Вроде бы все так, но есть нюанс... Если с твердыми телами вопросов не возникает, то с жидкостями и газами, как мне кажется, не все так просто. Воздушный шарик например, в таких условиях летать не будет. Упадет на пол. Это, к стати, легко проверить. Лодка на озере поплывет, а вот рыбы скорее всего тоже плавать не смогут. По крайней мере за счет плавательного пузыря. Их будет прижимать к дну - тот же эффект возникает в центрифуге при осветлении жидкостей от разных взвесей.
Теперь воздух... Он конечно же "опирается" на дно астероида, но условные столбы воздуха на разных участках дна будут иметь разное давление на дно за счет разной высоты столба в коническом объеме астероида, разной массы воздуха в таком условном "столбе" и, соответственно разную силу инерции такого "столба" воздуха при ускоренном движении астероида. Пусть немного, но все же давление должно падать от центра к периферии дна. За счет этого должен возникнуть устойчивый поток воздуха в центральной части объема вниз, по полу в сторону стен и по стенам вверх. Ну, и соответственно для бейсера в таких условиях могут возникнуть неожиданности... :/
Воздушный шарик будет летать как миленький. Летает он за счет разницы давлений сверху и снизу шарика, в выдолбленом астероиде плотность воздуха у дна будет точно так же выше, чем у верхушки, как и на планете у обрыва той же высоты. Воздух же внутри астероида не святым духом разгоняется, а потому что дно его пинает. И рыбы будут плавать, и бейсеры калечиться, всё как положено.
Единственная разница с нахождением в таком же астероиде, валяющемся на поверхности планеты, будет в отсутствии гравитационного дифференциала и угловых ускорений, но для прыжков и полетов они пренебрежимо малы.
Что бы шарик летал, выталкивающая сила должна придавать ему ускорение > или = 9,8... а это едва ли при возможной разнице в давлении воздуха. Проверить это просто. Поместить шарик под ладонью и резко поднять руку вверх. При достаточном ускорении руки шарик за ладонью не успеет. Другой вариант: - шарик на МКС :) Пока станция движется по орбите он будет неподвижен внутри. При включении двигателей и возникновении ускорения (возможно проявится незначительная разница в давлении воздуха по оси ускорения) шарик попросту прижмет к противоположной стенке пока будет действовать ускорение. Тоже для рыб.
С крыльями в общем случае, как мне кажется, все еще заморочней. Ведь подъемная сила крыла должна не просто компенсировать вес тела как на Земле, но и придать этой массе постоянное ускорение 9,8... как то так.
Шарик с гелием летает на Земле за счет той же самой выталкивающей силы. Почему у меня в квартире ее хватает для преодоления одного g, а в астероиде вдруг внезапно перестанет? Разница в давлении там будет ровно такая же, как в любом герметично запертом объеме на поверхности планеты.
Собственно, есть же даже видео с экспериментом: берем шарик с гелием, садимся в машину и рвем с места. Шарик улетает вперед по салону, в точном соответствии с теорией: объем замкнутый, вектор ускорения стал наклонен назад, шарик вместо всплывания вверх начинает всплывать вверх и вперед.
И с крыльями все будет так же, как на Земле: что в одном, что в другом случае надо создать достаточную силу, чтобы тащить аппарат наверх с ускорением в 1g. Только на планете это надо, чтобы противостоять гравитации ("компенсировать вес"), а в астероиде - чтобы убежать от пытающегося прихлопнуть летуна дна.
Вообще говоря, не надо недооценивать выталкивающую силу атмосферы. Если вместо воздушного шарика взять кубик, заполненый вакуумом, со стороной в полметра, то на уровне моря разница в давлении на верхнюю и нижнюю грань у него будет 0.005kPa и обеспечит подъемную силу в 1.25N. Т.е. если он будет весить меньше 125 грамм, то улетит наверх. Можно сделать из фольги с распорками, но гелием поддуть проще.
выталкивающая для кубика у меня получилось ~ 0,08 кгс или ~ 0,8 Н... соответственно ускорение для 125г. кубика будет 6,4 м/сек.кв. но, это ладно, позже будет более обстоятельно
Ну-с, продолжим :) В случае с с кубиком получилась путаница теплого с мягким. Нельзя применять расчет выталкивающей силы в земной атмосфере к ситуации внутри астероида.
Потому, что. Выталкивающая сила в земной атмосфере образуется за счет разницы в весе (давлении) многокилометровых "столбов" воздуха давящих на, условно верхнюю и нижнюю части объекта... В полости астероида, двигающегося с постоянным ускорением, ВС возникнет за счет разности в силах инерции значительно меньших по объему и массе этих самых условных воздушных столбов.
Теперь по поводу видео шарика в машине... Не аргумент. Потому что. На видео демонстрируется изменение направления вектора ВС, обусловленной влиянием земной атмосферы, а не возникновение ВС в результате ускорения машины. Что бы исключить влияние ВС атмосферы Земли и увидеть влияние ВС возникающей от ускорения машины, шарик должен быть свободно уравновешен внутри машины.
Не особо все чисто... Оказалось очень трудно оградить шарик от влияния электростатики, температурных влияний... Буквально тепло рук и дыхание все портило. Но тем не менее получились несколько удачных стартов, где можно увидеть, что шарик свободно плавающий не повторяет движения привязанного, наоборот стремиться двигаться в противоположном направлении. ЧТД Если бы удалось получить большие ускорения , то и эффект был бы более выражен.
Таакшта, рыбы таки утонут, а воздушный шар внутри астероида летать не сможет :)
С шарами и рыбаме, думаю, разобрались, можно браться за крылья. А там, глядишь и до бейсеров доберемся. ;)
Про выталкивающую силу: рассмотрим герметично запертую комнату на поверхности Земли. Ситуация с воздушным шариком в ней будет точно такой же, как в открытой комнате, но никаких многокилометровых столбов атмосферы уже не будет. Для наглядности можно комнату оставить, а остальную атмосферу откачать. Шарик по прежнему будет летать, хотя всей атмосферы - одна комната. Теперь уберем и планету, а комнату запустит на ракете с ускорением в 1g. И снова ничего не изменится, если некто Эйнштейн нас не обманул. Перепад давлений будет создаваться подталкивающим воздух полом, и будет точно таким же, как на поверхности планеты. Все расчеты остаются точно такими же.
Теперь про видео. Разумеется свободно плавающий шарик не повторяет движения привязаного. Разумеется он смещается назад. Он же по плотности равен воздуху, поэтому и уравновешен. У вас при разгоне машины в ней получается уже не 1g, а больше, и направленые не строго вниз, а вниз и назад. Соответственно перепад давлений меняется, воздух уплотняется у заднего стекла, в остальном салоне становится более разреженным. Шарик был равен по плотности атмосферному воздуху при 1g, при увеличении тяжести/ускорения ему придется утонуть до более плотных слоев атмосферы, прежде чем снова зависнуть. Вот он и тонет. Если сумеете поддерживать ускорение постоянным какое-то заметное время, все снова стабилизируется в другой точке. Такого же эффекта можно добиться с привязаным шариком, но ускорение должно быть гораздо больше, чтобы воздух в центре машины оказался меньшим по плотности, чем внутри шарика. Считать лень, но думаю понадобятся десятки или сотни g.
Если у нас есть астероид под тягой, а в нем пруд и рыбки, то при 1g они будут плавать как на земле, при больше чем 1g - ближе к поверхности, а при меньше чем 1g - глубже. И только при 0g потеряют контроль за счет пузыря, потому что не будет выталкивающей силы. Акулам будет пофиг :)
Про чудака с фамилией Архимед я тоже где то что то слышал... :) и про g в формуле ВС тоже. Тем не менее, в поведении тел внутри в нашего астероида могут быть интересные эффекты. Например, находящимся в равновесии рычажным весам окажется совершенно безразлично в каком положении будут находиться относительно друг друга их чаши. Что, разумеется, ни как не противоречит принципу эквивалентности. Но все "точки над i" расставит по местам только натурный эксперимент в астероиде. Только эксперимент, только хардкор!
Воздушный шарик например, в таких условиях летать не будет. Упадет на пол. Это, к стати, легко проверить.
Лодка на озере поплывет, а вот рыбы скорее всего тоже плавать не смогут. По крайней мере за счет плавательного пузыря. Их будет прижимать к дну - тот же эффект возникает в центрифуге при осветлении жидкостей от разных взвесей.
Теперь воздух... Он конечно же "опирается" на дно астероида, но условные столбы воздуха на разных участках дна будут иметь разное давление на дно за счет разной высоты столба в коническом объеме астероида, разной массы воздуха в таком условном "столбе" и, соответственно разную силу инерции такого "столба" воздуха при ускоренном движении астероида.
Пусть немного, но все же давление должно падать от центра к периферии дна.
За счет этого должен возникнуть устойчивый поток воздуха в центральной части объема вниз, по полу в сторону стен и по стенам вверх.
Ну, и соответственно для бейсера в таких условиях могут возникнуть неожиданности... :/
Reply
Единственная разница с нахождением в таком же астероиде, валяющемся на поверхности планеты, будет в отсутствии гравитационного дифференциала и угловых ускорений, но для прыжков и полетов они пренебрежимо малы.
Reply
Проверить это просто. Поместить шарик под ладонью и резко поднять руку вверх. При достаточном ускорении руки шарик за ладонью не успеет.
Другой вариант: - шарик на МКС :) Пока станция движется по орбите он будет неподвижен внутри. При включении двигателей и возникновении ускорения (возможно проявится незначительная разница в давлении воздуха по оси ускорения) шарик попросту прижмет к противоположной стенке пока будет действовать ускорение. Тоже для рыб.
С крыльями в общем случае, как мне кажется, все еще заморочней. Ведь подъемная сила крыла должна не просто компенсировать вес тела как на Земле, но и придать этой массе постоянное ускорение 9,8... как то так.
Reply
Собственно, есть же даже видео с экспериментом: берем шарик с гелием, садимся в машину и рвем с места. Шарик улетает вперед по салону, в точном соответствии с теорией: объем замкнутый, вектор ускорения стал наклонен назад, шарик вместо всплывания вверх начинает всплывать вверх и вперед.
И с крыльями все будет так же, как на Земле: что в одном, что в другом случае надо создать достаточную силу, чтобы тащить аппарат наверх с ускорением в 1g. Только на планете это надо, чтобы противостоять гравитации ("компенсировать вес"), а в астероиде - чтобы убежать от пытающегося прихлопнуть летуна дна.
Reply
Reply
можно расчетик привести?
Reply
Reply
соответственно ускорение для 125г. кубика будет 6,4 м/сек.кв.
но, это ладно, позже будет более обстоятельно
Reply
Reply
В случае с с кубиком получилась путаница теплого с мягким. Нельзя применять расчет выталкивающей силы в земной атмосфере к ситуации внутри астероида.
Потому, что.
Выталкивающая сила в земной атмосфере образуется за счет разницы в весе (давлении) многокилометровых "столбов" воздуха давящих на, условно верхнюю и нижнюю части объекта...
В полости астероида, двигающегося с постоянным ускорением, ВС возникнет за счет разности в силах инерции значительно меньших по объему и массе этих самых условных воздушных столбов.
Теперь по поводу видео шарика в машине...
Не аргумент. Потому что.
На видео демонстрируется изменение направления вектора ВС, обусловленной влиянием земной атмосферы, а не возникновение ВС в результате ускорения машины.
Что бы исключить влияние ВС атмосферы Земли и увидеть влияние ВС возникающей от ускорения машины, шарик должен быть свободно уравновешен внутри машины.
Собственно, вот видео на эту тему:
опыты с разоблачением от hule_199 на Rutube.
Не особо все чисто... Оказалось очень трудно оградить шарик от влияния электростатики, температурных влияний... Буквально тепло рук и дыхание все портило.
Но тем не менее получились несколько удачных стартов, где можно увидеть, что шарик свободно плавающий не повторяет движения привязанного, наоборот стремиться двигаться в противоположном направлении.
ЧТД
Если бы удалось получить большие ускорения , то и эффект был бы более выражен.
Таакшта, рыбы таки утонут, а воздушный шар внутри астероида летать не сможет :)
С шарами и рыбаме, думаю, разобрались, можно браться за крылья. А там, глядишь и до бейсеров доберемся. ;)
Reply
Reply
У вас при разгоне машины в ней получается уже не 1g, а больше, и направленые не строго вниз, а вниз и назад. Соответственно перепад давлений меняется, воздух уплотняется у заднего стекла, в остальном салоне становится более разреженным. Шарик был равен по плотности атмосферному воздуху при 1g, при увеличении тяжести/ускорения ему придется утонуть до более плотных слоев атмосферы, прежде чем снова зависнуть. Вот он и тонет. Если сумеете поддерживать ускорение постоянным какое-то заметное время, все снова стабилизируется в другой точке.
Такого же эффекта можно добиться с привязаным шариком, но ускорение должно быть гораздо больше, чтобы воздух в центре машины оказался меньшим по плотности, чем внутри шарика. Считать лень, но думаю понадобятся десятки или сотни g.
Если у нас есть астероид под тягой, а в нем пруд и рыбки, то при 1g они будут плавать как на земле, при больше чем 1g - ближе к поверхности, а при меньше чем 1g - глубже. И только при 0g потеряют контроль за счет пузыря, потому что не будет выталкивающей силы. Акулам будет пофиг :)
Reply
Про чудака с фамилией Архимед я тоже где то что то слышал... :) и про g в формуле ВС тоже.
Тем не менее, в поведении тел внутри в нашего астероида могут быть интересные эффекты.
Например, находящимся в равновесии рычажным весам окажется совершенно безразлично в каком положении будут находиться относительно друг друга их чаши. Что, разумеется, ни как не противоречит принципу эквивалентности. Но все "точки над i" расставит по местам только натурный эксперимент в астероиде.
Только эксперимент, только хардкор!
Reply
Leave a comment