Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: Шарик на паруснике
Форум Игры разума [braingames] > Главный форум > Разминка для мозгов
Страницы: 1, 2
Лиходей
Короткое условие:
можно ли на паруснике догнать отпущенный с его палубы по ветру воздушный шарик?
alan
задача на физику или на учет разных возможностей? например, что ветер может менять силу...
Лиходей
QUOTE(alan @ 2.6.2021, 0:35) *
задача на физику или на учет разных возможностей? например, что ветер может менять силу...
На физику.
Ветер постоянный равномерный однонаправленный. На любой высоте. Без всяких турбулентностей.
Течение отсутствует. Волны отсутствуют.
Парусник так же "сферический" - с максимальной эффективностью, без всяких мешающих физикам трений.
Шарик летит на высоте палубы парусника.
FastRacoon
1) в процессе погони парус может и должен (чтоб догнать) перекрывать шарику ветер
2) если шарик еще далеко, полагаю эффективность паруса может быть и выше, чем обтекаемого шарика, тогда парусник может начать приближаться, а потом п.1
Owen
> Ветер постоянный равномерный однонаправленный.

Так не бывает, у ветра всегда есть градиент скорости.

> Шарик летит на высоте палубы парусника.

Ну, собственно, все, весь парус выше, и если трения нет, корпус парусника невесом и все такое идеальное, парусник будет быстрее.

А еще шарик тяжелее воздуха, так что коснется воды в какой-то момент, а оттуда уже не выбраться.
Лиходей
QUOTE(FastRacoon @ 2.6.2021, 14:02) *
1) в процессе погони парус может и должен (чтоб догнать) перекрывать шарику ветер
парусник и шарик не взаимодействуют. можно переформулировать вопрос - можно ли дойти до какой-то точки, бросить там якорь, и дождаться там шарика.
QUOTE(FastRacoon @ 2.6.2021, 14:02) *
2) если шарик еще далеко, полагаю эффективность паруса может быть и выше, чем обтекаемого шарика, тогда парусник может начать приближаться, а потом п.1
шарик тоже идеальный, и двигается по ветру со скоростью ветра
Лиходей
QUOTE(Owen @ 2.6.2021, 16:19) *
> Ветер постоянный равномерный однонаправленный.
Так не бывает, у ветра всегда есть градиент скорости.
> Шарик летит на высоте палубы парусника.
Ну, собственно, все, весь парус выше, и если трения нет, корпус парусника невесом и все такое идеальное, парусник будет быстрее.
В этой задаче градиента скорости нету. Как и в 99.99% задач, где присутствует ветер или течение.
QUOTE(Owen @ 2.6.2021, 16:19) *
А еще шарик тяжелее воздуха, так что коснется воды в какой-то момент, а оттуда уже не выбраться.
"летит на высоте палубы" разве не равно "вес шарика равен весу воздуха"?
дёрти
В идеальных условиях скорость судна равна скорости ветра. Шарик будет висеть над палубой, двигаясь относительно местности со скоростью ветра и судна.
Насчёт догнать неподвижный объект - это к языковедам
alan
QUOTE(FastRacoon @ 2.6.2021, 14:02) *
1) в процессе погони парус может и должен (чтоб догнать) перекрывать шарику ветер

А мне очень нравится этот ответ smile.gif
прям появилась мысль добавить задачу на сайт))
Лиходей
QUOTE(дёрти @ 2.6.2021, 20:17) *
В идеальных условиях скорость судна равна скорости ветра. Шарик будет висеть над палубой, двигаясь относительно местности со скоростью ветра и судна.
Насчёт догнать неподвижный объект - это к языковедам

Сначала отпускаем шарик, и только затем снимаемся с якоря
vituss
QUOTE(дёрти @ 2.6.2021, 20:17) *
В идеальных условиях скорость судна равна скорости ветра.
Это типа воды и нет, а парусник это уже не плав средство, а аэростат? smile.gif
Breghnev
Полагая, что шарик двигается не быстрее ветра, задачу можем свести к следующей. Можно ли двигаться по ветру за счёт только лишь ветра быстрее ветра? Да, можно. Звучит и выглядит это впечатляюще, конечно, но, если разобраться, физика там довольно простая.
Breghnev
Любопытно, что буквально пару дней назад мне приятель скинул видео с самодельной наземной машиной с пропеллером, которая эту задачу решает. На сколько они там ветер обогнали? Почти в три раза превысили скорость ветра кажется.
Также любопытно, что Побединский сегодня кинул ссылку на него на своём Ютуб-канале. Само видео выложено 3 дня назад. Предположу, что господин Лиходей вдохновился просмотром этого видео и открыл текущую тему smile.gif
А сама машина не новая, видел похожий ролик несколько лет назад. Возможно даже, что это он и есть, просто переведенный и залитый ещё раз.
vituss
QUOTE(Breghnev @ 4.6.2021, 21:26) *
Полагая, что шарик двигается не быстрее ветра, задачу можем свести к следующей. Можно ли двигаться по ветру за счёт только лишь ветра быстрее ветра? Да, можно. Звучит и выглядит это впечатляюще, конечно, но, если разобраться, физика там довольно простая.
Это не наша задача. У нас задача "Может ли ПАРУСНИК двигаться ПО ВЕТРУ за счёт только лишь ветра быстрее ветра?" Слово "парусник" имеет вполне конкретный смысл.
QUOTE(Breghnev @ 5.6.2021, 15:30) *
Любопытно, что буквально пару дней назад мне приятель скинул видео с самодельной наземной машиной с пропеллером, которая эту задачу решает. На сколько они там ветер обогнали? Почти в три раза превысили скорость ветра кажется.
Чтобы реализовать подобный принцип на воде с судна в воду нужно опустить гребной винт, который при перемещении судна будет вращаться за счет встречного потока воды и вращать лопасти воздушного винта над палубой. И при этом никаких парусов. Кто назовет такое "парусником"???
При этом реализуемость такого устройства именно для воды пока никем не доказана.


Loban
QUOTE(vituss @ 6.6.2021, 12:31) *
Чтобы реализовать подобный принцип на воде с судна в воду нужно опустить гребной винт, который при перемещении судна будет вращаться за счет встречного потока воды и вращать лопасти воздушного винта над палубой. И при этом никаких парусов. Кто назовет такое "парусником"???
При этом реализуемость такого устройства именно для воды пока никем не доказана.

Не оказалась ли телега впереди лошади?
Как я понял, идея с пропеллером родилась как раз из того факта, что при лавировании парусник обгоняет ветер.
vituss
QUOTE(Loban @ 6.6.2021, 15:23) *
Не оказалась ли телега впереди лошади?
Как я понял, идея с пропеллером родилась как раз из того факта, что при лавировании парусник обгоняет ветер.

Идея возможно, только сам парусник не обгоняет ветер. Парусник может двигаться быстрее скорости ветра, когда ветер дует под прямым углом к курсу судна. Но двигаться быстрее ветра в направлении ветра он не сможет. Проекция скорости парусника на направление ветра всегда меньше скорости ветра.
Breghnev
QUOTE(vituss @ 8.6.2021, 11:49) *
Идея возможно, только сам парусник не обгоняет ветер. Парусник может двигаться быстрее скорости ветра, когда ветер дует под прямым углом к курсу судна. Но двигаться быстрее ветра в направлении ветра он не сможет. Проекция скорости парусника на направление ветра всегда меньше скорости ветра.

Собственно в этом и есть главная идея. Именно пример с шариком показан в том видео. Идея, что за счёт лавировки парусник, двигаясь зигзагами и всегда под углом к ветру, будет при этом двигаться в направлении истинного ветра быстрее него (проекция скорости парусника на направление истинного ветра будет выше скорости ветра).
Да, едва ли в этом случае удастся обогнать ветер значительно, как это делает сухопутная машина, но шарик догнать удастся.
Кстати, любопытно, чем ограничена скорость той машины? Только трением?

QUOTE(vituss @ 8.6.2021, 11:49) *
Парусник может двигаться быстрее скорости ветра, когда ветер дует под прямым углом к курсу судна.

Почему под прямым углом? Наверное, и в этом случае можно разогнаться быстрее ветра, но всё же наивысшую скорость даёт бакштаг (ветер дует сзади-сбоку).
(Сам я в этом парусном деле ноль, конечно, просто пробежался по верхушкам smile.gif ) А вообще там целая наука. Как заглянул - так и прифигел сразу wacko.gif biggrin.gif
Breghnev
QUOTE(Breghnev @ 8.6.2021, 16:41) *
Да, едва ли в этом случае удастся обогнать ветер значительно, как это делает сухопутная машина, но шарик догнать удастся.

Хотя с чего бы удастся догнать шарик? Всё же больше похоже, что нет, и тёзка Беринга прав smile.gif
Получается, что автор сухопутной машины, движущейся по ветру быстрее ветра, опирался на ошибочную посылку и всё же добился успеха. Вот это удача!
Лиходей
QUOTE(Breghnev @ 4.6.2021, 21:26) *
Полагая, что шарик двигается не быстрее ветра, задачу можем свести к следующей. Можно ли двигаться по ветру за счёт только лишь ветра быстрее ветра?
По-моему не очень хорошая формулировка.


QUOTE(Breghnev @ 5.6.2021, 15:30) *
Любопытно, что буквально пару дней назад мне приятель скинул видео с самодельной наземной машиной с пропеллером, которая эту задачу решает. На сколько они там ветер обогнали? Почти в три раза превысили скорость ветра кажется.
Также любопытно, что Побединский сегодня кинул ссылку на него на своём Ютуб-канале. Само видео выложено 3 дня назад. Предположу, что господин Лиходей вдохновился просмотром этого видео и открыл текущую тему smile.gif
А сама машина не новая, видел похожий ролик несколько лет назад. Возможно даже, что это он и есть, просто переведенный и залитый ещё раз.
Да, вдохновился именно этим видео. Там этот вопрос звучит с ответом без каких-либо объяснений. А видео, объективно, ужасное, в отличие от уймы остальных их производства.
Лиходей
Ну и пора уже наверное ссылку на видео дать
Ветромобиль: инженеры VS законы физики? [Veritasium]
Loban
QUOTE(Лиходей @ 9.6.2021, 9:02) *
Ну и пора уже наверное ссылку на видео дать

Так в видео, ничего-то и не доказывается. Просто указывают на факт - при лавировании парусник обгоняет шарик. Но так ли это на самом деле?

Точка зрения дилетанта smile.gif
Воздушный шар движется горизонтально со скоростью V под действием силы ветра. Привяжем к нему лодку, получим парусник со сферическим парусом. Если устремить к нулю вес лодки и силы трения, то скорость парусника будет стремиться к V. Обрежем половину сферического паруса, получим парусник с полусферическим парусом. Если раньше воздушный поток толкал парус, обтекая его, то теперь воздушный поток толкает парус, наполняя его. Очевидно, во втором случае скорость парусника будет выше.
Кроме того, есть такая штука - подъемная сила крыла, возникающая в результате несимметричности обтекания крыла воздушным потоком. При лавировании парусника, это так же должно работать для паруса, дополнительно толкая его горизонтально.
Лиходей
QUOTE(Loban @ 9.6.2021, 9:32) *
Так в видео, ничего-то и не доказывается. Просто указывают на факт - при лавировании парусник обгоняет шарик. Но так ли это на самом деле?
Видео не для того, чтобы дать разгадку, а чтобы было понятно, о каком видео речь.
И по-моему мнению это сделать возможно, но в видео объяснения ноль - просто какая-то не имеющая отношения к реальности графика.

QUOTE(Loban @ 9.6.2021, 9:32) *
Точка зрения дилетанта smile.gif
Воздушный шар движется горизонтально со скоростью V под действием силы ветра. Привяжем к нему лодку, получим парусник со сферическим парусом. Если устремить к нулю вес лодки и силы трения, то скорость парусника будет стремиться к V. Обрежем половину сферического паруса, получим парусник с полусферическим парусом. Если раньше воздушный поток толкал парус, обтекая его, то теперь воздушный поток толкает парус, наполняя его. Очевидно, во втором случае скорость парусника будет выше.
Кроме того, есть такая штука - подъемная сила крыла, возникающая в результате несимметричности обтекания крыла воздушным потоком. При лавировании парусника, это так же должно работать для паруса, дополнительно толкая его горизонтально.
Если мы обрежем парус, то сила толкания не изменится - при движении на скорости ветра она равна нулю для любого паруса.
vituss
QUOTE(Loban @ 9.6.2021, 9:32) *
Точка зрения дилетанта smile.gif
... Если раньше воздушный поток толкал парус, обтекая его, то теперь воздушный поток толкает парус, наполняя его. Очевидно, во втором случае скорость парусника будет выше.

Только при скорости парусника быстрее скорости ветра ветер дул бы навстречу паруснику. И как бы он его разгонял? smile.gif
Breghnev
Итак, факт, что парусник может двигаться значительно превышая скорость ветра (под углом к нему), сомнений не вызывает, верно? Тогда сразу появляется желание разогнаться, после чего сменить курс, повернув парусник в направлении ветра. Он начнёт замедляться, но некоторое время по инерции будет двигаться по ветру быстрее ветра. Дальше мы снова меняем курс и разгоняемся. Повторяем. И вот уже виднеется шарик. Вскоре шкипер схватит его рукой. Или нет?
vituss
QUOTE(vituss @ 9.6.2021, 12:03) *
Только при скорости парусника быстрее скорости ветра ветер дул бы навстречу паруснику. И как бы он его разгонял? smile.gif

В наземной модели "буера" принцип совсем другой, чем у парусника:
- Под действием попутного ветра "буер" начинает двигаться.
- Колеса буера начинают вращаться за счет хорошего сцепления с землей и через систему передач вращают воздушный пропеллер.
- Пропеллер создает дополнительню тягу, разгоняет буер, колеса крутятся быстрее и быстрее вращают пропеллер. И так далее.
То есть пропеллер не работает парусом. Он создает воздушный поток, обеспечиающий тягу.
Главное условие работы такого устройства - жесткое сцепление колес с землей, чего на воде достичь нереально.
Кажется, что это вечный двигатель. Но только кажется. Разгон идет за счет того, что скорость буера относительно земли выше, чем относительно попутного ветра. При отсутствии ветра это не работает даже если придать буеру начальную скорость.
Лиходей
QUOTE(vituss @ 9.6.2021, 12:15) *
- Пропеллер создает дополнительню тягу, разгоняет буер, колеса крутятся быстрее и быстрее вращают пропеллер.
Имеем дополнительную тягу на пропеллере. Но она затормозит, соответственно, колёса. По логике тормозить должно сильнее, чем ускорять.
Breghnev
QUOTE(Лиходей @ 9.6.2021, 14:46) *
Имеем дополнительную тягу на пропеллере. Но она затормозит, соответственно, колёса. По логике тормозить должно сильнее, чем ускорять.

Такая конструкция позволяет всё время "отталкиваться" пропеллером от воздуха по направлению движения машины. Сначала, пока скорость машины невелика и вымпельный ветер совпадает с направлением её движения (и направлением истинного ветра), пропеллер будет тормозить ветер (набегающий сзади поток воздуха), тем самым "забирая" его импульс и энергию. Позже, когда машина обгонит истинный ветер (вымпельный ветер станет встречным), пропеллер продолжит забирать энергию ветра, так как вращение винта в любой момент времени "обгоняет" ветер. Можно представить себе набегающий спереди на машину поток воздуха (мы уже обогнали ветер, поэтому ощущение, будто он встречный), проходящий через пропеллер с ускорением (позади пропеллера его скорость относительно машины будет выше скорости вымпельного ветра, выше скорости воздуха перед пропеллером).
Конечно, всё это можно было не расписывать. Нет никаких фазовых переходов между ситуациями, когда вымпельный ветер дует по направлению движения машины, когда он нулевой и когда он дует против движения. В силу относительности всех этих движений там всё линейно получается (если забыть про трение). Можно взять за точку отсчёта не землю, а истинный ветер. Тогда машина будет просто равномерно разгоняться от отрицательной скорости до... здесь нет математических ограничений.
Breghnev
QUOTE(Лиходей @ 9.6.2021, 14:46) *
Имеем дополнительную тягу на пропеллере. Но она затормозит, соответственно, колёса. По логике тормозить должно сильнее, чем ускорять.

Во всяком случае машину, которая работает, мы по факту имеем. Пытаться обосновать, почему она не будет работать, не имеет никакого смысла smile.gif Нужно лишь понять и правильно описать, что там происходит.

Первоначальный же вопрос про парусник и шарик таки остался пока без ответа. Вроде стало понятно, что даже двигаясь бакштагом нельзя получить скорость в направлении ветра больше, чем скорость ветра. Но линейной скорости, превышающей скорость ветра, достичь можно.

В идеальной модели мы имеем (условия топикстартера):

1. Шарик, движущийся в направлении ветра со скоростью ветра.
2. Парусник, движущийся в направлении ветра со скоростью ветра.

Как мы знаем, парусник способен изменять курс, получая при этом линейную скорость, превышающую скорость ветра.
Пусть шарик от нас на каком-то расстоянии впереди, и нам нужно его догнать.
Когда мы начинаем менять курс, линейная скорость начинает возрастать. Важно понять, сохраняем ли мы при этом скорость относительно ветра. Полагаю, что да. Как только мы слегка меняем курс, скорость относительно ветра чуть снижается, тут же ветер сзади начинает ощущаться и передавать энергию парусам, разгоняя парусник до скорости, при которой скорости в направлении ветра выравниваются, а передача энергии прекращается. Таким образом постепенно можно изменить курс, не теряя скорости в направлении ветра, но увеличивая линейную скорость. При этом появляется вымпельный ветер. Теперь мы опускаем/отворачиваем парус, чтобы эффект вымпельного ветра был минимален, возвращаемся к курсу в направлении истинного ветра и движемся по инерции. Трения нет? Шарик догнали, задача решена. Трение есть? Дождались снижения скорости до скорости истинного ветра, вернули парус. Теперь мы в том же состоянии, что были в начале, но уже ближе к шарику (по крайней мере в направлении ветра). Можно повторить процедуру, меняя курс в другом направлении.
Лиходей
Ну такой ответ я и подразумевал)
Loban
QUOTE(Breghnev @ 10.6.2021, 17:12) *
Когда мы начинаем менять курс, линейная скорость начинает возрастать. Важно понять, сохраняем ли мы при этом скорость относительно ветра. Полагаю, что да. Как только мы слегка меняем курс, скорость относительно ветра чуть снижается...

Так давайте определимся, при изменении курса скорость относительно ветра сохраняется или снижается? smile.gif
И в целом как-то неубедительно...
Loban
QUOTE(vituss @ 8.6.2021, 11:49) *
Парусник может двигаться быстрее скорости ветра, когда ветер дует под прямым углом к курсу судна.

Согласен. Но если это так, то очевидно же, что это справедливо не только для прямого угла.

QUOTE(vituss @ 8.6.2021, 11:49) *
Но двигаться быстрее ветра в направлении ветра он не сможет. Проекция скорости парусника на направление ветра всегда меньше скорости ветра.

Есть аргументы, учитывающие аэродинамику паруса?
Breghnev
QUOTE(Loban @ 11.6.2021, 10:35) *
Так давайте определимся, при изменении курса скорость относительно ветра сохраняется или снижается? smile.gif

Полагаю, малое (сколь угодно) отклонение курса ведёт к малому (сколь угодно) снижению скорости. После этого сразу появляется воздействие ветра на парус. Это воздействие возвращает скорость к первоначальной. Что в этом случае можно сказать? Скорость снижается или сохраняется?
QUOTE(Loban @ 11.6.2021, 10:35) *
И в целом как-то неубедительно...

Конечно, ведь я объясняю, не владея фундаментальной научной базой.
Loban
QUOTE(Breghnev @ 11.6.2021, 16:34) *
Конечно, ведь я объясняю, не владея фундаментальной научной базой.
Так кто ж на это претендует. dry.gif
Давайте рассуждать логично.

QUOTE(Breghnev @ 10.6.2021, 17:12) *
Когда мы начинаем менять курс, линейная скорость начинает возрастать. Важно понять, сохраняем ли мы при этом скорость относительно ветра. Полагаю, что да.

QUOTE(Breghnev @ 11.6.2021, 16:34) *
Полагаю, малое (сколь угодно) отклонение курса ведёт к малому (сколь угодно) снижению скорости.

Ваши утверждения противоречат друг другу.

QUOTE(Breghnev @ 11.6.2021, 16:34) *
Полагаю, малое (сколь угодно) отклонение курса ведёт к малому (сколь угодно) снижению скорости. После этого сразу появляется воздействие ветра на парус. Это воздействие возвращает скорость к первоначальной.

Яхта идёт с некоторой скоростью. Мы отклоняемся от курса, снижаем скорость. Появившееся воздействие ветра на парус возвращает скорость к первоначальной. Вы видите в этом смысл? Я не вижу. Это не логично.
Лиходей
QUOTE(Loban @ 11.6.2021, 17:38) *
Яхта идёт с некоторой скоростью. Мы отклоняемся от курса, снижаем скорость. Появившееся воздействие ветра на парус возвращает скорость к первоначальной. Вы видите в этом смысл? Я не вижу. Это не логично.
Парус в этот момент нужно убрать.
Breghnev
QUOTE(Loban @ 11.6.2021, 17:38) *
Ваши утверждения противоречат друг другу.

Вполне допускаю. Не собираюсь их отстаивать, проще откажусь.
QUOTE(Loban @ 11.6.2021, 17:38) *
Яхта идёт с некоторой скоростью. Мы отклоняемся от курса, снижаем скорость. Появившееся воздействие ветра на парус возвращает скорость к первоначальной. Вы видите в этом смысл? Я не вижу. Это не логично.

Несомненно вижу смысл. На курсе по ветру яхта идёт со скоростью ветра и не испытывает его воздействия (если нет потери скорости). Меняя курс, яхта снижает скорость в направлении ветра, следовательно, ветер настигает паруса и начинает на них давить. Вследствие этого яхта увеличивает скорость. Что может быть логичнее? Только теперь яхта движется уже под углом к ветру, при этом её линейная скорость выше первоначальной.

В общем, что-то там сложно всё. Чем больше углубляюсь в тему, тем больше понимаю, что ничего толком не понимаю. Я запутался.

Краткие общие выводы из последних изысканий: похоже, парусник действительно может сливаться по ветру со скоростью до 4,5 скоростей истинного ветра (при этом линейная скорость может достигать 8 и более скоростей истинного ветра). Такие показатели характерны для сухопутных судов - буеров. Но общий принцип там такой же, как у лодки. Никаких фокусов с винтом и передачей вращения колёс, как в случае с рассмотренной выше машиной, там нет. Имеет значение исключительно подъёмная сила паруса-крыла.

Вот здесь эта тема обсуждалась на сильном форуме: https://dxdy.ru/topic79947.html
В том числе там шла речь о книге Д. Норвуда "Быстроходные парусные суда". Я полистал первую главу (10 страниц) туда-сюда несколько раз, понял, что сложновато для меня, и на том пока закончил.

Если я верно воспринял, парусник может продолжать ускоряться за счёт ветра даже двигаясь по ветру быстрее ветра. Как именно это происходит мне сложно понять.
Loban
QUOTE(Breghnev @ 14.6.2021, 11:15) *
Вот здесь эта тема обсуждалась на сильном форуме: https://dxdy.ru/topic79947.html
В том числе там шла речь о книге Д. Норвуда "Быстроходные парусные суда". Я полистал первую главу (10 страниц) туда-сюда несколько раз, понял, что сложновато для меня, и на том пока закончил.

Думаю, сам факт продолжающегося обсуждения этой темы в сети, говорит о том, что ни одна из сторон не может предоставить убедительные аргументы.

А вот у Норвуда, если я правильно понял, на 11-й стр. /Вы чуть-чуть не долистали dry.gif / приведена диаграмма зависимости относительной скорости движения от угла между направлением движения и направлением ветра. По этой диаграмме для буера проекция вектора скорости движения на скорость ветра спокойно превосходит его. Вот только вопрос, насколько это так на самом деле.
alek.zander
А у меня вот такие вопросы:
Если парусник может обгонять ветер, то что мешает в полный штиль чуть его толкнуть и дальше двигаться, используя набегающий ветер?
То же самое относительно показанной машинки: зачем её нужно обязательно разгонять с помощью ветра до скорости ветра? Нельзя её чуток подтолкнуть в полный штиль?

Или где-то в механизме движения используется движение воздуха относительно поверхности?
Но в таком случае, можно ли подтолкнуть парусник чуть вверх по реке в полный штиль?
Breghnev
QUOTE(Loban @ 16.6.2021, 11:40) *
Думаю, сам факт продолжающегося обсуждения этой темы в сети, говорит о том, что ни одна из сторон не может предоставить убедительные аргументы.

Я иначе воспринял беседу на dxdy. Мне показалось, что у ребят нет никаких сомнений в том, что парусник может двигаться быстрее ветра. Один там сомневался, а потом вроде как разобрался. К сожалению, доступных мне обоснований там действительно приведено не было (им самим, видимо, они не требуются).
QUOTE(Loban @ 16.6.2021, 11:40) *
А вот у Норвуда, если я правильно понял, на 11-й стр. /Вы чуть-чуть не долистали dry.gif / приведена диаграмма зависимости относительной скорости движения от угла между направлением движения и направлением ветра. По этой диаграмме для буера проекция вектора скорости движения на скорость ветра спокойно превосходит его. Вот только вопрос, насколько это так на самом деле.

Я видел эту диаграмму. На ней, если я правильно понимаю, обозначена предельная линейная скорость парусного судна (выраженная через скорость истинного ветра) в зависимости от курса. Как из неё можно сделать вывод о величине проекции скорости судна на вектор скорости ветра мне не понятно. Ребята на форуме, видимо, могут это вычислить, и вопрос был лишь в том, не ошибочна ли эта диаграмма.
Breghnev
QUOTE(alek.zander @ 16.6.2021, 13:06) *
А у меня вот такие вопросы:
Если парусник может обгонять ветер, то что мешает в полный штиль чуть его толкнуть и дальше двигаться, используя набегающий ветер?
То же самое относительно показанной машинки: зачем её нужно обязательно разгонять с помощью ветра до скорости ветра? Нельзя её чуток подтолкнуть в полный штиль?

Или где-то в механизме движения используется движение воздуха относительно поверхности?
Но в таком случае, можно ли подтолкнуть парусник чуть вверх по реке в полный штиль?

С машиной мне вроде понятно, почему в штиль она работать не будет. Здесь действительно решает движение воздуха относительно поверхности (с которой, надо заметить, колёса машины связаны, именно эта связь обеспечивает разгон). При наличии попутного ветра пропеллер постоянно создаёт тягу. Если ветра не будет, тяги не будет: пропеллер будет просто "ввинчиваться" в воздух, не создавая давления на него и не разгоняя, не отталкиваясь от воздуха, так как скорость вращения винта будет соответствовать скорости движения машины относительно воздуха.

С парусниками же механизм пока не ясен мне.
alek.zander
QUOTE(Breghnev @ 16.6.2021, 17:11) *
Если ветра не будет, тяги не будет: пропеллер будет просто "ввинчиваться" в воздух, не создавая давления на него и не разгоняя, не отталкиваясь от воздуха, так как скорость вращения винта будет соответствовать скорости движения машины относительно воздуха.


Это верно в одном единственном случае, когда шаг пропеллера подобран определённым образом к передаточному числу на колёса. Причём, если я правильно себе это представляю, это к тому же верно только на определённом радиусе пропеллера.

А что происходит, когда у пропеллера кроме угла атаки есть ещё и аэродинамический профиль?

А если пропеллер установлен не в вертикальной плоскости, а под углом?
Ну, как автожиры летали? Набегающий поток раскручивает пропеллер в одну сторону, а его аэродинамика создаёт подъёмную силу. Работает при очень малых углах атаки.



Breghnev
QUOTE(alek.zander @ 16.6.2021, 18:11) *
Это верно в одном единственном случае, когда шаг пропеллера подобран определённым образом к передаточному числу на колёса. Причём, если я правильно себе это представляю, это к тому же верно только на определённом радиусе пропеллера.

Вы правы. В случае если передаточное число иное и пропеллер создаёт тягу, то он создаёт её за счёт вращения колёс, следовательно, за счёт энергии поступательного движения машины. В идеальных условиях (в отсутствии трения и прочих сил) эти силы будут уравновешены, машина не сможет разгоняться.
В случае наличия ветра эти силы не уравновешены, тяга всегда больше торможения колёс, поэтому машина ускоряется, её скорость ограничена только наличием иных сил.
Breghnev
Это в случае если вращение пропеллера "обгоняет" машину. Если же передаточное число таково, что пропеллер всегда "отстаёт", то тяга возникает иначе. Набегающий воздух вращает пропеллер (тем самым замедляясь), а пропеллер раскручивает колёса
Loban
QUOTE(alek.zander @ 16.6.2021, 13:06) *
Если парусник может обгонять ветер, то что мешает в полный штиль чуть его толкнуть и дальше двигаться, используя набегающий ветер?

В полный штиль, при отсутствии истинного ветра, на парусник действует только набегающий /курсовой/ ветер. Он всегда направлен против движения парусника и равен скорости его движения. Но строго против ветра парусник идти не может. Поменяем направление движения, так и курсовой ветер изменится. В результате набегающий /курсовой/ ветер погасит скорость, полученную при начальном толчке.
alek.zander
QUOTE(Loban @ 17.6.2021, 10:24) *
В полный штиль, при отсутствии истинного ветра, на парусник действует только набегающий /курсовой/ ветер. Он всегда направлен против движения парусника и равен скорости его движения. Но строго против ветра парусник идти не может. Поменяем направление движения, так и курсовой ветер изменится. В результате набегающий /курсовой/ ветер погасит скорость, полученную при начальном толчке.


Парусник может идти в среднем строго против ветра лавируя?
Возьмём два парусника, свяжем их эластичной верёвкой. Пусть один идёт чуть вправо, а другой - чуть влево против ветра.
Их центр масс идёт строго против ветра, они ещё и энергию накпливают в резинке.
И-и-и?
Loban
QUOTE(alek.zander @ 17.6.2021, 14:31) *
Возьмём два парусника, свяжем их эластичной верёвкой. Пусть один идёт чуть вправо, а другой - чуть влево против ветра.

Парусник не может идти чуть вправо или чуть влево против курсового ветра.
Курсовой ветер, по определению, всегда направлен строго против движения парусника.
alek.zander
QUOTE(Loban @ 17.6.2021, 22:23) *
Парусник не может идти чуть вправо или чуть влево против курсового ветра.
Курсовой ветер, по определению, всегда направлен строго против движения парусника.

Если у нас два корпуса, расположенных под углом друг к другу, но нежёстко связанных чем-либо друг с другом, то как, по-вашему, следует определить понятие "курсовой ветер" для такого импровизированного катамарана?
Loban
QUOTE(alek.zander @ 18.6.2021, 13:01) *
Если у нас два корпуса, расположенных под углом друг к другу, но нежёстко связанных чем-либо друг с другом, то как, по-вашему, следует определить понятие "курсовой ветер" для такого импровизированного катамарана?

Это такая шутка юмора? sad.gif
Если в безветренную погоду в центре футбольного поля стоит футболист, то в какую бы сторону он не побежал, курсовой ветер будет дуть ему строго в лицо. Если два футболиста побегут куда им вздумается, то каждому из них курсовой ветер будет дуть строго в лицо. Если их не жёстко связать чем-либо друг с другом, то что изменится?
Loban
Меняем футболиста на парусник. Учитывая, что парусник не ходит против лобового ветра, результат очевиден.
alek.zander
QUOTE(Loban @ 18.6.2021, 17:07) *
Меняем футболиста на парусник. Учитывая, что парусник не ходит против лобового ветра, результат очевиден.

Парусник может идти в среднем против ветра? Галсами?
Берём два парусника, ведём их зеркально отражёнными галсами.
Соединяем их штангой, относительно которой они могут смещаться вправо-влево.
На середину штанги вешаем кабину.
Сидя в кабине получаем ветер строго в лоб.
Что не так?

Вы на коньках не катаетесь? Можно научиться так ноги сводить-разводить, не отрывая ото льда, что будешь ехать прямо. Траектории выпишутся симметричные синусоидоподобные.
Вот и маленькие паруснички пусть так едут.

А с футболистами российской сборной, ситуация, как я понимаю, такая: куда бы они не бежали, это всегда в гору и против ветра, судя по результатам, так что про футболистов не надо.
Loban
QUOTE(alek.zander @ 18.6.2021, 16:33) *
Парусник может идти в среднем против ветра? Галсами?
Берём два парусника, ведём их зеркально отражёнными галсами.
Соединяем их штангой, относительно которой они могут смещаться вправо-влево.
На середину штанги вешаем кабину.
Сидя в кабине получаем ветер строго в лоб.
Что не так?

Это справедливо если парусник идёт против истинного ветра, т.е. ветра, который дует.
Мы же рассматриваем ситуацию, если помните wink.gif , полного штиля. Ветра нет. Парусник толкнули. И по какой бы траектории он ни шёл, курсовой ветер всегда будет дуть ему в лоб. Против такого ветра парусник идти не может. Ни прямо, ни зигзагами, ни по синусоиде.
Если разницы между истинным ветром и курсовым не видно, тогда сори... cool.gif
Это упрощенная версия форума. Для просмотра полной версии нажмите нажмите сюда.
<% MAINLINK_LNKS %> <% LINKFEED_LNKS %> <% SAPE_LNKS %>
Invision Power Board © 2001-2021 Invision Power Services, Inc.