Сила и енергия-има ли неизяснени казуси?

[kd_dinev]

Ами нормално е да спре за под пет метра, защото зависимоста на спирачния път от скоростта на автомобила е квадратична, а не линейна. Или иначе казано два пъти по висока скорост, четири пъти по дълъг спирачен път.

   При движение на автомобила с постоянно ускорение скоростта се увеличава линейно във времето, но изминатия линеен път расте квадратично.Когато автомобила се движи с постоянно ускорение и силата, упражнявана от двигателните колела F се разпределя върху всеки метър от изминатия път, това означава, че CVT  трансмисията ще намалява нейната големина на метър изминат път, но сумарно ще я запазва постоянна във времето.












---

3. Разпределение на силата спрямо пътя:

Тъй като силата  е постоянна, а пътят  нараства квадратично във времето, това означава, че силата, разпределена на всеки метър от изминатия път, намалява.

Физически това може да се разбере чрез работата, извършена от силата:

W = F . s

[kd_dinev]

    Гледайки тази формула се сетих откъде произлизат споровете по темата. Формулата за механична работа в този й вид

                                                  W = F . s

     произтича от концепцията на Уат за работа и механична мощност:

                                                   P = F . v

    В тази концепция се приема, че механичната работа се извършва винаги срещу някаква сила т.е. имаме действие на сила срещу сила и движението се извършва в динамично равновесие. Въвеждайки единицата за мощност конска сила Уат имплицитно въвежда изискването скоростта с която се движи товара да е константа. Този инжинерен подход е добър при изчисленията на производителността на парните машини, но оставя без анализ редица физични явления в които ускорението е ключов фактор. По лошото е, че това скрито, неафиширано изискване води до погрешно и неправилно прилагане на така дефинираната механична мощност към тези явления.

    За разлика от Уат, концепцията на Кориолис за механична работа е свързана с действието на сила срещу маса и той извежда формулата за работа директно от втория закон на Нютон като използва неговата импулсна формулировка

                                              W= F . s = delta Ek

     Тук механичната работа е пряко свързана с времето на действие на силата и ускорението, което тялото получава в резултат на това действие. Кориолис, както и Нютон разглеждат движението на тялото в двумерна инеционна система свързана със земята, където освен реалната сила предизвикваща ускорението други сили не съществуват.

     В първия ми пост съм следвал точно тази логика, доколкото и Кориолис разглежда механичната работа като промяна на кинетичната енергия на тялото под действие на постоянна във времето сила.

   И тук формулата

       Delta Ek = F^2. t^2/2. m
   
   е много подходяща за прилагане.

[kd_dinev]

Прав си juliang, но нека да го обясня простичко като за dinev.
1. Колата се спуска по надолнище. Бордовият компютър показва разход 0.5 л/100 км и 2000 оборота - двигателя се намира в режим на спирачка.
2. Колата се движи хоризонтално (при насрещен, нулев или съпътен вятър). Бордовият компютър показва разход 5 л - двигателят е в режим на преодоляване само на челното съпротивление (което дори и в този случай е различно).
3. И колата се изкачва - разход 20 л.
Както виждаш (в което силно се съмнявам) едни и също обороти, но различна мощност на вала на двигателя т.е. P(t).

Скоростта не се изменя линейно във времето. Не гледай анимации, а реални клипове със ускорение на автмобили със CVT кутии.

 

https://www.youtube.com/watch?v=-NIPsmavbzE&lc=z133jborswngyfcsf22tchy5branfnalb

     Защо Бат Ванко не разгледа този четвърти случай,който е показан много ясно на клипа. Или за тебе и този клип е фейк, някой специално го е снимал да те заблуди или да ти загуби безценното време...

     В какво се изразява този четвърти случай?
 Колата се движи хоризонтално. Разглеждаме ускорението между 40 и 70 км/час. Бордовия компютър показва 10.8 литра разход, оборотите са 5000 в минута. времевите интервали са следните:

           40км/ч       достигнати за 3.53 секунди
           50км/ч       достигнати за 4,51 секунди
           60км/ч       достигнати за 5,60 секунди
           70км/ч       достигнати за 6.85 секунди

  Както виждаш едни и същи обороти, един и същ разход на гориво, постоянна мощност на двигателя, която се отразява в подържане на постоянно ускорение, като отчетем нарастващото челно съпротивление.
   
  Ако отчетем факта, че масата на Нисан Тийда е 1200 кг, то кинетичната му енергия ще нараства квадратично спрямо времето:

          40км/ч          74 074 джаула
          50км/ч          115 741 джаула
          60км/ч          166 667 джаула
          70км/ч          226 852 джаула

  Както сам виждаш /надявам се/ силата F която бута Нисана остава постоянна във този времеви интервал доколкото и ускорението е постоянно, а скоростта нараства линейно във времето.

[Bat_Vanko]

Динев, за пореден път се убеждавам че в главата ти е пълна каша и няма шанс следващите 100 години това състояние да се подобри!

Както сам виждаш /надявам се/ силата F която бута Нисана остава постоянна във този времеви интервал доколкото и ускорението е постоянно, а скоростта нараства линейно във времето.

С най голямо прискърбие трябва да ти съобщя, че не съществува ДВГ който да дава сила (поне не и към този времеви отрязък). Всичките дават момент! И силно се надявам някъде в следващите 100 години все пак да успееш да разбереш разликата между сила и момент
Успех в начинанието!

[epwpixieq-1]

Темата е реплика към един спор,който така и остана неразрешен...Вярно,че ставаше въпрос за лостове,но един от участниците предложи да махнем лостовете и да видим какво ще се получи,като обяви за куца логиката,по която следва,че една и съща сила придава различни енергии на телата в зависимост от големината на масите им.Тъй като тука има доста разбирачи на нютоновата механика,очаквам да ме коригират ако греша някъде.От закона на Нютон F=m.a следва,че ако имаме две тела съответно с маси 100кг. и 10кг. и приложим върху тях сила от 100нютона в продължение на една секунда то ускорението което ще получат е съответно 1м/сек и 10м/сек на -втора степен.От това следва,че в края на секундата скоростта на тялото с по-голямата маса ще е 1м/сек а на тялото с по-малка маса 10м/сек.Какви кинетични енергии обаче ще притежат двете тела в резултат на действието на тази сила?Тялото с маса 100кг-100джаула,а тялото с маса 10кг-500джаула.

С такъв "елементрен" въпрос е започната темата. Явно до сега, след почти 9 години и над 100-тина страници kd_dinev, вие постоянно виждате неизаснен казус на все нови и нови многовариационни разновидности на първия си въпрос. Вместо да се хвърляте във все нови и нови (по-комплекнсни) вариации на нещата които (явно) не са ви ясни може би, по-успешна стратегия за изясняване на вашия "неизяснения казус" е да разгледате и осъзнаете къде е проблемнтното виждане в този ви първи въпрос, с който сте започнали темата. Все пак както казах преди време в темата, хората за 9 години развиват нови теории във физиаката, вселената и някои (казват че) ще отидат до Марс  , а вие един казус не можете да си изясните.

[kd_dinev]

    Гледайки тази формула се сетих откъде произлизат споровете по темата. Формулата за механична работа в този й вид

                                                  W = F . s

     произтича от концепцията на Уат за работа и механична мощност:

                                                   P = F . v

    В тази концепция се приема, че механичната работа се извършва винаги срещу някаква сила т.е. имаме действие на сила срещу сила и движението се извършва в динамично равновесие. Въвеждайки единицата за мощност конска сила Уат имплицитно въвежда изискването скоростта с която се движи товара да е константа. Този инжинерен подход е добър при изчисленията на производителността на парните машини, но оставя без анализ редица физични явления в които ускорението е ключов фактор. По лошото е, че това скрито, неафиширано изискване води до погрешно и неправилно прилагане на така дефинираната механична мощност към тези явления.

    За разлика от Уат, концепцията на Кориолис за механична работа е свързана с действието на сила срещу маса и той извежда формулата за работа директно от втория закон на Нютон като използва неговата импулсна формулировка

                                              W= F . s = delta Ek

     Тук механичната работа е пряко свързана с времето на действие на силата и ускорението, което тялото получава в резултат на това действие. Кориолис, както и Нютон разглеждат движението на тялото в двумерна инеционна система свързана със земята, където освен реалната сила предизвикваща ускорението други сили не съществуват.

     В първия ми пост съм следвал точно тази логика, доколкото и Кориолис разглежда механичната работа като промяна на кинетичната енергия на тялото под действие на постоянна във времето сила.

   И тук формулата

       Delta Ek = F^2. t^2/2. m
   
   е много подходяща за прилагане.

    Ето това е същността на " казуса" Пикси!

   Така обаче не разбрах признаваш ли, че в механиката съществуват две различни концепции за механична работа: на Кориолис и на Уат? И осъзнаваш ли, че в концепцията на Уат имплицитно е заложено механичната работа да се извършва при константна скорост?

    А и какво ново и комплексно видя в един реално заснет клип на автомобил със СВТ трансмисия ускоряващ от 0 до  100 км/ч?

[Bat_Vanko]

А и какво ново и комплексно видя в един реално заснет клип на автомобил със СВТ трансмисия ускоряващ от 0 до  100 км/ч?

Динев нищо ново няма. Както и преди 9 години така и сега ти продължаваш да бъркаш силата с момента. Хубавото е че си научил една нова думичка "делта Ек". Лошото е че само си я научил, но не си я разбрал. А тази думичка се изписва със следната формула: dEk = Ek2 - Ek1 т.е. "разликата в кинетичните енергии в два различни времеви момента дава делта Ек". Както виждаш (надявам се все пак че го разбираш и няма да има нужда да го повтарям в следващите 100 год) делта Ек пряко зависи от времето (от една страна) и (от друга страна) от закона на изменение на кинетичната енергия във времето (от тука се получава времето на квадрат).
п.п. А сега ще ме извиниш но имам и други второкласници на които трябва да наливам акъл.

[epwpixieq-1]

Така обаче не разбрах признаваш ли, че в механиката съществуват две различни концепции за механична работа: на Кориолис и на Уат?

kd_dinev  вие явно нещо не сте запознат с това какво всъщност е наука. При науката няма нещо като "признаване" или непризнаване има само точни изчисления. Досега от вас не съм видял точни изчисления където да покажете "неизясненост". Всичката тази неясност ви е в главата. Вземете и направете малко изчисления на база на усановени физични концепции (независимо какви са те) и покажете разликата между едните и другите и тогава ще ви покажа къде грешите  . Както вече го направих тук: https://mazeto.net/index.php/topic,9853.msg133817.html#msg133817 и тук: https://mazeto.net/index.php/topic,9853.msg133712.html#msg133712 където вие, за съжаление, даже и не разбрахте какво ви се обяснява.

[kd_dinev]

П.п. Я пак разпиши тази формула, но малко по подробно, че нещо не мога да си представя как енергията е обратно пропорционална на масата.

    Ами не можеш да си представиш защото си прегърнал официално приетата дефиниция за механична работа и мощност в която скрито се приема, че делта Ек е равно на нула като следствие от концепцията на Уат.

    Ето я формулата за механична работа извършвана от постоянна по големина сила при равноускорително движение на тялото:

                                        Делта Ек = F^2 . t^2/2.m

    Тази формула е в точно съответствие с втория закон на Нютон и е продължение на концепцията за механична работа на Кориолис в която ускорението на телата под действието на сила играе ключова роля:

                             W = F . s = delta Ek

Все пак както казах преди време в темата, хората за 9 години развиват нови теории във физиаката, вселената и някои (казват че) ще отидат до Марс  , а вие един казус не можете да си изясните.

     Без да звучи нескромно аз съм първия, който е извел формулата в този й вид, и първия който забелязва, че в официално приетата дефиниция за механична мощност има имплицитно скрито условие механичната работа да се извършва в динамично равновесие т.е. скоростта да е константа делта Ек = 0 и
по този начин движението на телата с ускорение остава извън полезрението на класическата механика.

Хубавото е че си научил една нова думичка "делта Ек". Лошото е че само си я научил, но не си я разбрал.

     Бат Ванко, ти сериозно ли?  Един приятелски съвет: смени хапчетата, тези не ти се отрзяват добре...

     Пикси ти нали си голям учен и университетски преподавател. Не смяташ ли за скандално в официално приети дефиниции да има скрити, неафиширани явно условия?

 

[Bat_Vanko]

Без да звучи нескромно аз съм първия, който е извел формулата в този й вид, и първия който забелязва, че в официално приетата дефиниция за механична мощност има имплицитно скрито условие механичната работа да се извършва в динамично равновесие т.е. скоростта да е константа делта Ек = 0 и
по този начин движението на телата с ускорение остава извън полезрението на класическата механика.

  Динев ти изби рибата от всякъде... На това действие му се вика "заместване". Заместваш една неизвестна с друга неизвестна от система уравнения. Мисля че това се учи някъде в основното училище. Но виждам че ти си много горд че си го разбрал.  Е както казват хората "по добре късно отколкото никога". Но аз ти препоръчвам да не кандидатстваш за Нобелова награда за си това откритие - ще се срамуваме че имаме толкова велик учен в нашият форум пък не го оценяваме подобаващо.
Иначе пълната енергия (в частност кинетичната) е доста по сложна материя и аз не съм оптимист че в следващите 9 год ти ще постигнеш някакъв успех в разбирането й. Но все пак ще постна тука един документ за това как се добива обща култура във висшите училища в областта на механиката. И пак казвам това е само за обща култура, другото е още по сложно. http://phys.tu-sofia.bg/ef/Phys%201/Lektzii/Mehanika/Pot%20E.pdf

[kd_dinev]

dinev, принципа на Даламбер е приложим навсякъде - той е универсален. Но като такъв той изисква да се вземат предвид всички реални и виртуални сили и моменти (имам предвид въртящ момент). Това в общият случай изисква решаването на диференциални и интегрални уравнения. Ако ти се е случвало някога да решаваш подобни уравнения ще знаеш колко е трудоемко. Аз лично не се наемам. Затова е за предпочитане да се използва третият закон на Нютон - като достатъчно елементарен.
А как твоят автомобил се вписва в третият закон - еми щом имаш действие то имаш и същото противодействие. Остава само да го определиш дали ще бъде триене, преодоляване на гравитацията или инерциална сила. Или може би сума от трите...

      Така е Бат Ванко щом имаш действие, то имаш и същото противодействие. Особено ако е инерциална сила. И ускорение няма или?

      В клипа с ускорението на Нисана можеш ли да покажеш къде да я търся тази инерциална сила или пък силата на теглото?

      Между другото - линка ти е счупен.

[Иван Димов]

   kd_dinev, вярна ти е формулата:   "Делта Ек = F^2 . t^2/2.m"
   То това си е всеизвестната формула  Ek = m.V^2/2 само че записана по друг начин. Сила по време това си е промяна на импулс, т. е. m.dV и го вдигаш на квадрат и става m^2.dV^2. После го делиш на 2.m и получаваш m.dV^2/2, което си е всеизвестната кинетична енергия. От твоята формула се вижда, че при постоянна сила кинетичната енергия Ек нараства квадратично. То това го коментирахме едно време, когато разглеждахме полет на ракета. Една и съща сила, приложена за едно и също време прави един и същи импулс. Но при това, колкото по-бързо се движи ракетата, толкова по-голям прираст на енергия получава, макар че импулсът е един и същ. Нещо подобно обяснявах тогава, че става и в бобините с ток. Колкото е по-голям токът, толкова повече прираст на енергия ще получи бобината с един и същ прираст на тока. Това става поради квадратичната зависимост.

[Bat_Vanko]

Така е Бат Ванко щом имаш действие, то имаш и същото противодействие. Особено ако е инерциална сила. И ускорение няма или?
В клипа с ускорението на Нисана можеш ли да покажеш къде да я търся тази инерциална сила или пък силата на теглото?
Между другото - линка ти е счупен.

Динев, щастлив съм да видя че започваш да проумяваш неща които съм писал преди 2 и повече години. Както вече казах - по добре късно отколкото никога.
Щом имаш маса и ускорение - имаш и инерциална сила F = m.a. Сега клипа с нисана не съм го гледал и за това оставям на тебе да кажеш къде има маса и къде е ускорението и евентуално къде е силата на теглото.
Между другото линка не е счупен, но специално за тебе изтеглих файла. За да можеш да го прочетеш и дай боже най на края да го разбереш.