Работа и расстояние.

[otterbeast.livejournal.com]

Под работой в учебниках физики иногда понимают произведение силы на расстояние, иногда - мощности на время, а иногда - затраченную энергию. Что интересно, что из этих трех вариантов выбирать для правильного подсчета, выбирается по разному. Например - если надо посчитать работу двигателей вертолета на поддержание его в воздухе (в режиме висения), умножают мощность двигателя на время.

Теперь вопрос. Чему равна работа на поддержание в воздухе вертолета с работающим двигателем, если он, кроме того, подвешен на крюк подъемного крана?

Comments

[otterbeast.livejournal.com]

Я в курсе определений, что такое сила и механическая прочность, но в чем ее, прочности, физический смысл? Сила тяги вертолета не уменьшает его вес. Вес "уменьшается" у дирижабля, но не у вертолета. И эта сила тяги создается работой двигателей вертолета.

Канат вроде бы ничего не делает, но если его подпилить, он уже не сможет делать это "ничего" и оборвется. Если мы не видим тараканов в соседнем доме, это не значит, что их там нет.

[otterbeast.livejournal.com]

На мой взгляд, он упрощен до полной потери связи с реальностью.

[otterbeast.livejournal.com]

>>Задачу удержания себя в воздухе (с точки зрения механики!) вертолет всегда выполняет с нулевым КПД, независимо от того, летит он, подвешен к крану или привязан к взлетной площадке

Значит механика неправа:)

[otterbeast.livejournal.com]

А вот тут все еще кошмарней http://otterbeast.livejournal.com/69845.html

[blood-again.livejournal.com]

Как пожелаете.
Пока у Вас "работа двигателя" в задаче путается с "работой вертолёта", так и будет получаться :)

[otterbeast.livejournal.com]

Вообще-то двигатель - это часть вертолета...

[blood-again.livejournal.com]

Разумеется. :) Думаю, я понял, в чём у Вас сложность с задачей. Не с масштабированием, а с термином.
Пока утверждение "Двигатель же не без толку работает - он вертолёт в воздухе держит, а это полезно экипажу, который не убивается благодаря этому" у Вас будет опровергать утверждение "КПД вертолёта, висящего на месте, равен нулю", ничего хорошего не получится. :)
Житейская "полезность действия" и физическая "полезная работа" не эквивалентны. "Полезная работа" в физике вообще введена для учёта потерь энергии в ходе преобразования/передачи. И рассматривая переход внутренней энергии топлива в механическую энергию вертолёта мы будем иметь результат: потери - 100%, полезная работа - 0. Потери на тепло при трении, тепло выхлопа, движение воздуха. Ни потенциальная, ни кинетическая энергии вертолёта от работы двигателя не изменились. Да, это полезно с бытовой точки зрения - вертолёт не падает. Но это ноль полезной работы в терминах механики.

[otterbeast.livejournal.com]

На мой взгляд, дело в том, что в те временаю когда сформировалась классическая механика, только-только начали появляться паровые машины и никто не имел представления о таком понятии, как "предел прочности". Сегодня на классическую механику в инженерных расчетах втихомолку забили, и даже работу считают в киловатт - часах, а не в Джоулях.

[blood-again.livejournal.com]

Скажите, пожалуйста, (только честно): Вы меня троллите?

[otterbeast.livejournal.com]

Нет. Я действительно думаю, что классическая механика безнадежно устарела, это каменный век.

[blood-again.livejournal.com]

Спасибо.

[ermiak.livejournal.com]

Соррь, а какая разница, какая именно сила, архимедова, магнитная или еще какая работает против веса?

Не "ничего не делает", а "не выполняет механической работы". Зато он сопротивляется деформации и разрушению за счет увеличения внутренних механических напряжений (т.е. внутренних сил между частицами каната, возникающих в ответ на внешнее воздействие).

Естественно оборвется. Площадь каната уменьшится; ньютоны на квадрат (сила не изменилась, а площадь уменьшилась) в нем нарастут и если выйдут за предельно допустимые, силы, действующие между частицами каната больше не смогут удерживать его в целости. Вот только к работе это отношения не имеет. Повторюсь, если канат за счет собственной силы упругости поднимет вертолет, то он совершит работу по его перемещению. Как только вертолет остановится, механическая работа каната прекратится.

[otterbeast.livejournal.com]

Вы незаметно для себя перескочили из механики в совсем другой раздел. Что и требовалось доказать. Механика не может объяснить процессы, происходящие в таких случаях, поэтому ей требуются протезы. А в моем объяснении никаких протезов не требуется.

[ermiak.livejournal.com]

В какой раздел?

[otterbeast.livejournal.com]

В тот, где о прочности материалов. "Школьные" разделы механики (классическая механика) - это кинематика, статика и динамика.

[ermiak.livejournal.com]

Да ну? А кто, соррь, начал вместо невесомой нерастяжимой неразрушимой нити цеплять трос, а потом подпиливать его и пытаться оборвать? Ввели бы ещекорпус из ржавейки и магнитную аномалию в десяток Тл сверху - и удивились, что классической механикой оно не описывается.

(frozen comment)

[otterbeast.livejournal.com]

А кто эту невесомую неразрушимую и нерастяжимую нить придумал - я, что ли? Настолько сферических коней в вакууме на свете не бывает.

[otterbeast.livejournal.com]

Не бывает неразрушимых нитей. В том-то вся и бяка.

[nanoprovod4ik.livejournal.com]

поршни двигателя движутся и лопасти вертолета вращаются.

[otterbeast.livejournal.com]

Атомы внутри каната тоже движутся.

[nanoprovod4ik.livejournal.com]

атомы внутри каната движутся хаотично, что сохраняет центр масс каната неподвижным.

[otterbeast.livejournal.com]

Центр масс вертолета тоже не двигается.

[nanoprovod4ik.livejournal.com]

центр масс поршней двигателя и лопастей перемещается.

[otterbeast.livejournal.com]

Ну и что?:)

[nanoprovod4ik.livejournal.com]

произведение величины перемещения на проекцию вектора силы равно величине совершенной работы (затраченной энергии).