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

[morlos.livejournal.com]

Если висит на канате с работающим двигателем, то совершает работу по уменьшению растягивания каната.

[otterbeast.livejournal.com]

А если с неработающим?

[otterbeast.livejournal.com]

Ведь если он висит на канате, происходит то же самое - канат совершает работу, коорая не позволяет вертолету упасть на землю.

ыыы

[iiiypmah.livejournal.com]

"канат совершает работу"

Re: ыыы

[otterbeast.livejournal.com]

http://useless-faq.livejournal.com/11802804.html?thread=335737780#t335737780

[otterbeast.livejournal.com]

Если висит на канате с работающим двигателем и расход топлива благодаря канату уменьшился - значит часть работы на поддержание вертолета взял на себя канат. Если долю двигателя в этом уменьшать, то канат постеенно возьмет на себя всю работу двигателя, верно? И будет держать вертолет , если не оборвется.

[ermiak.livejournal.com]

Нет. Т.к. в случае вертолета совершается работа по перемещению масс воздуха. То, что он еще и висит в воздухе - побочный эффект, связанный с местным значением силы тяжести и параметрами атмосферы.




Возможность каната удержать вертолет зависит от его механической прочности, то есть предельно допустимого механического напряжения в нем. В случае с вертолетом ему противостоит сила тяжести; если она будет больше предельно допустимой для этого каната, канат оборвется.

Третье. Вес. Вес определяется, как сила, в данном случае растягивающая подвес и является векторной суммой силы тяжести, действующей на вертолет и силы тяги вертолета.

Таким образом система "канат-вертолет" связана через вес. Сила тяги вертолета, (связанная с работой его двигателя, перемещающего воздух) уменьшает его вес, независимо от того, стоит он на земле или висит на канате. Канат ничего не делает, только растягивается в зависимости от приложенной к нему силы. Т.е. в исходном вопросе ошибка в определении объекта работы (т.е. вертолет, а не воздух).


Канат мог бы совершить работу только в случае, если бы его сила упругости (ну вот такой растянутый канат из резины), например, подняла бы вертолет (работающий или нет) на какую-то высоту. Вот это была бы работа именно каната.

[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.

[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.

[ermiak.livejournal.com]

Подобная абстракция может использоваться, если параметры троса для решения несущественны. Если же они необходимы, нечего удивляться появлению выкладок из тех отраслей физики, которые соответствующими параметрами занимаются.

Исходная задача может обойтись именно абстрактной нитью с материальной точкой, висящей на ней; на ее решение это не повлияет.