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

Цитата: bjaka_max от 29.11.2010 19:20:46
Я не знаю как оно через контроль пройдёт, но наверное можно взять железную коробку от чая например или от конфет. В крайнем случае, я думаю, стеклянную банку можно взять подходящего размера).
P.S. Проверил, по госту стеклянная банка должна выдерживать 0,3 МПа или 3 атмосферы.

Я же предупредил, что скороварки заранее отвергаются
Иными словами, оболочка контейнера не должна быть жёсткой - на изгиб.

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: rommel.ua от 29.11.2010 21:45:47
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..

Исходные числа - "бытовые подробности". Вместо анероида и самолёта можно было бы поднимать рыбу с глубины в таком контейнере (с водой), чтобы её не разорвал собственный плавательный пузырь.

Разрешается использовать пакет из Икеи и скотч

Цитата: НикВик от 29.11.2010 19:11:36
Это решение, как и два предыдущих, не удовлетворяет основному условию - малое изменение объёма при солидном изменении "напора". Для вашего решения это легко проверить, завернув книжку в пакет и завязав. Надо только "сквозь"  завязку (резинка, кстати, гораздо надёжней ниточки. )пропустить трубочку, не пережав её. Подув в трубочку, Вы получите подушку вместо книжки  :D

Давайте оперировать цифрами:
Sкирпича=13,1 дм2
Дельта Р допустимая =650-3/4*760=80 мм.рт.ст. = 0.1 ати
F на кирпич=S*Р=1.31 кг
Перевязываем кирпич в полиэтиленовом мешке верёвкой (скотчем) с интервалом 3 – 5 см и  ничего не сломается.

Цитата: НикВик от 29.11.2010 22:04:09
Исходные числа - "бытовые подробности". Вместо анероида и самолёта можно было бы поднимать рыбу с глубины в таком контейнере (с водой), чтобы её не разорвал собственный плавательный пузырь.

Разрешается использовать пакет из Икеи и скотч

погрузите свое "похрен шо" в жесткую емкость под поршень, на который положите гирю, обеспечивающую необходимое максимальное избыточное давление. Разместите емкость+поршень горизонтально.
По мере падения забортного давления поворачивайте цилиндр так, чтоб при полном падении давления снаружи, поршень стал вертикальным..

Цитата: rommel.ua от 29.11.2010 22:22:33
погрузите свое "похрен шо" в жесткую емкость под поршень, на который положите гирю, обеспечивающую необходимое максимальное избыточное давление. Разместите емкость+поршень горизонтально.
По мере падения забортного давления поворачивайте цилиндр так, чтоб при полном падении давления снаружи, поршень стал вертикальным..

Очередной раз: следует ограничиться гибкими оболочками. Ассортимент пакетов и скотч -  вся амуниция.

Цитата: НикВик от 29.11.2010 22:36:33
Очередной раз: следует ограничиться гибкими оболочками. Ассортимент пакетов и скотч -  вся амуниция.

Ну, блин, наберите в пакет воды/пива/воздуха, завяжите, положите сверху доску, чтоб краем опиралась на пол, а вторым на пакет. Двигайте гирю по наклонной доске по мере падения давления..

Цитата: rommel.ua от 29.11.2010 22:41:47
Ну, блин, наберите в пакет воды/пива/воздуха, завяжите, положите сверху доску, чтоб краем опиралась на пол, а вторым на пакет. Двигайте гирю по наклонной доске по мере падения давления..

Нет у меня ни доски, ни гири. Есть только пакеты и нерастяжимый скотч....

Цитата: НикВик от 29.11.2010 23:01:35
Нет у меня ни доски, ни гири. Есть только пакеты и нерастяжимый скотч....

Таким бомжом быть нельзя! Купите себе веревку и мыло)

Последняя попытка. Ложите свое барахло в пакет с нужной средой (вода, воздух, пофиг). Его во второй пакет (побольше) с воздухом. Пакеты нужны прочные.
По мере падения давления нужно медленно скручивать внешний пакет, имея в виду PV=const

Цитата: rommel.ua от 29.11.2010 23:08:14
Таким бомжом быть нельзя! Купите себе веревку и мыло)

Последняя попытка. Ложите свое барахло в пакет с нужной средой (вода, воздух, пофиг). Его во второй пакет (побольше) с воздухом. Пакеты нужны прочные.
По мере падения давления нужно медленно скручивать внешний пакет, имея в виду PV=const

Спасибо, Вы помогаете мне уточнять задачку
Такие трудно формулировать, приходится балансировать между точной формулировкой, что приводит к ответу слишком быстро, и "художественным описанием", что и даёт в попытках ответа экзотику и автоматику доски с гирей.
О, вспомнил Цурцумию. Это был молодой человек из Грузии, который привозил на кафедру чачу в большой грелке и вино - в кислородной подушке. Это вино мы и называли Цурцумией, шло оно замечательно.
А вопрос такой. Будем наполнять жидкостью (ах, Цурцумия...) пустую кислородную подушку и рисовать график зависимости давления от закаченного объёма. Как выглядит этот график? Что будет, если в качестве материала использовать плёнку с большой жёсткостью на растяжение?

Цитата: НикВик от 29.11.2010 23:33:18
Спасибо, Вы помогаете мне уточнять задачку
Такие трудно формулировать, приходится балансировать между точной формулировкой, что приводит к ответу слишком быстро, и "художественным описанием", что и даёт в попытках ответа экзотику и автоматику доски с гирей.
О, вспомнил Цурцумию. Это был молодой человек из Грузии, который привозил на кафедру чачу в большой грелке и вино - в кислородной подушке. Это вино мы и называли Цурцумией, шло оно замечательно.
А вопрос такой. Будем наполнять жидкостью (ах, Цурцумия...) пустую кислородную подушку и рисовать график зависимости давления от закаченного объёма. Как выглядит этот график? Что будет, если в качестве материала использовать плёнку с большой жёсткостью на растяжение?  

Какое давление имеется в виду? Давление столба? Давление всей грелки на опору? Давление внутри из-за растяжения грелки?
Если не нужны первые два, то более-менее грубо сила натяжения материала грелки пропорциональна величине ее деформации, давление=эта сила/площадь грелки. Т.е. давление определяется соотношением p~dS/S~d[Ln(S)].
Т.е. для достаточно большой начальной площади будет довольно плавное изменение. А если жесткость большая, то для сильного изменения давления не потребуется сжимать в сотни раз - так чуток стянуть..

Цитата: rommel.ua от 29.11.2010 23:48:27
Какое давление имеется в виду? Давление столба? Давление всей грелки на опору? Давление внутри из-за растяжения грелки?
Если не нужны первые два, то более-менее грубо сила натяжения материала грелки пропорциональна величине ее деформации, давление=эта сила/площадь грелки. Т.е. давление определяется соотношением p~dS/S~d[Ln(S)].
Т.е. для достаточно большой начальной площади будет довольно плавное изменение. А если жесткость большая, то для сильного изменения давления не потребуется сжимать в сотни раз - так чуток стянуть..

Но не грелки, а кислородной подушки: растяжимость прорезиненной ткани, а не резины.
До определённого объёма давление будет близко к нулю, а далее будет быстро расти. В идеале, для абсолютно нерастяжимой оболочки, далее объём не будет расти при росте напора (в пределах прочности...).
   Это, на самом деле, нам и нужно - (почти) фиксированный объём в широком диапазоне напоров.
Такими "штучками" занимаются геометры и... упаковщики. Молоко сейчас пакуется в прямоугольники, полученные изгибаниями "конверта", пирожки Макдональдса - в "пайпы" (похоже на подушку), тоже изгибаемиые из "конверта", но уже с кривыми рёбрами.
  Не любят  геометры растяжений, тем более, что натяжение и растяжение плёнки - тензор. В частности, они не знают, как и можно ли раздуть без растяжений круглую "подушку" (два круга с общей границей). Этим занимаются "оболочечники" с применением диф. геометрии и сопромата. У них всё в порядке: берутся круги/сердечки из лавсана, свариваются по границе и надуваются гелием. На границе получаются складки, в середине двойная кривизна за счёт весьма малых растяжений...

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: НикВик от 01.12.2010 21:40:26
Но это уже другая задача, "1/ почему сосиски рвутся вдоль, или 2/как надо мотать тормозные шланги".

Вопрос 1/, наверное, не требует уточнения.
 Тормозные шланги обычно представляют собой двойную трубку из надлежащих видов гибкого и растяжимого пластика, между которыми мотается "чулок" из нержавеющей проволоки с косым плетением.    
 Вопрос: под каким углом к оси надлежит мотать стальные нити?

Цитата: НикВик от 08.12.2010 19:56:03

 Вопрос: под каким углом к оси надлежит мотать стальные нити?

Детская задача первого семестра... тангенс какого-то угла равнялся какому-то интересному числу... вроде даже простому... тссс... врагу не проболтаюсь...