Маса (тегло) от значение за силата за поддържане на постоянна скорост Архив -

Обсъждам следния въпрос с работен колега повече от час:

Масата на мотора играе ли роля в силата, която трябва да се използва за поддържане на постоянна скорост в реално пространство?

Твърдя, че на мотор, дори и да има 20 кг, не би трябвало да използвам повече сила за управление на съпротивлението на триене (въздух, главини, гуми) в самолета, за да поддържам стабилна скорост от около 30 км/ч, отколкото на мотора 10 кг. (Може да пренебрегна увеличеното съпротивление при търкаляне поради по-голямата маса)

Алекс, от друга страна, твърди, че необходимата сила е право пропорционална на масата през F = m * a, тъй като силата F (сума от въздушното и триещо съпротивление) и ускорението са постоянни, независимо колко тежък е моторът.

Вярвам обаче, че ускорението изобщо не играе роля (тъй като скоростта не се променя) и масата намалява, тъй като силите на краката ми са балансирани със силите на съпротивление (т.е. F = F).

Разбира се, всички сме съгласни, че по-тежкият мотор 1. се нуждае от повече мощност за ускорение и 2. е по-трудно да се движи нагоре (това увеличава 1. кинетичната или 2. потенциалната енергия, в която трябва да изпомпате) ).

Кой все още е запознат с моите изявления? Не намерих нищо за това във форума или в мрежата. Моля обяснете!

ако ускорите "нещо" до скорост V в теоретично пространство, освободено от всякаква гравитация (разбира се, колкото по-тежко е, толкова повече енергия се изисква, бла-бла), то ще запази тази скорост завинаги и завинаги (благодарение на инерцията)

Но сега карате велосипед на земята и нашата скъпа топка има много атракция (9,81m/s2, бла)
Ако пренебрегнете тази сила, просто ще направите вашия модел на изчисление погрешен или поне вече не е приложим за реалния свят.

определени сили (Luftwdst, Rollwdst, гравитация) забавят вашия мотор. колкото по-тежко е това, толкова по-малко действат силите (освен гравитационното ускорение, благодарение на Галилей, но това вече води твърде далеч).
междинно заключение: когато карате велосипед, силите работят срещу посоката на движение. те могат да бъдат обобщени като вектор за илюстрация.

сега водачът трябва да противодейства на това с краката си, т.е. да компенсира отрицателното ускорение (причинено от вятър и т.н.).

но тъй като силата = маса * се ускорява, необходимата сила се увеличава пропорционално на преместената маса.

Заключение: карането на тежък велосипед изисква повече работа на краката от ездача.

1. Силата и ускорението на водача са противоположни на силата и ускорението на вятъра.
2. Количеството на двете ускорения трябва да бъде еднакво, така че скоростта да е постоянна. По същия начин силите

Същността на вашето съображение е, че вятърът има определена _мощност_. Това е независимо от размера на колелото и точно тази сила трябва да бъде преодоляна.

Силата на вятъра води до масата в ускорение = промяна в скоростта => колелото става по-бавно:
F = m. а

Ако приемем, че мощността на вятъра сега е 20N (номер на къщата):

от F = m. а следва:
-> Ако масата е по-голяма, спирачният ефект на вятъра върху мотора + водача е по-малък (имате повече инерция, повече инерция, така че губите по-малко скорост)
-> Ако масата е по-малка, спирачният ефект на вятъра върху велосипеда + водача е по-голям (имате по-малка инерция, по-малко инерция, така че губите повече скорост)

Какво означава това за водача?
-> колкото по-голям е размерът, толкова по-малко скорост в секунда е загубил. Но поради по-голямата маса е по-трудно да наваксате загубената скорост (ускорете тежкия мотор). За щастие изобщо не трябва да ускорява, защото почти не е загубил скорост.
F = m1 * a1

-> Колкото по-малка е масата, толкова по-лесно се компенсира загубената скорост (лекият мотор се ускорява по-лесно). Но лошият му късмет е, че трябва да постигне по-високо ускорение, защото е загубил повече скорост от своя тежък приятел поради същата сила на вятъра.
F = m2 * a2

В крайна сметка и двамата водачи трябва да натиснат педала еднакво силно (да прилагат еднакво усилие върху педала). Логично, защото силата, която трябва да противодействате, е тази, която вятърът може да въздейства върху вас -> и това е независимо от масата. Защото мога да го измервам/извеждам например с вятърна турбина. Силата на вятъра няма нищо общо с колелото.

(вече знаете, че съпротивлението при търкаляне се увеличава с по-голяма маса)

Твърдя, че на мотор, дори и да има 20 кг, не би трябвало да използвам повече сила, за да се справя с устойчивостта на триене (въздух, главини, гуми) в самолета, за да поддържам постоянна скорост от около 30 км/ч, отколкото на мотора 10 кг. (Може да пренебрегна увеличеното съпротивление при търкаляне поради по-голямата маса)

Обосновка:
Първо, гравитацията не играе роля, както беше споменато по-горе, тъй като тя действа нормално спрямо посоката на движение и следователно не влияе върху вектора на скоростта. Изключението е, разбира се, увеличеното триене в главините и т.н., но това трябва да се пренебрегне.

Второ: Да приемем, че лекият и тежък мотор се различават един от друг само по своята маса. Леките и тежките колела се противодействат от сила на триене (напр. Въздушно съпротивление), така че леките ще загубят по-голяма скорост от тежките, защото имат по-голяма инерция. Така че е точно обратното, тежката също ще губи скорост по-бавно, а именно по отношение на инерцията си и по този начин на масата си.
Това означава, разбира се, че тежкият мотор не е толкова лесен за спиране или ускоряване, колкото лекия.

И накрая: за да поддържа колелото на фиксирана скорост, водачът трябва само да компенсира силите на триене.
Те се дават от F = m * a = (номер на къщата) 100 N. (Негативното) ускорение, което причиняват в колелото, е обратно пропорционално на общата маса a = F/m означава, че леките колела се спират по-силно от тежките. Тъй като лекото колело също изпитва промяна в скоростта по-лесно поради сила, която се прилага от водача, която от своя страна зависи линейно от масата на системата, която трябва да се ускори, масата се намалява.

Едит: Първо трябваше да прочета публикацията вляво.

ако гледате САМО въздушното съпротивление, сте прав.

но не разбирам защо оставяш гравитацията отляво:(

ако гледате САМО въздушното съпротивление, сте прав.

но не разбирам защо оставяш гравитацията отляво:(

на равен път той действа надолу, но не в посока на движение.

следователно няма разлика дали издърпвам 20 кг бетонен блок или 10 кг бетонен блок (със същата опорна повърхност и текстура на повърхността).
Не бих пренебрегнал гравитацията;)

Ами масата вече играе роля (връзка F = m.a), но твърде малко. Въпреки че е незначително за въздушното съпротивление, триенето на главината и триенето при търкаляне зависят от масата, тъй като променят силите, действащи върху него.
Но, както беше споменато по-горе, твърде малко. Можете ли да го сравните с теста на определени списания, така че това, което излезе, трябва да го увеличите много добре: D
Поздрави

С този въпрос масата намалява (триенето е незначително)!

Бетонният блок, който дърпате, не е добър пример. Статичното триене се увеличава с масата и това след това действа срещу посоката на изтегляне.

Най-лесният начин да си го представим е: Вектор, който е нормален за друг вектор, никога не може да повлияе на количеството на този друг. Добре?

Едит: Просто забелязвам, че първоначалното публикуване не е толкова ясно, трябва ли да се пренебрегва триенето или не? така че се казва триене на главината и триене на въздуха, но не и съпротивление при търкаляне или как?
Така че, ако триенето не се пренебрегне, то всъщност ще бъде малко по-сложно (по-голяма маса, разбира се, малко по-голямо триене в главините и т.н.), но все пак едва ли има значение.

.
Играе ли масата на велосипеда роля в силата, която трябва да се използва за поддържане на постоянна скорост в реалното пространство?

ако триенето е изключено:

при тези обстоятелства не е необходима сила.

с въздушно съпротивление: това е независимо от масата на движещия се обект. (т.е. усилията, необходими за поддържане на скоростта, остават същите, независимо колко тежък е моторът).

Въздушното съпротивление зависи от скоростта на вятъра, херметичността, площта на вятъра и формата/повърхността на обекта

Първо, благодаря за отговорите. Разбира се, чувствам се демократично потвърден с обикновено мнозинство, дори ако мненията все още се различават значително .
btw: кой е Едит: объркан:

Едит е известен физик, който обича да преразглежда приноса си. от това идва изразът "редактиране", който не бива да се бърка със сексуален акт с едноименна дама .: D според новия правопис процесът е написан, т.е. без h.

между другото, става въпрос за физика и веднъж демокрацията наистина е загубила nyx.

ахаха. Едит: Д. На път съм да падна от стола.

Според мен по-тежкият мотор е по-лесен за поддържане поради инерцията. Въздушното съпротивление е еднакво и за двамата водачи. Ако и двамата спрат да въртят педалите, по-лекият мотор ще спре по-рано. Тежкият мотор ще се нуждае от повече мощност, за да достигне същата скорост като лекия.

Ако ездачът сега е еднакво труден и на двата велосипеда и маршрутът е равен, а въздушното съпротивление и на двата мотора + ездач е еднакво, ездачът ще трябва да върти педала малко повече на по-лекия мотор (дори и едва ли забележимо повече;)).

Тежкият мотор губи скорост по-бавно, така че сте прав. Въпреки това, поради по-голямата си маса, той губи енергия също толкова бързо, колкото и по-леката. И двамата водачи трябва да влагат еднакво количество енергия, за да поддържат скоростта постоянна.

с други думи. енергийната разлика за две скорости v1 и v2 е по-голяма за тежък мотор. И обратно, това означава, че тежкият мотор губи скорост поради своята инерция, но загубата на енергия след това остава същата и за двете.

ахаха. Едит: Д. На път съм да падна от стола.

Ако водачът сега е еднакво труден и на двата велосипеда, а маршрутът е хоризонтален и въздушното съпротивление на двата велосипеда + водач е еднакво, тогава водачът ще трябва да върти педала малко повече на по-лекия велосипед (дори ако това едва ли се забелязва повече;)).

Трябва да не се съглася с теб. Между другото, това е само мисловен експеримент, защото ние пренебрегваме съответните сили като триенето.

за да се преодолее въздушното съпротивление (FL), и двамата ездачи трябва да използват една и съща сила, а именно контрасила, за да:

A: проекционен екран
cw: безразмерен коефициент на съпротивление
v: скорост на вятъра спрямо тялото около него
ρ: плътност на въздуха

нишка за гатанка juhuuuu!: Д
да видим какво все още знам от старите HTL времена * gG *

така че ако съм разбрал задачата правилно, става въпрос за постоянна скорост. ускоренията в положителна или отрицателна посока се случват много рядко.;)

така че бих започнал задачата за необходимата енергия.
W = F * s

за да придадем на цялото нещо някаква стойност, ние поставяме силата на въздушното съпротивление на 20N и казваме на разстояние 10m. това води до необходимата енергия от 200 Nm

Силата на въздушното съпротивление F е еднаква и за двете задвижвания, ако съм забелязал правилно, така че необходимата енергия също трябва да се счита за еднаква.

ако сега вземем триенето на лагерите
Току-що разгледах данните за лагер 6201, не мисля, че са толкова нереални.
приемаме разпределение на натоварването 50:50 и 2 лагера на ос
системно тегло1 200кг
системно тегло2 400кг
(за да се случи нещо: D)

лагерът 6201 има общ въртящ момент на триене 0,00708Nm при 50 кг
цялото време 4 резултата
0,02832Nm

лагерът 6201 има общ въртящ момент на триене при товар от 100 кг
0,0204 Nm
цялото време 4 резултата
0,0816 Nm

Така че шофьор 1, нашето леко тегло от 200 кг се нуждае от 200,02832Nm до тук
и шофьор 2, нашето средно тегло с 400 кг се нуждае от 200.0816Nm до тук

. за да запазите скоростта.

Сега, разбира се, все още няма триене между гумите. тук всичко става наистина вълнуващо: D
Можете, разбира се, да започнете цялата работа по такъв начин, че двамата шофьори да са на път с различно въздушно налягане. така че контактната ви повърхност и по този начин вашият момент на преобръщане над предния ръб на спуканата част на гумата е еднакъв. по този начин този проблем би бил умело заобиколен!: Д

Погледнато по този начин, и двете могат да се считат за еднакви. Като цяло, че въздушното съпротивление зависи от квадрата на скоростта и триенето на лагера остава почти линейно в нашите диапазони на скоростта.

толкова за моето решение: D;)

.
системно тегло1 200кг
системно тегло2 400кг
.

това най-накрая са прилични, здрави мотори !: D

Така че шофьор 1, нашето леко тегло от 200 кг се нуждае от 200,02832Nm до тук
и шофьор 2, нашата средна категория с 400 кг се нуждае от 200.0816Nm до тук
Fuxl

Така че не мисля, че въртящият момент и работата могат просто да се съберат, тъй като те имат една и съща единица, "пътят" на въртящия момент съответства на (постоянен) лостов лост, а не на изминато разстояние.

Следното е интересно, защото е уместно да се практикува в този контекст:
В мисловния експеримент двамата карат обиколка заедно (без смучене). За кратко и двамата спират да стъпват, защото са разсеяни от симпатична дама отстрани на пътя. Както вече беше казано от някои, които са знаещи, те губят кинетична енергия и се забавят. След 5 секунди лигавене една до друга забелязвате дефицита си в скоростта и ускорявате до стартовата скорост.
Що се отнася до въпроса: кой от тях е по-напред?: дявол:

И двамата всъщност биха ли били еднакви роднини. По-бавният шофьор по-назад би "загубил" енергия! Разбира се.

Но:
„Изгубената“ роднинска енергия всъщност не е еднаква, тъй като промяната в скоростта води до промяна на въздушното съпротивление. (Както бе споменато по-горе, по-лекият шофьор става по-бавен по-бързо, така че преди е имал по-малко въздушно съпротивление. Въпреки че забавя повече скорост, той консумира по-малко роднини. Енергия)

Така че използвайте интегратора: devil:

Ако ме заблудят, предполагам резолюция
(Триенето при търкаляне и триенето на лагерите се пренебрегват, само въздушните сили се вземат предвид)

PS: Всичко е казано за самия въпрос!
Масата няма значение при постоянна скорост в равнината, стига да не се вземат предвид съпротивлението при търкаляне и триенето на лагера. (и това може да бъде пренебрегнато от няколко км/ч, поне с RR.)
Теглото няма значение, дори ако скоростта не е постоянна, докато масата остане същата и е равна.
Качвайки се нагоре или надолу, масата, разбира се, е определяща.

PPS: Признавам, че не е лесно да оставите двама шофьори с еднаква маса и различно тегло да шофират един срещу друг;-)

От физическа гледна точка всичко е казано така или иначе, нали?
. Но всички знаем, че границите на съпротивлението, което обикновеният колоездач трябва да преодолее или е готов да преодолее, са им поставени в главите. бум:

. и там велосипедистът е очевидно в неравностойно положение при познаването на по-тежкия си мотор и следователно значително по-малко способен => по-бавен.;): намигване: