ИНЕРЦИЯ В ПОЛЁТЕ

[Старый Десант]

Как всё замутилось... А для нас, пилотов вообще это важно? Для теоретиков наземных - тема подходящая! Кто летает (работает) в небе - тот и так знает вес борта, груз,погодные условия при полётах...... А взлёты , пилотирование и посадки - соответственно с самолётом. Для мелких - просто вводная. для лайнеров - другая система. Есть приборы. .... Тут гоняешь на СЛА и не потеешь. Часто в Небе. Опыт. Тренировки, испытания, и опять вводные защитят нас от словоблудия и лётных происшествий.

 

[mdp-shnik]

И как это противоречит тому, что в инерциальных системах отсчёта нет сил инерции?

В инерциальных СО могут быть силы инерции. И мы с ними непрерывно сталкиваемся, например, когда поднимаемся со стула или садимся на него. Вопрос в том, нужно ли вводить в механику новое понятие сопротивления сил инерции? Пилот47 меня убедил в том, что не нужно.

 

[tern]

И мы с ними непрерывно сталкиваемся, например, когда поднимаемся со стула или садимся на него.

В ваших примерах присутствует сила тяготения, кроме того, мышцы ног работают не поступательно а более сложным способом. Давайте исключим все эти заморочки и возьмём пример попроще: на абсолютно скользком полу стоит неподвижно стул. Мы его с ускорением толкаем от себя или подтягиваем к себе. Вы можете измерить эту силу инерции только лишь поставив динамометр между рукой и стулом (оба движутся с ускорением) - то есть поместив измерительный прибор в неинерциальную СО.

Как измерить эту силу инерции, с динамометром в инерциальной системе отсчёта? Можно ли говорить о существовании чего-либо в одной СО, если мы не можем его детектировать (не переходя в другую СО)?

Вопрос в том, нужно ли вводить в механику новое понятие сопротивления сил инерции? Пилот47 меня убедил в том, что не нужно.

С этим согласен на все 146 %

 

[Romaluga]

В ваших примерах присутствует сила тяготения, кроме того, мышцы ног работают не поступательно а более сложным способом. Давайте исключим все эти заморочки и возьмём пример попроще: на абсолютно скользком полу стоит неподвижно стул. Мы его с ускорением толкаем от себя или подтягиваем к себе. Вы можете измерить эту силу инерции только лишь поставив динамометр между рукой и стулом (оба движутся с ускорением) - то есть поместив измерительный прибор в неинерциальную СО.

Как измерить эту силу инерции, с динамометром в инерциальной системе отсчёта? Можно ли говорить о существовании чего-либо в одной СО, если мы не можем его детектировать (не переходя в другую СО)?


С этим согласен на все 146 %

Весь спор начался очень давно с того, что пилот47 предложил натягивать поперечину дельтаплана через пружину. С помощью пружины можно в некотором диапазоне менять стреловидность крыла. Это нужно при порывах ветра. Если встречный ветер увеличивается, то пружина растягивается, увеличивая стреловидность. Это позволяет не набирать высоту. После прекращения порыва ветра пружина возвращается обратно, раздвигая консоли, что позволяет получить дополнительный импульс для движения вперед. Пилот 47 считает, что так можно лететь гораздо дольше и дальше, чем без пружины. Как-то так я понял.
Теперь про силы инерции и системы отсчета. Пока аппарат летит в воздухе, который движется равномерно и прямолинейно, или не движется (штиль), мы имеем инерциальную систему без сил инерции. В тот момент, когда происходит порыв ветра, воздух начинает двигаться с ускорением. И система становится неинерциальной. А значит на аппарат будет действовать сила инерции. Она и поможет растянуть пружину, если пружина есть, либо подбросить аппарат вверх, если пружины нет. Спор собственно был о том, улетит ли дальше дельтаплан с пружиной, чем без пружины при прочих равных.
В связи с тем, что автор темы путается в своих доказательствах, тема уехала хрен знает куда.

 

[tern]

Romaluga,

Спасибо большое за пояснения. Наконец-то что-то внятное о сути проблемы. Непонятeн следующий момент:

После прекращения порыва ветра пружина возвращается обратно, раздвигая консоли, что позволяет получить дополнительный импульс для движения вперед.

За счёт чего именно вперёд? В моём представлении при уменьшении стреловидности любой аппарат будет получать импульс именно назад.

Может, где-то есть описание конструкции или можете сами объяснить.

 

[Romaluga]

Romaluga,

Спасибо большое за пояснения. Наконец-то что-то внятное о сути проблемы. Непонятeн следующий момент:


За счёт чего именно вперёд? В моём представлении при увеличении стреловидности любой аппарат будет получать импульс именно назад.

Может, где-то есть описание конструкции или можете сами объяснить.

Когда навстречу дунет, пружина взводится, складывая крылья (увеличивает стреловидность). Возвращаясь назад по окончании воздействия порыва ветра, пружина уменьшает стреловидность. Как бы расправляя крылья обратно. При складывании крыльев скорость увеличивается. За счет ее избытка образуется импульс вперед, когда крылья расправляются в исходное положение.

 

[tern]

В моём представлении при уменьшении стреловидности любой аппарат будет получать импульс именно назад.

Я допустил ошибку: конечно же подразумевалось, что уменьшение стреловидности даёт импульс назад.

Центр тяжести консолей крыла сдвигается вперёд, соотвественно центр тяжести всего остального хозяйства - назад.

 

[mdp-shnik]

Как измерить эту силу инерции, с динамометром в инерциальной системе отсчёта?

В приведенном примере динамометр нужно поместить в центр масс системы. Он неподвижен согласно 3-му закону Ньютона.

 

[пилот47]

...его быстро сносит назад.

Так быстро, что самолёт успевает набрать 5-ти. метровую высоту.

В ролике инерция не препятствует сдвигу самолёта...

Конечно инерция не препятствует сдвигу самолёта. Его сдвигу препятствует сила инерции.

Самолёт набирает высоту вследствие сдвига ветра и своей инерции.

Никакого повышенного градиента скорости ветра в этой картинке мы не наблюдаем.

А Вы объясните, как Вы применяете это сопротивление, чтобы объяснить то, что не можем объяснить мы.

Сдвигу самолёта противодействуют силы инерции, которые сопротивляются изменению его движения, в нашем случае из состояния покоя. Смекаете, силы инерции сопротивляются или сказать по Русски: возникает сопротивление сил инерции сдвигу, которое в количественном отношении может быть рассчитано по той же формуле И.Ньютона - F=-ma. Зная массу самолёта и скорость ветра нет проблем в определении силы сопротивления. Зная силу инерционного сопротивления мы сможем найти время её действия, которое необходимо нам для прекращения цикла подъёма.

 

[mdp-shnik]

Никакого повышенного градиента скорости ветра в этой картинке мы не наблюдаем.

Сдвиг ветра, как анекдотический суслик. Мы его не видим, а он есть.

Зная массу самолёта и скорость ветра нет проблем в определении силы сопротивления.

Не следует показывать пальцем в небо. Мы и так знаем, что на самоль действует сила сопротивления Cx*ро*V^2/2. Она же по Вашей терминологии равна силе инерционного сопротивления.

Вы не можете объяснить непонятные нам явления с помощью сил инерц. сопротивления.

 

[пилот47]

Сдвиг ветра, как анекдотический суслик. Мы его не видим, а он есть.

Вот вы и сами постепенно подходите к понятию сил инерц. сопротивления. Всё верно: "суслика" мы не видим. Однако результаты его действия нам доступны. Атмосферу постоянно будоражит турбулентностью и как только Л.А. соприкасается с ней, то вот тут то и начинается тряска и наш анекдотический суслик показывает нам эти сдвиги. Как по вашему, если нет инерц. сопротивления при ветровых сдвигах, ощутили бы мы тряску Л.А.? Наверное нет. Вы верно отметили про разгон автомобиля. У него есть двигатель - внешняя сила, но ведь и в воздухе тоже есть - это сила от ветровых сдвигов.

Однако мы прекрасно понимаем, что всякой силе действия на материальный объект, для удерживания его от сдвига необходима сила противодействия. Нет силы противодействия и тело приобретает равномерное прямолинейное движение. Отсюда следует одно нехитрое логическое умозаключение: Сила инерционного сопротивления возникает только при наличии ускорения объекта. Когда объект находится в равномерном движении, то есть без ускорения, эта сила не действует. Когда мы прикладываем силу к объекту, мы заставляем его ускоряться, и именно в этот момент возникает сила инерционного сопротивления.

Мы и так знаем, что на самоль действует сила сопротивления Cx*ро*V^2/2. Она же по Вашей терминологии равна силе инерционного сопротивления.

Это формула для расчёта лобового сопротивления. Она не равна силе инерционного сопротивления. В своё время я тоже пытался найти силу инерционного сопротивления в литературе по аэродинамике. Однако из девяти сил, действующих на самолёт во время полёта, такой силы нет. По моей терминологии: Сила инерции - сила возникающая при разгоне или торможении объекта и направленная в обратную сторону от ускорения - Fин.= |ma|.

Вы не можете объяснить непонятные нам явления с помощью сил инерц. сопротивления.

Что смогу, то постараюсь объяснить. Я должен понимать: Какие именно непонятны вам явления?

 

[tern]

В приведенном примере динамометр нужно поместить в центр масс системы. Он неподвижен согласно 3-му закону Ньютона.

Я не понимаю. Прилагаю картинку, где человек толкает кресло и их центр масс обозначен красной точкой.

Объясните пожалуйста, каким образом динамометр помещенный в указанный центр масс, покажет силу инерционного сопротивления толкаемого кресла. Динамометр даже не будет касаться самого кресла. Кроме того, возможны также положения, где центр масс находится внутри тела человека. Величину чего именно будет показывать динамометр в таком случае?

 

[vladk]

Однако мы прекрасно понимаем, что всякой силе действия на материальный объект, для удерживания его от сдвига необходима сила противодействия. Нет силы противодействия и тело приобретает равномерное прямолинейное движение. Отсюда следует одно нехитрое логическое умозаключение: Сила инерционного сопротивления возникает только при наличии ускорения объекта. Когда объект находится в равномерном движении, то есть без ускорения, эта сила не действует. Когда мы прикладываем силу к объекту, мы заставляем его ускоряться, и именно в этот момент возникает сила инерционного сопротивления.

На примере «унесённого ветром» самолёта: стоит самолёт, дует ветер. Есть сила сопротивления набегающему потоку (ветру) которая компенсируется силой реакции колодок. В какой-то момент подъемная сила, создаваемая ветром, отрывает самолёт от земли. Сила реакции колодок исчезает и остаётся только нескомпенсированная сила сопротивления воздуху. По второму закону Ньютона F=ma самолёт начинает движение назад, постепенно ускоряясь. В пределе его скорость (путевая) должна сравняться со скоростью ветра. Но при наборе скорости относительно земли скорость самолёта относительно ветра уменьшается, соответственно, уменьшается подъемная сила, поэтому самолёт довольно скоро упадёт (начало этого процесса даже заметно на видео). Если ветер с высотой усиливается, то процесс может немного затянуться и можно набрать больше высоты. Но в итоге самолёт всё равно упадёт…

Вы объясняете все Силой Инерционного Сопротивления, а на самом деле это сила сопротивления воздуху. И второй закон Ньютона.

 

[tern]

Сила инерционного сопротивления возникает только при наличии ускорения объекта. Когда объект находится в равномерном движении, то есть без ускорения, эта сила не действует. Когда мы прикладываем силу к объекту, мы заставляем его ускоряться, и именно в этот момент возникает сила инерционного сопротивления.

Первая умная и аккуратно выраженная мысль.

В своё время я тоже пытался найти силу инерционного сопротивления в литературе по аэродинамике. Однако из девяти сил, действующих на самолёт во время полёта, такой силы нет.

Вторая умная мысль.

По моей терминологии: Сила инерции - сила возникающая при разгоне или торможении объекта и направленная в обратную сторону от ускорения - Fин.= |ma|.

То есть, известную ньютоновскую силу противодействия из Третьего закона F12 = - F21 вы, как и некоторые учебники, решили называть силой инерции.

По сути, вы предлагаете применять Третий закон Ньютона в тех случаях, когда в полёте происходит некоторое ускорение воздушных масс. Акцентирую: именно в процессе изменения скорости встречного потока.

Поясните - как именно вы собираетесь это использовать?

 

[пилот47]

Объясните пожалуйста, каким образом динамометр помещенный в указанный центр масс, покажет силу инерционного сопротивления...

Позвольте мне привести пример и показать каким образом динамометр покажет нам силу инерционного сопротивления. Только необходимо учесть, что трение о коврик практически равно нулю. При равных силах движения -Fдв. и ускорения -а, сила инерционного сопротивления - Fин.с. зависит только от массы тела.

 

[пилот47]

Первая умная и аккуратно выраженная мысль.

Сознаюсь, я плохо рисую и уж тем более выражаю свои мысли. В первом случае я пользуюсь услугами Paint? во втором услугами И.И. А мысли и идеи действительно мои.

То есть, известную ньютоновскую силу противодействия из Третьего закона F12 = - F21 вы, как и некоторые учебники, решили называть силой инерции.

Это не совсем так. У Ньютона все силы реальные, в нашем же случае сила противодействия фиктивная и она исчезает при завершении процесса ускорения.

По сути, вы предлагаете применять Третий закон Ньютона в тех случаях, когда в полёте происходит некоторое ускорение воздушных масс. Акцентирую: именно в процессе изменения скорости встречного потока.

Это тоже не так. Предыдущий мой оппонент Romaluga не совсем верно вас информировал. Ускорение воздушных масс также вроде фиктивно. Оно действительно происходит; только за счёт торможения Л.А. при увеличении угла атаки с уменьшением его (Л.А.) скорости. То есть происходит относительное изменение скоростей ветра и Л.А.. Именно в этот момент и происходит воздушный "накат" на Л.А., а это равносильно сдвигу ветра при котором конструктивные особенности Л.А. позволяют "черпать" энергию ветра и запасать её до следующего цикла. Примерно также работал и планёр Маноцкого, запасая энергию турбуленции воздуха в пневматическом цилиндре.

 

[olegsokirko]

Вообщем, если смотреть на центровку и на натяжку поперечины, то получается-задняя при полной натяжке и передняя при отпущенной. При пружинной при порыве ветра аппарат будет переходить.....

 

[tern]

Позвольте мне привести пример и показать каким образом динамометр покажет нам силу инерционного сопротивления.

Замечательно. Это именно то, о чём я писал выше. А теперь обратите внимание: показывающий "силу инерции" динамометр движется тоже ускоренно, то бишь его собственная система отсчёта неинерциальна. Движущийся равномерно динамометр не покажет вам "силу инерции".

Предыдущий мой оппонент @Romaluga не совсем верно вас информировал. Ускорение воздушных масс также вроде фиктивно. Оно действительно происходит; только за счёт торможения Л.А. при увеличении угла атаки с уменьшением его (Л.А.) скорости. То есть происходит относительное изменение скоростей ветра и Л.А.. Именно в этот момент и происходит воздушный "накат" на Л.А., а это равносильно сдвигу ветра при котором конструктивные особенности Л.А. позволяют "черпать" энергию ветра и запасать её до следующего цикла

Что значит "ускорение воздушных масс фиктивно"?

Знаете, в этом этом абзаце каждое предложение нуждается в детальной расшифровке. Например такой:

- дельтаплан массой m = 100 kg с аэродинамическим качеством Q = 15 летит в спокойном воздухе со воздушной скоростью V = 10 m/s, (которая пока что равна путевой скорости U = V).
- В момент T = T0 возникает встречный воздушный поток, который за n = 10 секунд достиг скорости v = 3 m/s. За это время за счёт возросшего лобового сопротивления а также сноса ветром, путевая скорость снизилась до U2 = U - v = 7 m/s

и так далее. Без такого разжёвывания, боюсь дискуссия никуда не сдвинется. Будете по 3 страницы выяснять, "кто на ком стоял".

 

[PFELIX]

Использовать инерционное сопротивления массы Л.А. как точку опоры, позволяющую накапливать в полёте кин. энергию ветра и преобразовывать её в потенциальную высоты Л.А.

Пожалуйста, при скорости 20 м/с МДП имеет 20 м по высоте (при 100%-м переходе энергий).
А дальше? Можно и дальше, по принципу воздушного змея. Ветер должен быть только "хороший".

Я уже писал об этом. Многие пилоты полностью уверены в том, что в полёте ветра нет и поступают сообразно этому при посадке, то есть у самой Земли. Внезапное исчезновение ветра лишает Л.А. воздушной скорости, а к чему это приводит вы можете посмотреть в ролике на первой стр.#4.

С понижение высоты в определенном её пределе имеем градиент скорости (про порывы пока не говорим). В результате с понижением эта скорость уменьшается, а, следовательно, и СО меняется, т.к. на каждой высоте и скорость ветра -- своя, и воздушная скорость -- своя.
Поэтому в пределе, где имеется градиент, с понижением высоты, надо понимать, что СО перманентно меняется, либо следует её считать уже НЕ инерциальной.
Силы инерции -- это силы инерции. Они реально существуют и действуют ВСЕГДА в направлении ПРОТИВ вектора ускорения (НЕ скорости), поэтому говорить про сопротивление -- это не более, чем способ договариваться со СВОИМИ не до конца "выдрессированными" тараканами в голове.

 

[mdp-shnik]

Когда мы прикладываем силу к объекту, мы заставляем его ускоряться, и именно в этот момент возникает сила инерционного сопротивления.

...которая равна приложенной силе. И называется она силой инерции, которая равна ma.