Занятие №3

Силы и турбина

Силы в учебнике... и Природе.


Пора бы переходить к
турбинам Gravio но, как видим - Контрольные работы не все еще готовы выполнить.
А те кто пробует это сделать 
Тоже не блещут знанием классической механики.
Выберем ответ не самого  отстающего из  курсантов:

 
.12:19 (1 час назад)

  Добрый день.
 Подход к снаряду №1)

         01. Сила тяжести воды в ковше Инь стремится провернуть бассейн, собственным весом. Это происходит до тех пор пока ЦМ ковша не опустится до своего нижнего положения.

02.   Далее, т.к. в ковше  - жидкость, можно из общего ГСД  жидкости выделить боковое давление на образующую ковша и за счет умной формы сосуда, использовать его (боковое давление) для дальнейшего поворота.

03.   Форма сосуда позволяет иметь некомпенсированное боковое давление.

04.   В зависимости от того висит конструкция на центральной оси или стоит на поверхности, будет зависеть эффективность использования силы бокового давления.

05.   Действие силы тяжести воды находящейся в бассейне сводится к весовому давлению на опору или подвес по линии Ньютона, т.е. она не проявляется.


Рассмотрим подробнее 

типовую ошибку

 всех без исключения примерных выпускников средней и высшей школы.
То есть - тех кто знает Законы Ньютона.
Вот она:
Регулярно путают давление (сила х площадь) на боковую поверхность
и
силу тяжести воды.

В данном ответе по Контрольной работе следует и... "вывод",

использовать его (боковое давление) для дальнейшего поворота.
Увы.
Все виды давлений в суммарном ГСД исключая весовое
Не в состоянии провернуть колесо ни на градус.
По двум причинам:
  • Силы(кроме весового давления) участвующие в образовании ГСД - локальные.
  • Вектор суммарного давления на боковую площадь (голову гадюки) в положении "голова внизу" направлен в противоположную сторону...движения/вращения колеса.
Это легко понять глядя на Плакатик Gravio.

если заполнять гадюку водой,то она покатится все же вправо.

А давление на боковую стенку -  направлено в противоположную сторону.

  • Строго говоря, сила в механике Ньютона это - взаимодействие двух тел.
  • Силы в Природе (но только с точки зрения человека), делятся на пассивные(стол оказывает сопротивление лежащей на нем - книге)
  • И активные: книга в отсутствие стола - продолжит падение на Землю.
  1.  локальные
  2.  глобальные.

Глобальная сила:

это известная Вам сила тяжести.

Локальные - все иные виды сил в Природе.

Подчеркиваю - эта классификация применима лишь к точке зрения Человека.

То есть - земного наблюдателя.

Если рассматривать силы в масштабе видимой Вселенной,то к примеру, кирпич упадет на Землю, лишь в случае размещения его неподалеку  от планеты Земля.

Разместив кирпич на высоте 450 000 км кирпич

упадет или на Солнце или на Луну.

Тут уж  в прямом смысле - как встанут звезды...

Примечание:

К локальным силам относятся все силы в инженерной практике - кроме силы тяжести.

Аккумулятор авто,пружина,ДВС,ТЭЦ,АЭС,мускульная сила,- суть активные, но локальные силы.


Повторите:

Рис. 5.3. Опыт Кавендиша по измерению силы гравитационного притяжения

Обобщая полученное соотношение, можно утверждать, что силы гравитации между любыми двумя телами определяются массами взаимодействующих тел и расстояниями между ними. Согласно установленному закону всемирного тяготения,

любые две материальные точки взаимодействуют с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними

где гравитационная постоянная  м3/(кг·с2), а  — радиус-вектор второго тела относительно первого (рис. 5.4). Знаки минус указывают на то, что силы  взаимодействия являются силами притяжения и противоположно направлены.

Рис. 5.4. Силы гравитации между двумя телами

Наиболее точно гравитационная постоянная определяется по изменению периода колебаний крутильных весов, вызванному приближением притягивающихся масс. Первые измерения относятся к концу XVIII столетия, из них классическим является опыт Г. Кавендиша (1798 г.).

Схема опыта Кавендиша заключается в использование крутильных весов (рис. 5.5).

Рис.5.5. Опыт Кавендиша: 1 — крутильные весы; 2 — вид сверху

На тонкой кварцевой нити подвешено коромысло с двумя небольшими свинцовыми шариками. При приближении к ним массивных свинцовых шаров нить закручивается. Измеряя угол поворота коромысла  и зная модуль кручения нити, можно непосредственно измерить силу взаимодействия. Зная массы шаров и расстояние между ними, из закона всемирного тяготения можно определить гравитационную постоянную:

Функционирование установки, которую использовал Кавендиш, показано на рис. 5.3.

Если тела нельзя считать материальными точками, их представляют как совокупность материальных точек (частиц) и, геометрически суммируя силы взаимодействия отдельных частиц, находят результирующую силу тяготения между ними. Можно показать, что для тел идеально сферической формы закон гравитационного взаимодействия будет таким же, как и для материальных точек, если считать, что радиус-вектор  соединяет центры сфер (см. рис. 5.4).

3/7
Comments