Физика, математика в задачах, ответах, прожектах и подколках.

Продолжу вводную часть. Технические детали.
За пилотом на двух обтекаемых стойках установлен пропеллер диаметром ~5 метров. Его вал соединён с задними колёсами цепной передачей с фиксированным (подобрано в опытах, "Средняя звёздочка в кассете из девяти"  :D) передаточным числом. В рекордном заезде при попутном ветре ~5м/c достигнута и удерживалась скорость ~15м/с. (Официально зарегистрировано соотношение 2.68, а не 3).
 В кабине есть ручка управления шагом винта - но в  небольших пределах, которые мне не удалось узнать. Во всяком случае, при "разглядывании" старта возникает ощущение, что винт "не туда" крутится: винт явно правый, и при ветре сзади (пока скорость арбы  мала) "должен бы" крутится против часовой стрелки, если смотреть сзади.
 
Из нетехнических мелочей. Группа работает в Сан-Хосе, руководитель  известен - Rick Cavallaro.
Рекорд был установлен на лётном поле (Калифорния) и зафиксирован приличной аппаратурой.

Я залез на сайт, где происходило активное обсужение проекта. Сонмы хулителей пропали после официальных подтверждений, идёт вялый разбор полётов.

Из практической проблемки (не моей)возникла задачка.
Вот исходник - перевезти на самолёте барометр-анероид.
Проблема в том, что на высоте давление в кабине - около 3/4 атмосферного, а механика анероида может сломаться при р<650 мм.рт.ст.
Анероид куплен за день до отлёта из Парижа на Блошином рынке. Там вверху есть и термометр - с Реомером и Цельсием, влез в коробку 25х15х7см  
======

Если убрать "ненаучную" конкретику задачки, то речь идёт об экономном изготовлении герметичного контейнера, в который влезает данный "кирпич" - такого, что его объём мало меняется при изменении "напора" (разности давлений вне и внутри). Скороварку не предлагать  :D

Цитата: Dobryak
Вы держали в руках бурдюк 5-литровой коробки вина? Зуб даю, не держали. Выньте его из коробки сместе с вином, положите на него груз и подсчитайте экспериментально, какое давление он выдерживает. Подсказка: сначала вино слейте, и налейте воду. Та четверть атмосферы, о которой Вы вели речь, просто смешна. Особо если хорошо обмотать упаковочным скотчем.

Не разбрасывайтесь зубами - сам закупал бурдюки для юбилея курса

Сжимая бурдюк струбцинами, Вы поломаете анероид повышенным давлением. На моём стрелка ходит в пределах 70...80см рт.ст..
Но и это не важно - речь идёт о зависимости объёма  гибкой оболочки от "напора" и формы.

Положить девайс в прочный пакет, надуть его до избыточного давления в 1/4 атм. Когда давление "за бортом" пакета упадет, внутри пакет его чуток поддержит. Падение будет, но ниже критического..

Цитата: Dobryak
Ну так вы нихрена не читаете: я же написал специально для идиотов --- начинаете на первую пластину наматыватать хвост бурдюка, стравливая неперерывно воздух краном бурдюка.

Для идиотов предлагаю простенький вариант Вашего заполнения, без железок. Через горловину пустого молочного пакета засыпать под завязку гороху вместо силикагеля. А теперь дуньте туда - без покраснения от натуги. И наблюдайте  раздутие боков.
Впрочем, можно и без гороха  ;)

Еще раз для олигофрена в стадии дебильности: можете сначала обмотать пакет скотчем.
Раздувание при надувании уменьшится незначительно.

Цитата: Dobryak
Я все ждал, когда же это будет сказано, но не дождался от бывшего физтеха, а потом физфаковца МГУ... Бурдюк, по законам природы, захочет при пониженном внешнем давлении стать шариком.

"Бурдюк" для вина геометрически устроен так же, как пакеты для молока, т.е. после разгибания/отклеивания всяких загибушек он превращается в двойной прямоугольник - пару прямоугольников  с 4-мя общими рёбрами.
  Геометры называют такие 2-гранники конвертом, мне больше нравится наволочка. После изгибаний с образованием рёбер автоматы, владеющие навыками оригами, формируют "кирпичи" (есть и сложнее) для жидкостей или пакеты-"пайпы" с кривыми рёбрами и поверхностями - для жареной картошки или пирожков Макдональдса.
 "Добрый" Аулец должен бы помнить, что внешнее давление редко бывает отрицательным. Но и при повышении внутреннего желание даже натурального бурдюка не исполнится - он лопнет задолго до того, как приблизиться к сфере.
 
 Можно, пожалуй, заняться и элементами теории бурдюков (для Аулеца что физфак, что м/м...).
 Их, к сожалению, как минимум две. Первая - бурдюки из нерастяжимой, но легко гнущейся плёнки. Ею занимаются чистые геометры. Они умеют, в частности, превратить обыкновенный тетраэдр в многогранник бОльшего объёма (с образованием складок). То же проделывается с прямоугольным параллелепипедом - и это одна из причин, по которой бурдюк с изначальной формой кирпича "не держит" давление - работа по  изгибанию с точки зрения физики равна нулю. И пиво  в таких бурдюках не держат...

  В более практичном варианте кожа бурдюка считается обладающей надлежащими механическими свойствами, т.е. может растягиваться под усилием, да и изгиб требует момента. Специалисты - самые разнообразные, режут картон для молока и мотают резервуары для Хьюстона.
 Нам, пожалуй, интересен случай, когда оболочка довольно жёсткая на растяжение и относительно мягкая на растяжение. Для таких бурдюков характерна такая же зависимость между напором (разность давлений внутри и вне) и объёмом, как для свежей кислородной подушки: её "кожа" плохо растягивается. Именно, при увеличении объёма от нуля до некоторого порогового давление практически не растёт, а вот дальнейшее увеличение объёма сопровождается весьма быстрым ростом давления.      Есть гипотеза, что при стремлении к нулю жёсткости на изгиб при одновременном стремлении к бесконечности жёсткости на растяжение этот пороговый объём и является максимальным объёмом с сохранением внутренней метрики оболочки....
 
 Теперь вернёмся к кирпичу как исходной форме. Факт заключается в том, что пороговый объём для такой формы заметно больше объёма самого кирпича. Т.е. чистыми изгибами без растяжений его объём можно увеличить. Я намекал на это, предложив подуть без натуги в пустой молочный пакет...
 Обматывание скотчем увеличит жёсткость оболочки на растяжение и уменьшит - на изгиб. Результатом будет "сглаживание"  теоретической зависимости. Ежели намотать пару пудов скотча, то хватит не только для самолёта, но и для подъёма золотой рыбки с солидной глубины.

  Теперь - некое общее практическое решение. Берётся бурдук (не обязательно сферический ) с непроницаемой оболочкой, в котором с удобством можно разместить изделие. Он поддувается до критического объёма, герметизируется, и ПОТОМ обматывается скотчем. В качестве бурдюка проще всего взять длинный полиэтиленовый пакет (нужна "кишка"), один конец перевязывается, изделие размещается. Во второй конец впариваем трубочку для поддува, поддуваем, затыкаем, обматывааем.
    Что получилось? Правильно, сосиска. Весьма устойчивая форма. Можно ещё сэкономить на скотче, если мотать под оптимальным углом к оси для цилиндрической части при массовом производстве. Но это уже другая задача, "почему сосиски рвутся вдоль, или как надо мотать тормозные шланги".

Научный прогресс
Группа специалистов-медиков открыла интегральное исчисление и даже написала программу на Бейсике  :)
http://www.wuss.org/…-Huang.pdf

Цитата: Dobryak
Невозможно иметь дело с самовлюбленными троллями, которые не умеют читать.

Когда на известном блошином рынке вдоль одного из каналов  Брюгге приятель-морской волк увидел сияющий под солнцем анероид 20-х гг,

Я давно привык к идиотам, отвечающим самим себе:D

 А вообще-то слухи о нежности анероидов сильно преувеличены.
Этим летом, отсиживаясь в августе на даче, обнаружил на стене анероид с Реомером\Цельсием - раньше его не было. Термометр показывал верно, а барометр врал безбожно. Вот только откуда он прилетел - не спросил, то ли Венеция, то ли Париж... Насколько знаю своих, они просто кинули его в чемодан.
 Однако есть у анероидов маленький винтик, который и позволяет приводить анероиды с кессонной болезнью в чувство. Посмотрел в инете давление под Подольском, выставил на него - и никаких проблем.

Цитата: Пиджак_9
Да, понятное дело, 45 градусов. Ее так и делают.
А вот хотел бы предложить такое нестандартное решение:
Пусть есть армированная одной спиралью, замкнутая с обеих сторон эластичная трубка.
Повысим в ней давление, она, естественно, начнет раскручиваться. Значит нужны две встречные спирали.
Наматываем две встречные под произвольным, но одинаковым для обеих углом, подаем давление. Трубка расширяется радиально или по оси, но в любом случае процесс этот будет идти только до тех пор, пока нити на спиралях не станут перпендикулярны друг другу. А если они перпендикулярны, то угол намотки - только 45. Значит под таким углом и надо мотать.

Утверждение бездоказательное и неверное.

Кстати, трубка будет менять оба размера - и радиус, и длину.

Цитата: Пиджак_9
Вашу крутизну я осознал в полном объеме, но хотелось бы (шепотом, дрожа от собственной наглости) узнать: а почему, собственно, неверное?

Что же касается изменения длины и радиуса одновременно, как Вы изволили заметить, то каким местом к этому можно приложить нулевое растяжение армирующих нитей??

Ну как же я мог назвать Ваш ответ (тангенс =1) верным, если он отличается от моего? И от ответа Доброго аулеца?  :)

На самом деле Вы на верном пути. Практическая нерастяжимость армирующих нитей в задаче лишь предполагается, и тормозные шланги (а не просто шланги высокого давления) выбраны не зря - здесь уже есть подсказка.
=====
Эй, Пиджак, куда сбежал?

Жена меня пилит второй год - "сделай что-нибудь". Сходил с сантехником в подвал, пощупал 2 трубы. Очень похоже, что схема именно такова, как я нарисовал: труба потоньше - тёплая, вварена в горячую потолще, которая присоединена к толстой горизонтальной.
Поиск в инете подобной схемы не дал. Что самое противное, проблемы происходят в самые морозы, где-то ниже -15 градусов.  

  Да, как дело обстоит сейчас - не знаю, ибо под Подольском. За неделю "свет" переключался с централизованного на дизельный раз 50  :)

Цитата: SvK
Ну радикально,это поставить в подвале насос для принудительной циркуляции горячей воды в системе дома/подьезда.
В пределах комнаты,есть неплохое решение,но при условии, что труба таки тёплая.
Под батарею ставим несколько соединеных в панель электровентиляторов, с БП компа или просто с вытяжки оного.Запитываем от  любого 5-12в БП  и пусть помаленьку обдувает.Градус повышает весьма ощутимо,проверено..

Сквозь красный стояк вода идёт вверх принудительно. И, судя по эффекту, идёт хуже через мою батарею при увеличении напора (когда холодает).

Вентилятор "на" батарею я ставлю при необходимости лет... сорок

Цитата: SvK
Ага,действительно я несколько невнимательно смотрел на схему.Тогда можно и в комнате, на входе поставить насос для принудительной подачи в радиатор горячей воды.Можно, в смысле технически..

Наверное, хотя я "не знаком" с разумными насосами производительностью  пара литров в минуту, которые легко монтировать в сеть ~8 ати.
 Я пока не пойму, можно ли исправить ситуацию беседами с сантехниками  ;)

Вот милая задачка из ооочень старого ТВ-КВН применительно к настоящему времени.
Небось у Вас была карточка-календарь на 2010 год,  и по ней Вы выясняли, какой день недели будет, скажем, 15 июля.
В каком году ближайшем году эту карточку можно будет использовать для тех же целей?

Попробуем дать Энерготехнологическую интерпретацию энтропии

Энерготехнологическая интерпретация энтропии заключается в том, что энтропия аналогична времени.



Доказательство


   Кинетические процессы обобщают случайные процессы и связаны с распределением Больцмана через константу скорости энерготехнологических процессов.
  Из этого следует уравнение кинетики случайных событий

        dA/dt = - Kэ (A - Ap), (1)

       где
             Кэ - константа скорости случайных событий

             А - частота случайного события

             Ар - равновесный достоверный предел случайных событий.

      Имеем для энтропии

  S = K* ln A (2)

        Сравнивая эти уравнения - делаем вывод   , что время и энтропия АНАЛОГИЧНЫ.

Люблю я находить "дырки" в старых, апробированных задачках - ну, как в той задаче, где запускается шайба на север по ледяной планете с парметрами Земли - без уточнения, шар ли перед нами или "геоид". Вот одна из них.

Воздушный шарик находится в равновесии между полом и потолком герметичного стоящего "автобуса" (возможны варианты). Автобус начинает горизонтальное движение с постоянным ускорением (например, 1м/с2). Поставлю вопрос так -

Какие движения шарика относительно автобуса появятся?

Продолжим наши игры -

Два тайных агента (не обязательно ФБР) должны тайно и не видя друг друга обменяться (нумерованными) текстами (у каждого - что-то вроде заготовок для N  "СМС-ок").
Их шеф в укромном месте приготовил кучу из 14-и камней, и поочерёдными ночами они опустошают её, выкидывая камни - если таковые есть ещё.

Каким может быть число N? Например, можно ли "закодировать" 33 варианта?

====
Заранее: никакой инфы, кроме количества изъятых партнёром камней, извлечь нельзя. Если пришёл и камни ещё есть - обязан хоть один выкинуть.
Не пытайтесь спрятать ВайФай в куче камней  ::)

Вот забавный сюжет.
В толстостенную пробирку высотой 20см налили касторку (можно коньяк), потом заткнули наглухо притёртой пробкой. Остался под ней  пузырёк газа...

Пробирку перевернули, и пузырёк оказался внизу. Как изменилось давление у дна пробирки - пока пузырёк не уплыл далеко от пробки?

Попробую тоже-насчет пузырька.
Насколько понял- в условии нет тезиса о несжимаемости жидкости и требуется порассуждать на эту тему.
Тогда-Сжимаемость у воздуха и жидкости - разная.
Соответственно, пузырек поднимаясь кверху- расширится. (Давление водяного столба на него снизится).
Соотвественно, сократится объем жидкости.
Давление внутри жидкости от этого - возрастет. Причем возрастет на всех уровнях.
Давление распределенится равномерно по стенкам на одном уровне. Т.е. в итоге, на каждом уровне, в том числе на уровне пузырька давление повысится.

С другой стороны, при увеличившемся давлении на каждам уровне жидкости, первым сожмется пузырек, т.к. у него сжимаемость выше.

В итоге, получается что невозможна ни та ни другая ситаация и давление останется таким же.

Наверняка задачу положено решать в определенных условиях (изотерма или еще что), т.к. при сжатии-расширении происходит соотвестветствующее перераспределение (тмпературы, тепла между веществами, стенками)