Интеллектуальный спор ученых мужей :)

[Anatoliy.]

Умные вы наши, объясните, в чем разница между движением молекулы между столкновениями с другими молекулами, во время свободного пробега. 

Хорошо. Что мешает двигаться молекулам по такой траектории? 

А если это будет так?

 

[Ugra]

В сосуде множество молекул.

Т.е масса системы Мсист = Мсосуда + М общ. мол. (масса системы  равна массе массы сосуда и массы всех молекул газа в нем находящихся)

Молекула 1 вылетела из сосуда, не касаясь мембраны. Импульса Р1 не стало. Векторная сумма Р2 + ... + Рn = 0 - Р1. А 0 - Р1 = (-Р1).

Система разделилась на две части: массу М1 молекулы и на массу Мсист1 = Мсист - М1. По закону сохранения импульса импульс молекулы 1 (Р1) равен и противоположно направлен импульсу  массы Мсист1 (Рс1), т.е. Рс1 = (-Рс1).

То есть сосуд получил импульс, направленный в противоположную сторону от вылета молекулы. 

Импульс Рс1 получила масса Мсист1, состоящая из массы сосуда Мсосуда и массы оставшихся молекул Мост.мол.1
В результате масса Мсист! приобрела скорость Uc1, направленную противоположно направлению вылета массы М1.

Так?
Дальнейший разбор первого урока только после подтверждения усвоения этой части.

@ Anatoliy. Вы не правы. Инопланетный учитель наш подразумевает идеальный газ, состоящий из материальных точек сферической формы, конечной массы и размеров, абсолютно твердых и абсолютно упругих и движущихся в идеальном вакууме; подчиняющихся законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака, и т.д.
Простим ему, что он забыл об этом сообщить в своей вводной части.

 

[Инопланетянин]

Так?

Так.
Средняя скорость молекул - 500 м/с.  0,02898 кг/моль - это молярная масса воздуха. 6,022х10^23/моль - это количество молекул в моле. Импульс от одной вылетевшей молекулы -  (0,02898кг/моль)/(6,022х10^23/моль) х 500 м/сек = 2,4х10^-23 кг*м/с. Это если молекула вылетела под углом 0 градусов по отношению к вектору реактивной силы. Через нанотрубку угол вылета молекул от 45 до 0 градусов. Поэтому можно считать, что все молекулы вылетают под углом 30 градусов. 2,4х10^-23 кг*м/с х 0,86 = 2,07х10^-23 кг*м/с. cos 86[sup]0[/sup] = 0,86.

Дальнейший разбор первого урока только после подтверждения усвоения этой части.

Так в конце выясниться, что вы это придумали.
Каждая теория проходит четыре стадии, прежде чем быть принятой:
1) это бесполезная чепуха;
2) это интересно, но неправильно;
3) это верно, но совершенно не важно;
4) да я всегда так говорил.
Дж. Холдейн (1963)
Так на какую стадию переходим?

 

[Инопланетянин]

А если это будет так?

Так не будет. Не надо забывать, что расстояние между молекулами в десятки раз превосходят размеры молекул. На моём рисунке молекулы ещё близко находятся друг от друга, а на вашем уж тем более. Реалистичней надо быть. У нас не выставка абстрактной живописи.

 

[Ugra]

Так.

Вы ответили УТВЕРДИТЕЛЬНО.
Тогда поясните обучаемому: за счет чего масса Мсист1 приобрела скорость? Молекула М1 с нею не контактировала и что-то с ней сделать (воздействовать силой) не могла. Как быть с принципом Галилея "Любое тело остается неподвижным, пока на него не действуют другие тела"?
Что  воздействовало на массу Мсист1, передало ей импульс Рс1 и скорость Uc1?
Давайте разберемся с первым уроком, прежде, чем идти дальше.
ЗЫ: Пока получается бокс на межпланетном расстоянии: на Тау Кита некто ударил, а на Земле кто-то упал.

Так в конце выясниться, что вы это придумали. ...Так на какую стадию переходим?

На Земле плагиат наказуем.
Поспешайте медленно.

 

[Инопланетянин]

Тогда поясните обучаемому: за счет чего масса Мсист1 приобрела скорость? Молекула М1 с нею не контактировала и что-то с ней сделать (воздействовать силой) не могла. Как быть с принципом Галилея "Любое тело остается неподвижным, пока на него не действуют другие тела"?
Чтовоздействовало на массу Мсист1, передало ей импульс Рс1 и скорость Uc1?

Векторная сумма импульсов всех молекул равна 0. Р1 + Р2 +... + Рn = 0. Молекула 1 вылетела из сосуда, не касаясь мембраны. Импульса Р1 не стало. Векторная сумма Р2 + ... + Рn = 0 - Р1. А 0 - Р1 = (-Р1). То есть сосуд получил импульс, направленный в противоположную сторону от вылета молекулы. И для этого необязательно, чтобы молекула ударялась в стенку сосуда.

Векторная сумма импульсов всех молекул в сосуде равна = 0. То есть на сосуд не действует сила. Молекула вылетела и её импульс вылетел вместе с молекулой. Вспомните шары Ньютона. Крайний шар через множество шаров может передать свой импульс другому крайнему шару и он может ударившись в стенку передать этот импульс стенке. Но первый крайний при этом со стенкой не ударяется. Его импульс через промежуточные шары передался стенке. Точно также импульс от вылетевшей молекулы воздействует на сосуд через другие молекулы.

 

[Ugra]

Векторная сумма импульсов всех молекул в сосуде равна = 0. То есть на сосуд не действует сила. 

Позвольте! На стенки закрытого сосуда действуют силы от ударов ВСЕХ молекул. Равнодействующая этих сил равна нулю, как и положено для закрытой системы.

Молекула вылетела и её импульс вылетел вместе с молекулой.   

Вылетела и вылетела... из ОТКРЫТОЙ системы, чем нарушила равновесие сил, действующих в сосуде (вылетела, просто унеся с собой свой импульс; её ничто не заставляло и не направляло). Т.е. сосуд приобретет импульс силы от молекулы Х1, коротая оказалась неуравновешенной импульсом силы молекулы М1. Всё объяснимо в строгом соответствии с законами Ньютона.
Сосуд с оставшимися молекулами двинулся в поход со скоростью Uc1
Пока все соответствует закону Зйлера для газов и жидкостей, лежащего в основе принципа реактивного движения в средах такого типа (от макроуровня до элементарных частиц). Эта часть вашей гипотезы давно известна землянам, проверена и подтверждена практикой.

 

[Инопланетянин]

Эта часть вашей гипотезы давно известна землянам, проверена и подтверждена практикой. 

Приступаем тогда к значению импульса одной молекулы.

 

[Ugra]

Значит вы приняли мой ответ, что сила, действующая на сосуд, возникает от изменения импульса "неуравновешенной" молекулы И1, воздействующей на переднюю стенку сосуда (передняя - противоположная стенке с отверстием)?
Это положение принципиально для дальнейшего усвоения предмета.

Приступаем тогда к значению импульса одной молекулы. 

Не импульса - его содержание понятно, т.к. масса молекулы М1 постоянна - скорости молекулы М1.

 

[Инопланетянин]

Значит вы приняли мой ответ, что сила, действующая на сосуд, возникает от изменения импульса "неуравновешенной" молекулы И1, воздействующей на переднюю стенку сосуда (передняя - противоположная стенке с отверстием)?
Это положение принципиально для дальнейшего усвоения предмета.

Имеется сосуд, в который вентиляторы закачивают воздух. В сосуде повышенное давление. В мембране множество отверстий диаметром несколько нм. Часть молекул, попадая в эти отверстия, вылетают наружу. Если бы мембрана была сплошная, то молекула 1 отскочила бы от неё (штриховая линия), оказывая давление на мембрану. Но молекула попала в створ отверстия и вылетела наружу, не воздействуя на мембрану и не оказывая на неё давление, как молекула 2. Таким образом, часть молекул, пролетает через мембрану, не оказывая на неё давление. Значит, давление на верхнюю стенку будет больше, так как эта стенка без отверстий. Если есть разность давлений на противоположные стенки, значит, есть некоторая сила, которая воздействует на сосуд. Причем в создании этой силы участвует каждая молекула. Ни одна молекула не может вылететь бесполезно.

Как только молекула пролетела через мембрану, то она передала импульс сосуду и всё. Как она полетела, куда полетела это уже по барабану. Она сделала свое дело - передала импульс сосуду. 

А вам не кажется, что ваш ответ - это мой ответ. Только чуть изменённый. Изменил "прередала импульс" на "передала изменение импульса". Так значит вы согласны со мной?
Сила действующая на сосуд, возникает от изменения импульса любой вылетевшей молекулы. Равно как и от любой влетевшей. Любая вылетевшая или влетевшая молекула изменяет векторную сумму импульсов молекул в сосуде. Если быть точно, то вылетевшая молекула воздействует и на боковые стенки сосуда.

 

[Ugra]

Извините "профессор", но в нашем уроке речь пока идет о сосуде с заключенными в него молекулами газа. Ни о каких вентиляторах речи не было. Все суетитесь, а это плохо.
Придется "ученику" предложить преподу варианты исходных схем (плакатов) для исключения непонимания. Итак - безрасходные варианты "Сосуд - среда". Который берете за исходный? 1 или 2?
Далее будем приделывать нанотрубку и обсуждать. Оснащать другими причиндалами и обсуждать.

 

[Инопланетянин]

Ну что же, поиграем. Я же  писал, что данный способ для полета в атмосфере. Так что догадайтесь, какой вариант.

 

[Ugra]

Меня не интересует, что, кому и когда вы писали. Для меня отчет - пост 486.
Если вы настроены на "игру" - прощайте. Если нет - продолжим.

 

[Инопланетянин]

Ладно. Продложим.

 

[Anatoliy.]

Так не будет. Не надо забывать, что расстояние между молекулами в десятки раз превосходят размеры молекул. На моём рисунке молекулы ещё близко находятся друг от друга, а на вашем уж тем более. Реалистичней надо быть.

Я как то у Вас спрашивал о форме поверхности наноканала, состоящей из молекул конкретного материала из которого изготовлена сама мембрана.
Вы в свою очередь отписались что стенки наноканала изумительно гладки, даже зеркально-гладки.
Вот и нарисуйте реальную поверхность (естественно абсолютно гладкую) того наноканала, который образован в реальном скопище молекул материала мембраны, абсолютно шарообразных, находящихся на очень и очень больших расстояниях друг от друга (относительтно диаметра самих молекул).
Когда Вам  все же удастся изобразить гладкую неразрывную  (без проплешин) зеркально-гладкую поверхность  образованную из шарообразных молекул да еще с огромными разрывами между сгустками материи (молекулами), то тогда объясните свой принцип зеркального отражения "шариков" от "рыбацкой сетки на китов".

 

[Ugra]

Значит "2". Расскажите об идеальном газе - что это за зверь.

 

[PFELIX]

Не далеко в обучении за сутки подвинулись.

 

[Инопланетянин]

Когда Вамвсе же удастся изобразить гладкую неразрывную(без проплешин) зеркально-гладкую поверхностьобразованную из шарообразных молекул да еще с огромными разрывами между сгустками материи (молекулами), то тогда объясните свой принцип зеркального отражения "шариков" от "рыбацкой сетки на китов". 

Мне достаточно вывода ученых о том, что "Внутренняя поверхность нанотрубки является гладкой на масштабах длины вплоть до атомного, в то время как макроскопические поверхности пористых материалов обладают шероховатостями на значительно больших масштабах. По этой причине характер взаимодействия атомных частиц со стенками нанотрубки в большей степени соответствует зеркальному отражению, а не диффузному отражению, как это имеет место в случае макроскопических поверхностей." Если вас интересуют подробности, то обратитесь к учёным в Lawrence Livermore Nat. Lab. и Univ. California, Berkeley (США)

Значит "2". Расскажите об идеальном газе - что это за зверь. 

 

[Инопланетянин]

Меня не интересует, что, кому и когда вы писали. Для меня отчет - пост 486.

Меня тоже не интересуют ваши вопросы. Раз ответил и всё. Есть конкретные возражения выкладывайте. А в "школу" мне играть не хочется.

 

[PFELIX]

Есть конкретные возражения выкладывайте. 

А зачем наномембрана? Делаем в центре дна дырку 8% от площади, и -- вперед. На выходе молекулы меж собой тоже на скорости 500 м/с "дребезжат". И ложили мы на амеров (с какой-то там ихней Lab) с прибором.

А в "школу" мне играть не хочется

Это мы давно поняли. Учить -- мозгов не нажили, а учиться -- лень.