в Иркутске 11:53, Апр. 19    
Аэродинамика. Зависимость скорости велосипедиста на спуске с горы от его массы
26.06.13 13:44
#926742
Владимир Кузьмин
Иркутск
Stirliz85 [926680]: , три, за попытку подумать.

А ты даже подумать поленился. Поэтому тебе вообще кол!
Что ты мне трёшь про бумажные кирпичи? Ты почитай моё самое первое сообщение на эту тему, там как раз об этом.

Ну ты хоть на секунду мозг включи и ответь - как может быть такое?:
Ускорение одинаковое, а скорость разная
При одинаковом ускорении и скорость будет одинаковая. Иначе откуда разница возьмётся?


Здесь вообще кто то чует разницу между ускорением свободного падения в вакууме (где кирпич что обычный, что бумажный падают с одинаковой скоростью) и ускорением реального тела на наклонной плоскости с учетом сопротивления воздуха и сил трения?

Так вот, для туповатых и малограмотных - ускорение определяется результирующей силой действующей на тело, и сила эта определяется как РАЗНИЦА между скатывающей силой и силами трения и сопротивления воздуха. Так вот при двукратной разнице в весе велосипедистов и скатывающая сила будет вдвое отличаться, а силы сопротивления воздуха и трения не так прямопропорциональны по отношению к весу, т.е отличаться будут на 10-20 %.
Отсюда и преимущество при скатывании с горы у более тяжелого велосипедиста.
Что прекрасно и подтверждается на опыте. Только опыт должен быть поставлен корректно.


Так что садись и читай учебник физики. До полного просветления.
26.06.13 13:56
#926747
Василий Савенков
Иркутск
kv [926742]: Здесь вообще кто то чует разницу между ускорением свободного падения в вакууме (где кирпич что обычный, что бумажный падают с одинаковой скоростью) и ускорением реального тела на наклонной плоскости с учетом сопротивления воздуха и сил трения? Вот я и дождался этого момента, 5 страниц флуда :) некоторые приравнивают "а" - ускорение и "g" - ускорение свободного падения.
26.06.13 14:20
#926761
Михаил Давыденко
Иркутск
kv [926742]:
F_результирующая=F_скатывающая-F_сопротивления
a_результрующая=F_результирующая/m=F_скатывающая/m-F_сопротивления/m
a_результрующая=m*g*sin(A)/m-F_сопротивления/m

a_результрующая=g*sin(A)-F_сопротивления/m
Вклад силы сопротивления обратно пропорционален массе.(при условии что сила сопротивления не зависит от массы(например есть функция площади))

Так вот при двукратной разнице в весе велосипедистов и скатывающая сила будет вдвое отличаться, а силы сопротивления воздуха и трения не так прямопропорциональны по отношению к весу, т.е отличаться будут на 10-20 %.
Отсюда и преимущество при скатывании с горы у более тяжелого велосипедиста.
Вывод верен, только вот скатывающая сила как-бы ни при чем:)
26.06.13 15:25
#926786
Михаил Давыденко
Иркутск
Ну и http://stu.sernam.ru/book_stm.php?id=82

просто подменяешь g на g*sin(a)
26.06.13 15:26
#926787
Владимир Кузьмин
Иркутск
Davydenko [926761]: только вот скатывающая сила как-бы ни при чем:)

Круто :) Велосипедист скатывается, а скатывающая сила не при чём:)
Как такое может быть?
У более тяжелого велосипедиста бОльшая скатывающая сила прямо пропорциональная его весу, а вот совокупная сила сопротивления не прямопропорциональна, т.е. меньше прирастает с ростом веса велосипедиста, т.о. она вычитается из бОльшей скатывающей силы и остаётся бОльшая результирующая, которая собственно и определяет как ускорение так и набранную скорость.
И не будь скатывающая сила больше то и всё рассуждение псу под хвост, а ты говоришь не при чем.
26.06.13 15:31
#926791
Кокоуров Василий
Иркутск
kv [926742]: Так вот, для туповатых и малограмотных - ускорение определяется результирующей силой действующей на тело, и сила эта определяется как РАЗНИЦА между скатывающей силой и силами трения и сопротивления воздуха. Ой-ой-ой, какие мы грамотные! А ничего, что сила сопротивления и трения о воздух на прямую зависит от скорости? т.е. в момент НАЧАЛА ДВИЖЕНИЯ она не действует вообще никак, соответственно остается только проекция силы тяжести на траекторию движения и трения во втулках и пятне контакта покрышек. Соответственно ускорения ОДИНАКОВЫЕ (у легковесного лисапедиста чуть выше).

Warlock [926747]: Вот я и дождался этого момента, 5 страниц флуда :) некоторые приравнивают "а" - ускорение и "g" - ускорение свободного падения
Косинусы и синусы зря писали, а? "а" - "кусок" разложенной на вектора силы тяжести. а=g*cosФ, если хотите. (правда это на идеально скользкой поверхности и в вакууме, а со всеми этими трениями еще нужно разобраться)

Общество просит интегралов, я чувствую! заброшу удочку:
Момент 0. Скорость - 0км/ч, воздух нас не колышет, масса интересует мало, ускорения одинаковые.
Момент 1. Начало ускорения, скорость растет. Воздух начинает действовать на лисапедистов примерно одинаково. Тяжелый велосипедист преодолевает эту силу проще, ибо у него "в запасе" есть сила тяжести, точнее ее проекция на его нелегкий путь. Ускорение обоих велосипедистов начинает уменьшаться (?).
Момент 2. Велосипедист с дистрофией достиг своего максимума - его скорость максимальна, ускорение 0м/с2. Велосипедист с ожирением уже достиг максимальной отметки или продолжает ускорятся? Мне кажется, что будет и дальше ускоряться. Потом его скорость тоже достигнет максимума, а ускорение тоже будет равно 0.

Растет скорость -> растет останавливающая сила -> уменьшается ускорение -> медленнее растет скорость... -> ускорение равно нулю -> скорость достигает своего максимума и перестает расти, достигается своеобразное равновесие.
Вопрос: линейно-ли изменяется ускорение? Если линейно, то скорость и общее время прохождения пути можно-таки представить в виде формулы через площадь на графике, либо через итеграл функции... какой? тоже вопрос. Ну или просто давайте что-нибудь проинтегрируем:)
26.06.13 15:46
#926801
Андрей Швецов
Иркутск
Stirliz85 [926791]: Растет скорость -> растет останавливающая сила -> уменьшается ускорение -> медленнее растет скорость

Великий Мао учил: Больше читаешь - больше забываешь, больше забываешь - меньше знаешь.
Меньше читаешь- меньше забываешь, меньше забываешь- больше знаешь.
А проинтегрировать - я против, только дифференцировать.
26.06.13 15:46
#926802
Владимир Кузьмин
Иркутск
Stirliz85 [926791]: Велосипедист с дистрофией достиг своего максимума - его скорость максимальна, ускорение 0м/с2. Велосипедист с ожирением уже достиг максимальной отметки или продолжает ускорятся?

Будет продолжать ускоряться. И достигнет своего максимума позже и максимум тот будет выше. Это и без интегралов ясно.

линейно-ли изменяется ускорение?

Однозначно не линейно. И по весьма сложной функции. Завихрения воздуха, образующие за спиной разрежение они практически не обсчитываются с учетом формы тушки верхом на велосипеде, да ещё одежда...только эксперимент.
26.06.13 15:50
#926804
Кокоуров Василий
Иркутск
Rey2009 [926801]: тоже вариант, изращений это не отменяет:)
26.06.13 15:53
#926806
Кокоуров Василий
Иркутск
kv [926802]: Ну вот мы кажется и умудрились довести друг-до-друга свои мысли.
26.06.13 15:54
#926808
Михаил Давыденко
Иркутск
kv [926787]: Величина скатывающей силы в данном случае НЕ важна! Важна сила сопротивления и масса тела.

Посмотрите ссылку http://stu.sernam.ru/book_stm.php?id=8 nfv там вполне все ясно. И формула даже дана для предельной скорости. (без учета турбулентности правда:))
Получается, что предельная скорость пропорциональна корню квадратному из массы
26.06.13 16:01
#926811
Владимир Кузьмин
Иркутск
Davydenko [926808]: Величина скатывающей силы в данном случае НЕ важна! Важна сила сопротивления и масса тела.

Хе-хе. А если мы скатывающую силу выразим через массу? Тогда можно будет сказать, что как раз масса и не важна. Т.е. это уже игра в слова.
Так вот скатывает и разгоняет именно скатывающая сила. И говорить, что она не важна, как минимум странно.
26.06.13 16:02
#926812
Кокоуров Василий
Иркутск
Davydenko [926808]: Скатывающая сила - это и есть масса, "к которой сугубо математически прикрутили вектор", простите за столь вольную трактовку. И сугубо математически мы можем попробовать обойтись и без силы как таковой, но это не отменяет ее наличия и значимости.
Сила сопротивления зависит от скорости и еще фиг пойми от чего, в т.ч. и от турбулентности.

Мне кажется только эксперимент разрулит данный вопрос. При том многократный и разносторонний.
26.06.13 16:03
#926813
Василий Савенков
Иркутск
kv [926787]: вот в помощь ...
Файл: [86 kb].gif
26.06.13 16:08
#926815
Михаил Давыденко
Иркутск
Stirliz85 [926812]: kv [926811]: Просто немного в разных терминах общаемся:). Для меня масса "важнее", для вас "сила скатывания". Смысл-то один:

Если взять двух велосипедистов одной формы, но разного веса и запустить с одной горки в одной и той-же позиции, то первым приедет велосипедист масса которого больше.
26.06.13 16:14
#926818
Кокоуров Василий
Иркутск
Davydenko [926815]: Для меня важнее сила тяжести (не масса, а сила, ибо она с вектором - с ней интересней и проще размышлять), а все остальное - ее производные, в данном случае.
+ "Останавливающая сила" - какое-то дурацкое название мы тут выработали... вобщем, аэродинамическая составляющая.
+ Сила трения, которая тоже зависит от силы тяжести.
26.06.13 16:15
#926820
Кокоуров Василий
Иркутск
Warlock [926813]: кем и как была составлена таблица? Ну и вообще у меня сомнения насчет источника подобной информации, если я вижу СИЛУ, выраженную в КИЛОГРАММАХ.
(Исключение - устоявшееся слово "вес", под которым понимают ни разу не вес, а массу... хотя измеряют очень даже векторную силу тяжести, попутно переводя ее назад в скалярные килограммы... просто так удобней, привыкли мы "массу" "весом" называть)
26.06.13 18:22
#926891
Игорь Дмитриев
Stirliz85 [926791]: Вопрос: линейно-ли изменяется ускорение? Если линейно, то скорость и общее время прохождения пути можно-таки представить в виде формулы через площадь на графике, либо через итеграл функции... какой?

Мне видится, что зависимость или квадратичная, или кубическая. В полученном ранее уравнении a = g*sinф - Fсопр/m всё, кроме Fсопр - постоянные. Проблема в том, что сила сопротивления воздуха в зависимости от скорости и наличия завихрений изменяется по-разному, по разным формулам. Я чаще встречал формулу, где сопротивление зависит от квадрата скорости, vpv [925210]: писал о кубе.
26.06.13 19:30
#926924
Павел Воробьёв
Иркутск
Orange12 [926891]: квадрат. Странно, что только сейчас поправили - видно, всем пофиг, потому что конкретика в решении поставленного вопроса не нужна)
27.06.13 00:16
#927065
Сергей Смирнов
Иркутск
vpv [926924]: Конкретика в общем ясна.
В воздухе более тяжелый экипаж будет и быстрее разгоняться, и достигнет более высокой скорости.

Конкретика в цифрах невозможна из-за сложности расчетов, тем более при отсутствии исходных данных по сопротивлению воздуха конкретных экипажей.

Да и понимания общих принципов вполне достаточно.
Все разделы | Топ-100 | Переход в раздел:
Сообщения могут добавлять только зарегистрированные пользователи.