Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Stąd moje pytanie, dlaczego obiekt podskakuje mimo że nie działa na niego siła zewnętrzna?

Chyba źle Pan interpretuje pojęcie siły zewnętrznej. Gwarantuję, że na podskakującą betoniarkę oraz agregat prądotwórczy działa co najmniej kilka sił zewnętrznych. Właściwie to nie przychodzi mi do głowy przykład jakiegokolwiek przedmiotu z naszego otoczenia na który nie działałaby chociaż jedna siła zewnętrzna. Zna ktoś taki obiekt?

Czy gdyby siły były większe i odpowiednio skierowane tego typu
obiekt mógłby się unieść i utrzymać w powietrzu?

Oczywiście, że tak ale raczej nie próbowałbym korelować masy w betoniarce tak aby siły wypadkowe uniosły ją w powietrze;)

Czy tego typu siłę odśrodkową nie można by porównać do siły działającej w i na balon?

Nie.

Proponuję poczytać artykuł z Wikipedii:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Lewitacja_%28technika%29

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Paweł J.:

Stąd moje pytanie, dlaczego obiekt podskakuje mimo że nie działa na niego siła zewnętrzna?

Chyba źle Pan interpretuje pojęcie siły zewnętrznej. Gwarantuję, że na podskakującą betoniarkę oraz agregat prądotwórczy działa co najmniej kilka sił zewnętrznych. Właściwie to nie przychodzi mi do głowy przykład jakiegokolwiek przedmiotu z naszego otoczenia na który nie działałaby chociaż jedna siła zewnętrzna. Zna ktoś taki obiekt?

Wiem, że działa na obiekt wiele zewnętrznych sił: grawitacja, tarcie itd. ale żadna z sił zewnętrznych nie powoduje w opisanym przypadku podskakiwania obiektu. No chyba, że siła odśrodkowa wytworzona przez ruch betoniarki jest siłą zewnętrzną ale moim zdaniem każda siła wytworzona przez sam obiekt jest wewnętrzna i takie robię założenie.

Czy gdyby siły były większe i odpowiednio skierowane tego typu
obiekt mógłby się unieść i utrzymać w powietrzu?

Oczywiście, że tak ale raczej nie próbowałbym korelować masy w betoniarce tak aby siły wypadkowe uniosły ją w powietrze;)

Betoniarka to przykład z „życia” aby wytłumaczyć o co mi chodzi, można przecież zbudować inny specjalny obiekt, nie upieram się przy lewitujących betoniarkach :-)

Czy tego typu siłę odśrodkową nie można by porównać do siły działającej w i na balon?

Nie.

OK

Proponuję poczytać artykuł z Wikipedii:
http://pl.wikipedia.org/wiki/Lewitacja_%28technika%29

Dziękuję za link, bardzo ciekawe ale o tym wszystkim wiem. O moim problemie niestety nie ma tam ani słowa.

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Tomasz Szmidt:
W skaczącej betoniarce działa siła zewnętrzna - siła bezwładności ("odśrodkowa") od niezrównoważonej masy (bo to niewyważenie wywołuje drgania)

Jeżeli jest to siła wytworzona przez samą betoniarkę to przyjmijmy, że jest to siła wewnętrzna bo zniknie po wyłączeniu betoniarki.

Jeśli strzelasz w balonie, to cząstka dostaje jakiś pęd w górę, a balon zaczyna poruszać się w dół i jego pęd co do wartości jest taki sam. W momencie uderzenia sytuacja się odwróci. Balon będzie podskakiwał, ale efekt netto będzie zerowy (zasada zachowania pędu).

Nie wiem czy dobrze zrozumiałem eksperyment ale co się stanie jeżeli strzeli się urządzeniem, które nie wytwarza odrzutu? Np. elektromagnes wystrzeli chmurę namagnesowanych cząstek.

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Arkadiusz B.:

Tomasz Szmidt:
W skaczącej betoniarce działa siła zewnętrzna - siła bezwładności ("odśrodkowa") od niezrównoważonej masy
(bo to niewyważenie wywołuje drgania)

Jeżeli jest to siła wytworzona przez samą betoniarkę to przyjmijmy, że jest to siła wewnętrzna bo zniknie po wyłączeniu betoniarki.

Za bardzo skróciłem :). Faktycznie jest to siła wewnętrzna, jednak po rozdzieleniu układu (myślowo odczepiamy masę) staje się zewnętrzna dla reszty, czyli betoniarki. Jeśli np. gimnastyk huśta się na drążku, to siła bezwładności jaką wytwarza jest zewnętrzną siłą działającą na drążek, który wygina się pod jej wpływem (i drga, jak gimnastyk kreci pełne obroty).

Jeśli strzelasz w balonie, to cząstka dostaje jakiś pęd w górę, a balon zaczyna poruszać się w dół i jego pęd co do wartości jest taki sam. W momencie uderzenia sytuacja się odwróci. Balon będzie podskakiwał, ale efekt netto będzie zerowy (zasada zachowania pędu).

Nie wiem czy dobrze zrozumiałem eksperyment ale co się
stanie jeżeli strzeli się urządzeniem, które nie wytwarza
odrzutu? Np. elektromagnes wystrzeli chmurę namagnesowanych cząstek.

To samo. Odrzut powstaje w wyniku odrzucania ;) jakiejś masy, a czy coś się spala to nie ma znaczenia. W silniku rakietowym lub odrzutowym odrzucane są gazy (im ich więcej i im większą prędkość nadamy - czyli w skrócie im większy pęd - tym większy ciąg silnika). Ale możesz też odrzucać wodę (silnik strumieniowy), opiłki magnetyczne, plazmę, możesz też rzucać kamienie stojąc w łódce, a popłyniesz w przeciwną stronę :).Tomasz Szmidt edytował(a) ten post dnia 10.08.09 o godzinie 21:28

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Tomasz Szmidt:
Za bardzo skróciłem :). Faktycznie jest to siła wewnętrzna, jednak po rozdzieleniu układu (myślowo odczepiamy masę) staje się zewnętrzna dla reszty, czyli betoniarki. Jeśli np. gimnastyk huśta się na drążku, to siła bezwładności jaką wytwarza jest zewnętrzną siłą działającą na drążek, który wygina się pod jej wpływem (i drga, jak gimnastyk kreci pełne obroty).

OK a wyobraźmy sobie, że betoniarka jest w grawitacji 0. Czy mogłaby polecieć w jakimś konkretnym kierunku?

To samo. Odrzut powstaje w wyniku odrzucania ;) jakiejś masy, a czy coś się spala to nie ma znaczenia. W silniku rakietowym lub odrzutowym odrzucane są gazy (im ich więcej i im większą prędkość nadamy - czyli w skrócie im większy pęd - tym większy ciąg silnika). Ale możesz też odrzucać wodę (silnik strumieniowy), opiłki magnetyczne, plazmę, możesz też rzucać kamienie stojąc w łódce, a popłyniesz w przeciwną stronę :)

Zgoda ale dlaczego zawsze siła będzie równoważna? Czy nie można zbudować układu w którym większa część siły będzie skierowana w górę?

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Arkadiusz B.:

OK a wyobraźmy sobie, że betoniarka jest w grawitacji 0. Czy mogłaby polecieć w jakimś konkretnym kierunku?

Chyba nie rozumiem :(. Jak betoniarka jest w polu grawitacyjnym i ma masę, to powstaje siła i betoniarka porusza się pod jej wpływem - np. spada :).
A dla drgań spowodowanych niewyważeniem wirujących elementów grawitacja nie ma żadnego znaczenia, bo masę traktujemy tu jako miarę bezwładności, a nie miarę ilości substancji - na szczęście liczbowo są równe :>.

Zgoda ale dlaczego zawsze siła będzie równoważna? Czy nie można zbudować układu w którym większa część siły będzie skierowana w górę?

Siła z jaką wypychasz kamień = Siła z jaką kamień działa na Ciebie - to III prawo Newtona.
Pęd jaki uzyskasz Ty jest taki sam jak pęd kamienia z zasady zachowania pędu.
A czy te prawa obowiązują zawsze... dla betoniarek to zawsze, ale przy jakichś bliskoświetlnych prędkościach - nie wiem. To już inna mechanika.

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Arkadiusz B.:
Ale zaobserwowałem takie zjawisko:
Przy budowach stoi mała betoniarka. Jeżeli puści się ją na maksymalne obroty w ruch, zaczyna aż podskakiwać, musi być specjalnie dociążana aby nie „odpełzła”. Jak rozumiem ze względu na działające w niej siły. Podobna sprawę zaobserwowałem ze spalinowym agregatem prądotwórczym .

Stąd moje pytanie, dlaczego obiekt podskakuje mimo że nie działa na niego siła zewnętrzna powodująca podskakiwanie? Czy gdyby siły były większe i odpowiednio skierowane tego typu obiekt mógłby się unieść i utrzymać w powietrzu? Czy ktoś robił tego typu eksperymenty? Czy tego typu siłę odśrodkową nie można by porównać do siły działającej w i na balon?Arkadiusz B. edytował(a) ten post dnia 10.08.09 o godzinie 20:54

Zewnętrzną siłą, która tu działa jest siła reakcji podłoża, na którym stoi betoniarka. Podłoże jest twarde, a więc w momentach, gdy betoniarka chciałaby się "wcisnąć" w ziemię, zapobiega temu, ale sprężyście reaguje, gdy niezrównoważona masa w betoniarce idzie w dół. W rezultacie powstaje niewielka wypadkowa siła działająca w górę, co powoduje efekt przemieszczania się betoniarki.

Inny przykład: Jeżeli trzymając w ręku ciężar staniemy na wadze, zaobserwujemy różne wskazania, gdy tym ciężarem machniemy do góry (wskazanie rośnie) i gdy machniemy na dół (wskazanie maleje). W małej betoniarce dochodzi do tego samego efektu, co uwzględniając dodatkowo sprężystość podłoża może spowodować przemieszczanie.

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Paweł J.:

Chyba źle Pan interpretuje pojęcie siły zewnętrznej. Gwarantuję, że na podskakującą betoniarkę oraz agregat prądotwórczy działa co najmniej kilka sił zewnętrznych. Właściwie to nie przychodzi mi do głowy przykład jakiegokolwiek przedmiotu z naszego otoczenia na który nie działałaby chociaż jedna siła zewnętrzna. Zna ktoś taki obiekt?

Przypominam tylko, że podobna sytuacja powstaje, gdy zewnętrzne siły działają, ale się równoważą. Coś takiego ma miejsce np. w stanie nieważkości w przestrzeni kosmicznej (w odpowiedniej odległości między Ziemią a Księżycem!)

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Arkadiusz B.:

OK a wyobraźmy sobie, że betoniarka jest w grawitacji 0. Czy mogłaby polecieć w jakimś konkretnym kierunku?

Niewiele to zmienia. Kosmonauta w stanie nieważkości może machać nawet całkiem energicznie trzymanym w ręku przedmiotem, ale nie spowoduje to zmiany stanu jego środka ciężkości (będzie spoczywał lub poruszała się ruchem jednostajnym prostoliniowym). Co innego, gdyby ten przedmiot od siebie ODRZUCIŁ (!). Wtedy jak najbardziej - zmieni się trajektoria jego ruchu.

Zgoda ale dlaczego zawsze siła będzie równoważna? Czy nie można zbudować układu w którym większa część siły będzie skierowana w górę?

III zasada dynamiki Newtona ?

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

OK teraz kumam. Betoniarka podskakuje dzięki oddziaływaniu z podłożem, a miotający się kosmonauta faktycznie nie poleci w żadną ze stron.

Proszę mi jeszcze powiedzieć czy jeżeli w grawitacji 0 wystrzelimy z elektromagnesu jakiś obiekt to powstanie siła odrzutu która zadziała na elektromagnes i oba obiekty, elektromagnes i wystrzelony obiekt polecą w różne kierunki z tą samą prędkością, niezależnie od masy i siły wystrzału?

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Arkadiusz B.:
OK teraz kumam. Betoniarka podskakuje dzięki oddziaływaniu z podłożem, a miotający się kosmonauta faktycznie nie poleci w żadną ze stron.

Proszę mi jeszcze powiedzieć czy jeżeli w grawitacji 0 wystrzelimy z elektromagnesu jakiś obiekt to powstanie siła odrzutu która zadziała na elektromagnes i oba obiekty, elektromagnes i wystrzelony obiekt polecą w różne kierunki z tą samą prędkością, niezależnie od masy i siły wystrzału?

Jeżeli elektromagnes włączymy i odepchnie on od siebie jakiś obiekt, to obiekt ten odleci w pewnym kierunku od elektromagnesu, a na elektromagnes podziała siła odpychająca w kierunku przeciwnym (III zasada dynamiki Newtona).

Nie jest jednak prawdą, że prędkość lotu obu ciał będzie jednakowa. W chwili początkowej mamy do czynienia z zerowym pędem całkowitym i jest on zachowany, gdyż działają tylko siły wewnętrzne. W rezultacie, po włączeniu elektromagnesu zarówno elektromagnes jak i obiekt zaczną się poruszać, ale tak, że suma wektorów pędu pozostaje zero. Ponieważ pęd to w skrócie iloczyn masy i prędkości ciała, im ciało cięższe, tym wolniej się będzie poruszać, ale iloczyn masy i prędkości będzie ten sam ...

Proszę sobie przypomnieć, co Pan czuje trzymając w ręce magnes, który zbliżamy do przedmiotu, z którym się on odpycha (odpowiednie ułożenie biegunów). Przedmiot się odsuwa, ale z pewnością wyczuwa Pan jakąś siłę działającą na Pana rękę, która utrudnia zbliżenie magnesu do przedmiotu, prawda?Tomasz Lisowski edytował(a) ten post dnia 11.08.09 o godzinie 14:06

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

Aha, teraz już wszystko wiem i rozumiem, dziękuję wszystkim za pouczającą i kulturalną dyskusje.

Temat: Efekt balonu z gazem lżejszym od powietrza.

http://www.goldenline.pl/forum/fizyka-dla-ekspertow