейлей разного диаметра
2. шарики для настольного тенниса - несколько штук
3. Немного пластилина
4. Клизма :)
5. Ванна с водой (достаточно холодной)

В шарике проделывается три отверстия, в два противоположных вставляются соломинки, соотв. образом изогнутые, в центральное - еще одна, в качестве оси. Изогнутые соломинки укрепляются пластилином. К осевой соломинке присобачивается клизма...
Вопрос только в том, как сделать, чтобы шарик на ней вращался? :)
Затем конструкция опускается в ванну с водой...

Romkin © (21.08.03 16:43)

> 4. Клизма :)

А клизму всем сомневающимся. На полведра скипидара с патефонными иголками :)

"все выводы на сугубо личных эмоциях где доказательства" - какие ещё эмоции? Складываем два момента вращения и всё, здесь нет никакой базы для доказательств или опровержений. Вы требуете от меня доказательства а-ля 2+2=4 :)

Можно проще. Пластиковая соломинка для молока, например. Она прилагается к пакету. Втягиваешь воду и ощущаешь, куда ее тянет. У кого есть соломинка?

Delirium © (21.08.03 16:22)
- а теперь соединим эти системы вход на выход, и при неизменной скорости потока эта система не шелохнется. К тому же, с какой радости, эти половинки будут вращаться в сторону возрастания давления???

А теперь продолжаем про изобары: поскольку нас интересует только давление перепендикуларное радиальному направлению из центра системы - получается что излишек давления приходится на участок внешнего радиуса, на дальнем краю трубки (сами можете нарисовать).

> симметрии не получится, следовательно, должна получится сила, двигающая трубку!
- вы все зациклились на "реактивном засасывании", а ведь вода просто течет из зоны повышенного давления, в зону пониженного
| | |^^^^^^^^^^^^^^^^| | ___ | | / __ <- | | / / | | |..| | | __/ /| | | -> ___/ | | | | | | | | | | |_______| |______| | V - вроде никаких засосов нет...

Еще задачка Найти похожие ветки