Сила и енергия-има ли неизяснени казуси?

[kd_dinev]

Знам, че си бил главен конструктор батВанко споменавал си го вече в тази тема.Не разбрах какво общо имат медните пръстени за снаряди при положение, че говорим за гладкостволно танково оръдие, ама ти си знаеш. Юлиане не твърдя че цялата енергия на заряда отива за ускоряване на снаряда.Моето твърдение е, че в конкретния пример трябва да се прилагат законите за запазване на импулса. Мислех, че ще се съсредоточим върху това вие го подпукахте в съвсем друга посока. Както и да е...Да пробваме с нещо по просто.Човек с маса 100 кг опрян в стена тласка топка с маса 10 кг като й придава скорост от 1 м/сек.След това му дават топка с маса 1 кг и той прилага спрямо нея абсолютно същата сила и за същото време както и към десет килограмовата. Какви ще са според вас резултатите?

[juliang]

... топка с маса 10 кг като й придава скорост от 1 м/сек.
... абсолютно същата сила и за същото време както

Нека да приемем че 10 килограмовата топка я е бутал със такава сила, че я е ускорил до 1 м/сек за 1 секунда. Тогава той ще е прилагал сила от 10 нютона в продължение на 1 секунда.
Отиваме на килограмовата топка - сила от 10 нютона в продължение на 1 секунда ще я ускори до 10 метра в секунда.

"Ама как така - кинетичната енергия на леката топка ще е много по-голяма от тази на тежката! ЗЗЕ отива на кино!"

А грешката, с която се опитваш да ни впечатлиш е че отъждествяваш "работа", "енергия" и "скорост". Силата върши работа, а работата по ускоряването на едно тяло не е линейна, защото работата е свъзана с преместване, което е функция от скоростта. Ако едно неподвижно тяло го ускоряваш с определена сила от 0 до 1 м/сек това ще стане за определена дистанция. Но когато ускоряваш същото това тяло със същата тази сила от 1 до 2 м/сек, това ще стане за по-голямо разстояние, съответно ще иска да се извърши повече работа.

[Ksurnev]

За всички велики физици да кажа, че енергията е равна на масата по скоростта на КВАДРАТ, надявам се, че можете да смятате.
Поздрави.

[Bat_Vanko]

Знам, че си бил главен конструктор батВанко споменавал си го вече в тази тема.Не разбрах какво общо имат медните пръстени за снаряди при положение, че говорим за гладкостволно танково оръдие, ама ти си знаеш.

kd_dinev както по горе написах, за стабилизиране на снаряда се използват жироскопични ефекти. Без това завъртане снаряда започва да се премята и може да се случи да удари обекта със страничната си повърхност и взривателя изобщо да не се задейства. Като добавим и факта че не може да следва траекторията си и не се знае какво точно ще удари, излиза че крайният ефект е все едно да замяргаме танка с камъни.
Във въпроса си ти даде ТТ данните за обикновен снаряд и отделно за подкалибрен боеприпас, без да споменаваш с какво изобщо ще ги изстрелваш. Ако си забелязал аз започнах с уточнението че това са два различни процеса. Няма как да изстреляш съвременен снаряд с аеродинамична форма от гладкостволна цев, все пак това не са старите гюлета. А това че ни си разбрал какво общо имат медните пръстени си има логичното обесняние - повече философствате, по малко мислите.

[kd_dinev]

Грешиш Юлиане, грещиш и за снаряда и за топката и за енергията на отката също си в грешка.Сега по дефиниция импулс на тяло е физична величина характеризираща количеството движение на това тяло спрямо някаква отправна система  Р = m . v от друга страна импус на сила също е физична величина отнасяща се до действито на силата спрямо времето и изразяваща се в промяна на импулса на тялото върху което въздейства тази сила делта t .F =m2.v2-m1.v1   Работата на тази сила се изразява в промяната на импулса на тялото т.е.ако прилагаме еднаква по големина сила за един и същ интервал от време промяната на импулса на телата ще зависи единствено и само от големината на масите им. Това много ясно се вижда в случая със снарядите-пътя, който изминават е един и същ-дулото на танковото оръдие, времето за въздействие на силата е почти еднакво за двата снаряда даже подкалибрения както отбеляза и БатВанко напуска по бързо цевта но дулната им скорост е с огромна разлика заради разликата в масите им.Същото се отнася и за човека, който тласка топките, пътя който изминава ръката  му е един и същ мускулната сила която прилага е еднава, но импулса, който получват топките е различен!

[kd_dinev]

kd_dinev цитат от 27 октомври 2022г
Спецификации от ВМЗ Сопот -125 ММ бронебоен подкалибрен изстрел:маса на снаряда 10.3кг маса на металния заряд 9.9 кг начална скорост 1700 м/сек. 125мм изстрел с кумулативен снаряд маса на снаряда 19.075 кг маса на металния заряд 9.5 кг начална скорост 905 м/сек.Вид въоръжение танково оръдие Т81.
 БатВанко нещо почнахме откровено да лъжем??? Или не си правиш труда избщо да четеш кой какво е писал но коментираш и обвиняваш??? Знам за какво се използват медните пръстени но каква работа биха свършили в гладкостволното танково оръдие Т81?

[kd_dinev]

Сега Юлиане да ти обясня къде бъркаш относно отката.Както знаеш общия импулс на затворена механична система се запазва ако не й действат външни сили. Можем да приемем че системата човек топка е затворена. Когато човека е подпрян на стена неговата маса се сумира с масата на земята и става някакво огромно число и на практика не получава никакво ускорение и никаква кинетична енергия. Но да поставим човека с топката на кънки плъзгащи се върху лед без триене.Какво ще се случи ако пак тласка двете топки с различна скорост?

[juliang]

... и той прилага спрямо нея абсолютно същата сила и за същото време както и към десет килограмовата.

Същото се отнася и за човека, който тласка топките, пътя който изминава ръката  му е един и същ мускулната сила която прилага е еднава, но импулса, който получват топките е различен!

Няма как за едно и също време ръката да изминава един и същ път и същевременно да придава различно ускорение. Избери си едно от двете:
1. Двете топки се ускоряват от една и съща сила за време от 1 секунда.
2. Двете топки се ускоряват от една и съща сила за разстояние от 1 метър.

Какво ще се случи ако пак тласка двете топки с различна скорост?

На това отговарят закона за запазване на импулса и закона за запазване на енергията. И сега ще скочиш "Ма по единия сметките са по един начин, по другия - други числа излизат! Законите не са верни!!!"
Ами верни са, щото системата не е затворена. Мускулите на човека, които бутат топките вкарват енергия в тази система. Закона за запазване на импулса ще ти каже скоростта на човека и на топката, а закона за запазване на енергията - как ще се разпредели енергията на мускулите в кинетичната енергия на човека и на топката.

[kd_dinev]

Механична система

Третият принцип на Нютон, който въвежда явно и второ тяло и определя силите на взаимодействие,
вече ни дава възможност да определяме взаимодействията между произволен брой тела. Затова е
необходимо да въведем още едно понятие – механична система. Това е съвкупност от тела, между които
действат механични сили. Силите, които действат на телата от системата, могат най-общо да се
разделят на два вида – вътрешни сили, които са породени само от взаимодействия на телата от
системата и външни сили, породени от взаимодействие на телата от системата с външни тела.
Ако в една механична система действат само вътрешни сили, тя се нарича затворена (изолирана), а
ако действат и външни сили – отворена.                                                                                             Цитата е от уеб страницата на пловдивския университет.                                                                                                 

[juliang]

Динев, имаш бомба с фитил. Дълъг фитил, горящ 1 час. Палиш фитила, слагаш един бордюр над бомата и изолираш системата "бомба - бордюр" в някакво мазе, където няма да й влияят никакви външни за системата сили.

Енергията от взрива след един час "външна" или "вътрешна" сила е за системата? Каква за системата е енергията която ще повдигне бордюра и ще го превърне в чакъл?

Същото е и с мускулите на човек. В тялото на човек има запасена енергия от това че се е хранил, и храната е външна за тази система енергия. В един момент превръщаш химичната енергия от храната в механична и ми твърдиш, че "тая енергия я имаше в системата, тя е вътрешна". Смешно е...

[alvion]

Закона за съхранение на енергията определение: ОБЩАТА ЕНЕРГИЯ НА ВСЯКА ЗАТВОРЕНА СИСТЕМА, НЕЗАВИСИМО ОТ ПРОЦЕСИТЕ, ПРОТИЧАЩИ В НЕЯ, ВИНАГИ = 0 (нула). От това следва - ако локално в системата някъде нещо се получи, тогава точно същото нещо, някъде другаде локално заминава. В противен случай самото съществуване на системата, като система става невъзможно.

[kd_dinev]

Ами то по тази логика всички системи са отворени бе Юлиане, а както е известно в отворени системи законите за фундаменталните взаимодействия са неприложими. Защо изобщо спориш тогава? Снаряда излита с по висока скорост защото мерача и командира са яли боб поради което общото налягане в купола на танка се е повишило...Айде давай го по сериозно мопя ти се....Така е алвион! Или според една формулировка на първия закон на термодинамиката-за да се получи някакво количество кинетична енергия трябва да изчезне точно определено количество топлинна енергия и обратно!Така че изобщо не е драма възможността кинетичната енергия на тялото да е нараснала за сметка на неговата топлинна енергия!Не противоречи на нито един физичен закон!

[juliang]

Ами то по тази логика всички системи са отворени бе Юлиане...

Да, точно така е. В природата няма затворена система.

[epwpixieq-1]

но импулса, който получват топките е различен!

kd_dinev "импулса" не е панацея, той е просто изражение на ускорението. Съвесем естествено е при равна началана моментна сила, и различни маси (приемаме че реактивната равнина е огромно масивна и в двата случая) ускорението, което е деривативна величина, ще бъде съвсем различно. Тук нямаме нищо необяснимо, съвсем основна физиана динамика.

Относно вашия начален коментар:

Примерно танк стрелящ с различни боеприпаси. Ако изстрела е калибрен бронебоен снаряд с маса 10 кг , то началната му скорост е от порядъка на 800 м/ сек , в случай, че се стреля с подкалибрен боеприпас масата на снаряда е 5кг , а скоростта с която излита от дулото на танка е 1600 м/сек .При положение,че заряда е един и същ то и силата, която им действа ще е една и съща, но единия ще има дулна енергия от порядъка на 3 200 000 джаула , докато другия с по малката маса ще излети с 6 400 000 джаула.

Вие всъщност давате два напълно различни примера но ги омотовате в един, и точно тук заблуждавате колегите, както и самия вас. Подчертал съм двата основни казуса като приемам константна дъжлина на удлото: 10 m (което и определя времето на база на константно ускорение да се развие дадената крайна скорост) и приемаме идеализирано изстревлане, което игрнорира всички други фактори, които така или иначе трябва да са приблизително едентични за двата вида снаряда.

case 1:
5 kg
V_t0=0 ms
V_t1=800 ms
t₁-t₀ = 10 s
a₁=80 m/s

case 2:
10 kg
V_t0=0 ms
V_t1=1600 ms
t₁-t₀ = 10 s
a₂=160 ms


Забележете че това е точно което вие давате като условие ( подчертаното ) че и даже много по детайлно понеже отчитаме и времето за което силата действа. Точно това фиксира и цялата сила, при постоянно ускорение, която е необходима за задвижването на снаряда F=m*a (2-рия закон на Нютон). При така поставеното условие даже килограмите не са необходими а само тенхите относителни величини.

Сега определната извършена работа (изключваме всички загуби), която за нашия елеменарен пример е екивалентна на цялата (вложена) енргия се дефинира като W = FxD (силата по изминятия път). И така виждаме че енергията и в двата случая, при така поставеното условие, е една и съща, но забележете че това е САМО в случая когато времето за ускурението на снарядите до карйната им скорост е ЕДНАКВО, което при кака даденото условие е абсолютно нереалистично. Понеже най-важното е константната дължина на дулото ( то явно не се променя ) а времето за което снаряда излиза от него явно се променя. Точно понеже времето се променя, а времето определя ускорението на масата а от тами и силата, затова енергията не ви излиза правилно.

[kd_dinev]

Пикси ти добре ли си, че след този ти пост за почвам да се притеснявам за теб! Нали тези 10 сек дето си ги дал не се отнасят за времето на изстрела щото ако е така няма изобщо да коментирам.Юлиане съгласен съм с теб това са идеализирани системи но са някаква основа за разсъждения.