Алтернативни енергоизточници > Механични, гравитационни и хидродинамични устройства
Как работи RAM pump?
Иван Димов:
Да, голямото тяло се забавя, но малкото се ускорява за сметка на това забавяне. Имаме закон за запазване на импулса или момента на импулса. Но като направим сметките за енергията, се получава разлика, т. е. нарушение на ЗЗЕ. По-горе това се вижда там, където съм обяснявал ефекта на фунията. Нека ако някой намери програма в нета за пресмятане на такъв случай, да го сметне и ще види. И аз по-нататък ще го сметна, но май ще трябва да си преговарям как се смятаха двойни интеграли или да направя някаква компютърна програма, която да направи сметките. Може да се сетя за пресмятане чрез някакво опростяване, но при всички случаи това ще ми отнеме време. Но като цяло случаят е ясен - имаме две тела, които обменят импулс помежду си като това става без участието на външни сили (енергии). Голямото тяло се забавя, а малкото се забързва. Моментът на импулса се запазва постоянен, но енергията на системата нараства и ЗЗЕ се нарушава. Вижте по-горе аналогичния случай при ефекта на фунията (нарисувал съм и опитна постановка с една тръба с фуния накрая).
montanar:
Иван Димов дай да видиме тия сметки деба ....... някакво .........
ама ги покажи от до - а не синтетични ситуации без цялата картинка - и тогава ш се види какво влиза и какво излиза ......
+цитати от закони а не измислени хипотези каквито го шириш тука......
Аtos:
Димов, пробвай със симулатор и ако има грешка, ще се види къде е?
Иван Димов:
Ужас! Сметнах го. И то по най-простия начин, но се оказа, че енергията не само че не нараства, а напротив - намалява. ЗЗЕ не се спазва, но в обратната на желаната от нас посока. Започвам с доказателствата.
Първо да преговорим някои основни понятия.
I = m.(r)^2 - така се пресмята инерчен момент на тяло с маса m, намиращо се на разстояние r от оста на въртене
L = I.w - това е моментът на импулса, аналогичен на импулса p = m.V при линейните движения
w - ъглова скорост в [rad/s]
Ek = (1/2).I.(w)^2 - кинетична енергия на въртящо се с ъглова скорост w тяло, имащо инерчен момент I
Аз разглеждам въртящ се диск с маса М и радиус 2 метра. По средата на този радиус е вързана малката маса m. Първоначално дискът се върти с ъглова скорост w1. След като прекъснем връвта, дискът избутва масата m към периферията си и тогава неговата скорост намалява и става w2. Според закона за запазване на момента на импулса за затворени системи, нашият момент на импулса остава постоянен. Но това се отнася за цялата система M + m. Моментът на импулса на m се променя както се променя и момента на импулса на М. Записвам формулите за промяната на момента на импулса, т. е. dL:
dL = m.{(R2)^2.w2-(R1)^2.w1} и като заместя числата за R1=1 и R2=2, получавам:
dL = m.(4.w2 - w1) - това е промяната на момента на импулса на малката маса m
Тук трябва да покажа формулата за инерчния момент на диска I = (1/2).M.R^2 Тази формула я има в учебниците, но аз си я изведох за всеки случай и се оказа вярна.
Сега ще напиша формулата за промяната на момента на импулса за диска с маса М:
dL = (1/2).M.R^2.(w1 - w2) и като заместя R = 2 метра, получавам:
dL = 2.M.(w1 - w2)
Това dL, отнасящо се за диска с маса М е точно равно на онова dL по-горе, отнасящо се за малката маса m за да е спазен закона за запазване на момента на импулса или: m.(4.w2 - w1) = 2.M.(w1 - w2)
Тук с цел опростяване ще приема, че M=50.m или дискът е 50 пъти по-тежък от малката маса m.
Следва: m.(4.w2 - w1) = 100.m.(w1 - w2) Сега вече спокойно мога да съкратя m от двете страни на това равенство и получавам:
(4.w2 - w1) = 100.(w1 - w2) или
4.w2 - w1 = 100.w1 - 100.w2
4.w2 + 100.w2 = 100.w1 + w1
Значи: 104.w2 = 101.w1
Нека приемем, че w1 = 10 [rad/s]
Тогава w2 = 1010/104 или w2 = 9.7115 [rad/s]
Сега пресмятам кинетичната енергия в момент 1:
Ек1(диск) = (1/2).I.(w1)^2 Във формулата за инерчния момент на диска заменям М с 50.m и получавам:
I = (1/2).M.R^2 = 25.m.2^2 = 100.m или I = 100.m
Заменям I и получавам:
Ек1(диск) = 50.m.(w1)^2 = 50.m.(10)^2 = 5000.m
Ек1(диск) = 5000.m Ако m=1 kg, значи енергията ще е 5 [kJ]
Смятам кинетичната енергия на малката маса m за позиция 1:
Ек1(m) = (1/2).m.(w1.r1)^2 = (1/2).m.100 = 50.m или
Ек1(m) = 50.m
Общата енергия в момент 1 е:
Е1 = Ек1(диск) + Ек1(m) = 5000.m + 50.m или
Е1 = 5050.m При m=1kg това са 5050 Джаула.
Сега да сметна кинетичната енергия в момент 2:
Ек2(диск) = (1/2).I.(w2)^2 = (1/2).100.m.(1010/104)^2
Ек2(диск) = 4715,699.m
За масата m получавам:
Ek2(m) = (1/2).m.(w2.R2)^2 =(1/2).m.4.(w2)^2
Ek2(m) = 2.m.(1010/104)^2 = 188,628.m
Ek2(m) = 188,628.m
Общата енергия за момент 2 е:
Е2 = Ек2(диск) + Ek2(m) = (50.m + 2.m).(1010/104)^2
E2 = 52.m.(1010/104)^2 = 52.m.94,314 = m.4904,327
Или позакръглено E2 = 4904.m При m = 1 kg това са 4904 Джаула
В заключение: Някъде се губят около 150 Джаула енергия. В първия момент това ме притесни, но като се позамислих разбрах защо се получава така. Ясно е, че дискът губи повече енергия, отколкото такава се получава от малката маса m. В задачата се пита защо става така? И отговорът е: Защото Кориолисовата сила е насочена под ъгъл спрямо траекторията на масата m. Кориолисовата сила винаги е перпендикулярна на радиуса и така може да я разложим на два вектора - единият ще е тангенциален с траекторията на масата m, а другият вектор ще е перпендикулярен на тази траектория и ще играе роля на центростремителна сила, която е отговорна за криволинейното движение на масата m. Аз и друг път съм казвал, че има два вида сили. Едните действат по траекторията, а другите действат перпендикулярно на траекторията. Тези по траекторията ускоряват или забавят тялото, а перпендикулярните сили действат отклонително и не променят кинетичната енергия на тялото, а променят само неговата посока. Но явно тези отклонителни сили гълтат енергия за да може тялото да завива, а в същото време тялото не получава енергия от тях. Тук вече може да намесим и ефира - явно тези отклонителни сили хабят енергия за да се борят с инертните свойства на ефира. В тези мои сметки се видя как се губи енергия при центробежно движение. Сега остава да намерим начин за обратния процес - центростремителния. Тогава може и да изскочи енергия в повече. Мисля Шаубергер е работил по този въпрос.
juliang:
Честно казано не ми се проверяват всички числа, а и на 2 литра бира едва ли би ми се отдало... прдполагам че са верни. Но се сещам за нещо, което не си взел в предвид. Когато скъсаш връвта малкото тяло почва да се премества навън. Докато стигне външния радиус с ограничителя, то вече ще е набрало някаква радиална скорост от движението си навън. Като достигне ръба на големия диск то ще се удари в него, или ще излети ако няма ръб... това е енергия, която е взета от въртеливото движение на двете тела.
Идеята за ефира в този случай е ... безпочвена. Във формулите участват само маси и ъглови скорости. Няма никакви константи, корекции или каквото и да било, което би могло да отразява свойствата на един евентуален ефир. Имаш сборове и произведения на числа. Това е математика - алгебра и геометрия.
П.С. Точно така си е май... измислих и пример:
Представи си че в твоята конструцкия диска е хоризонтален. Към малкото топче си вързал въженце, което отива към центъра на диска и оттам се спуска надолу. На него е вързана тежест от 1 кг примерно.
Къса ти се въженцето от свещта, топчето тръгва навън и с другото въженце повдига тежестта която виси. Откъде е дошла енергията за повдигане на този 1 килограм? Нали се сещаш че той стои в центъра на диска, не се върти (щот въженцето е лагерувано примерно), така че не влияе на ъглови моменти, инерционни моменти и т.н., а в твоите формули никъде не учваства времето за което топчето ще се премести от средата до края на диска. Това че тоя 1 килограм ще забави преместването няма да повлияе на сметките ти. Обаче ... ще имаш 1 киограм дигнат на 1 метър. За сметка на коя енергия?
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия