Модератор: JohnDow

Вооот. Воздушный шарик поднимаем над головой и отпускаем его. Он начинает медленно падать вниз. Ставим руки ладошками вовнутрь выше шарика и резким движением опускаем их вниз касаясь по ходу движения шарика. Сила трения ладошек о шарик совершит полезную для нас работу - шарик ускорится. Потому что если наблюдателю перейти на ладошки - для него шарик будет двигаться вверх, а сила трения будет направлена вниз, соответственно вниз будет направлен и вектор ускорения от силы трения.
Это сухое трение, вязкое будет вести себя так же по отношению к вектору относительной скорости жидкости и трубки. Ладошки - это трубка, шарик - это истекающая вода, для того чтобы сила трения работала за нас (ускоряло поток) или хотя бы его не тормозила необходимо иметь трубку бесконечной длины и двигать ее по направлению потока со скоростью равной или большей чем скорость потока.
Технически я не представляю как сделать так, что через фиксированное отверстие трубки вода постоянно поступала вовнутрь и трубка двигалась быстрее потока от входного отверстия. Но ВШ... Такой он, хитрый.
Бесконечность это движение по окружности. Для того чтобы движение трубки, закрученной по спирали, не тормозило или ускоряло поток, необходимо чтобы вращение происходило выходным соплом вперед. Во как. Это направление вращения, противоположное предполагаемому ранее и совпадает с Вашим, MVEN-MAS. И не надо бегать с цистерной вода за бесконечно удаляющимся входом трубки - все там, в инлет чамбер, движется по кругу.

Надо посмотреть видео где чел сделал пластиковую турбину и раскручивал ее дрелью. Важно направление вращения.
Речь про этот сайт ссылка
Вращение противоположное. Так что или где-то в предыдущих рассуждениях ошибка глобальная или необходимо действительно сделать все наоборот как и советует ВШ.

Раз 10 просмотрел
видео
была попытка у автора раскрутить в обратную сторону, но от идеи отказался и переключил шуруповерт. "Раскручиваем в эту сторону потому что туда направлены брызгалки." Интуиция, и она подсказывает ему что раскручивать необходимо так, чтобы "брызгалки" способствовали вращению.

Пусть есть цилиндрический ротор с расположенными по спирали трубками. Цилидрический потому что он легко разворачивается на плоскость - такой вращающийся ротор будет эквивалентен бесконечному набору трубок конечной длины, повернутых относительно оси симетрии цилиндра на какой-то угол. В отличии от конусного ротора здесь нет радиальных составляющих.

И попробую нарисовать график зависимости суммы всех сил,действующих на элементарную частицу потока,за исключением силы давления, от угловой скорости вращения ротора (для цилиндрического ротора это равносильно от скорости перемещания вправо по графику)

Положительная угловая скорость пусть будет при вращении по часовой стрелке если смотреть сверху на ротор.
При w=0, поток набегает на нижнюю стенку трубки и пытается раскрутить ротор против часовой стрелки. Собственно это нкогда не будет противоречить наблюдениям и значит первая производная сил от угловой скорости будет больше 0, или сила при w+delta w будет всегда больше чем сила при w₀.
При изменении w в область отрицательных значений будет уменьшаться и сила, но до определенного значения. Значение это определено из наблюдений за истечением капель воды из вращающейся садовой брызгалки - w₁ примерно соответствует такой угловой скорости, при которой капли истекают в плоскости оси вращения

Это видео уже было. Сказать что либо о знаке силы в этой точке можно - во всякой случае для садовой брызгалки не бывает таких моментов, когда при установившемся вращении можно отключить насос (силу давления) и она вращалась бы сама по себе. Значит вероятней всего сила будет положительна, а график для отрицательного значения - просто фантазия. (или никто эффекта просто не заметил)
При дальнейшем увеличении модуля w (знак отрицательный) поток начинает сталкиваться с противоположной (верхней) стенкой трубки и график в районе w₁ будет почти симметричный относительно этого значения.
А теперь в область значений w>0. Та потенциальная яма в которую скатывается система выше - достаточно устойчивое состояние, а существует ли экстремум при w>0? Если да, то состояние при некоторых значениях w и F будут соответствовать минимуму кинетической но максимуму потенциальной энергии. И неизвестно куда скатится система - назад (затормозиться) и вперед (ускориться). Предположения о существовании экстремума наверно надо делать на основании рассмотрении всех действующих сил. По правде сказать плавный переход к возможности положительной работы силы трения и (возможно) ее доминантной роли при некоторых положительных значениях угловой скорости это чисто для упорядочения мыслей.
Для оценки возможности существования экстремума наверно надо рассмотреть зависимость всех действующих сил от скорости. И в этом плане зависимость силы вязкого трения в виде +/-k*V² выглядит весьма сладко.

Повангую чуток - Клем попутал два проводка на двигателе (наверно трехфазном) привода насоса, поэтому ему повезло.

Сила тяжести. Перевернем брызгалку вверх ногами от положения на видео. Глобального изменения состояния не произойдет - да, скорее всего ротор закрутится чуть быстрей, чем в обратном положении (потому что сила тяжести будет на стороне насоса, а не против него), но система так же свалится в какое-то стабильное положение (определенное значение угловой скорости). Пока силу тяжести убираю.
Трение в подшипниках ротора. Скорость ротора чуть возрастет, w1 чуть вырастет по модулю (сместится чуть влево по графику). Трением в подшипниках пренебрегаю.
Положение ротора в основном определяется взаимными скоростями движения потока и движения трубок. Скорость потока находится в зависимости от давления столба жидкости в резевуаре (истечение жидкости через отверстие), скорость трубок определяет направление вектора силы нормальной реакции трубки. Отвлекают...

Немного в сторону, хотя в итоге очень интересно. При пренебрежении трением в подшипниках и силой тяжести устойчивым положением положением системы будет w1. Это такая угловая скорость, которая обеспечит прохождение бесконечно малого среза потока по прямой (про псевдопрямую трубку речь была выше). Значит если дальше изменять угловую скорость (не важно, уменьшать или увеличивать) то график сил сопротивления будет симметричен относительно w1. Или - если и есть максимум при значениях w>0, то такой же максимум должен находится и слева от w1. Следовательно график из поста выше будет выглядеть так.

В чем интерес - симметричность графика говорит о том, что глубоко пофигу в какую сторону раскручивать ротор. В чем может быть проблема - в ограничении на линейную скорость (типа "больше 3700 м/с медную трубку не разогнать"), поэтому лучше крутить соплом вперед (w>0), потому что модуль угловой скорости экстремума справа будет меньше модуля экстремума слева на 2*w1.

Какой бы в итоге не получался прибор все время прихожу к проблеме описания картины взаимодействия трубки и носителя и явлению резонанса. Ход мыслей не важен, поэтому сразу про это.
Машина стоит в ямке и задача - ее вытолкать, толкать можем не постоянно а только с каким то периодом. Самый быстрый вариант - толкать в такт собственных колебаний машины в ямке - период собственных колебаний и возмущающего колебания совпадают, резонанс. Если пренебречь потерями в трущихся частях машины вся энергия возмущающего воздействия будет переходить в энергию колебания машины, в итоге машина выскочит из потенциальной ямы.
Но так получилось, что частота возмущения у нас больше чем собственная частота колебаний машины в ямке. Но регулируемая, в энное количество раз больше. В рассмотрение принимаются натуральные иррациональные числа.
2. В образах машины в ямке это соответствует первому толчку в начале ямки, второму - в конце, когда она будет начинать двигаться в обратную сторону, возрастания амплитуды колебаний не будет.
3. Первый толчек в начале, второй на 2/3 при движении вперед, третий на 2/3 от начала но при движении назад. Последние два толчка взаимно компенсируются, работает на раскачку только первый.
4. рациональное число, аналогично 2(два повторения ).
5. Последние 4 толчка взаимно компенсируются , остается первый.
ну и так далее. То есть имеем ряд 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19
Кили. Медный всплывающий шар в воде. Медь-вода.
ВШ. медь-вода. 3570/1420~2.5 - 5/2
Клем алюминий-масло. данные разные , возможно 3/1 (5100/1700)
Кили золото+платина- воздух. Возможно золото 0.54 части, платины 0.46, 2980/331=9/1
Это не утверждение, но зато не противоречит исходным данным. А если у Кили будет информация о таких пропорциях...
так вот. Доспустим есть такой материал и носитель, скорости звука которых соотносятся как 1/1(остальное частности). Возможно ли чтобы шар из материала отталкивался от носителя и всплывал? Возможно ли движение носителя не вниз по наклонному желобу из материала а вверх? Возможно ли положить кирпич на наклонную доску и, создавая вибрации в доске, заставить его двигаться не вниз, а вверх за счет разницы сил трения покоя и скольжения? Для вязкого трения все будет с точностью до наоборот(ноль при покое , макс при движении) но поменять знак думаю будет не сложно.
Начну с кирпича. Если задаваться гармоническим колебанием доски с постоянными параметрами, то из состояния покоя добиться поставленной задачи врядли удасться - он будет соскальзывать вниз. А если кирпичу сообшить скорость, равную например амплитуде скорости колебания доски, то при движении доски по направлению движения кирпича их относительная скорость будет равна нулю, то есть кирпич будет подниматься вверх вместе с доской, а при обратном движении доски будет проскальзывать и замедлять движение, НО двигаясь вверх.

да возможно , только на спец покрытии разогретом капельки воды закипая движутся вверх , покрытие имеет структуру типа липучки .
думаю возможно только вот кирпич должен тоже вибрировать , отношение частот 2 к 3 с доской , чёт + нечёт даёт силу направленую векторно . Мощность вибраций правда придётся подводить впечатляющую😊

Есть предложение ограничиться набором исходных данных. А именно - есть только сила трения, которая в общем случае если сухого - то зависит от скорости относительного движения материала и носителя, есть сила тяжести, которая определяет в итоге силу трения, и есть угол наклона доски(желоба в дальнейшем). И все. А, есть периодические колебания доски, привод независимый и бесконечной мощности. А всем остальным пренебрегаем. задача достаточно не сложная, сейчас рисунок, потом попытка ее решить.

Как то так наверно.

И собственно чего добиваемся - скорость V₁ кирпича после периода колебания доски должна быть равна (нулевой вариант) или больше начальной скорости V₀. В противном случае он остановится и сползет вниз.

Некая труба в зубчиками (наша шероховатая доска) колеблется вверх-вниз (колебание доски), внутри я не знаю, воланчик с в жесткими волокнами, которые не дают соскользнуть волану вниз при движении трубки вверх (сила трения покоя кирпича о доску, точка опоры), но зато позволяют передвинуться волану вверх по трубке до следующей пары зубьев (сила трения скольжения кирпича о доску меньше силы трения покоя). В итоге колебания трубки заставят двигаться волан вверх.
Убираем зубья и меняем их на силу трения покоя. Если волан при упоре в зуб проскочит его (сила трения покоя окажется меньше проекции силы тяжести на доску) произойдет срыв вниз, дел не будет. Значит первое условия успеха предприятия - сила трения покоя должна быть больше проекции на доску силы тяжести. Это точка опоры. Максимум на графике.

Но в дальнейшем сила трения уменьшается, возможно даже в некоторые моменты будет действовать в одну сторону с силой тяжести (сине-красный участок). Значит чтобы работа силы трения, совершенная за период колебания, хотя бы равлялась работе силы тяжести необходимо чтобы Красные участки выше оси абсцисс были равны (или больше если хотим получить ускоренное движение) синему прямоугольнику (работа силы тяжести)+красно-синему участку(сила трения совпадает по знаку с силой тяжести). А исходя из этого сила трения покоя должна быть намного больше силы тяжести (вообще под силой тяжести в данном случае подразумеваю ее проекцию на доску)
Ну вот, как бы точка опоры найдена, можно попытаться и свернуть все к едрене фене.

Если доску положить плашмя, то проекция силы тяжести на горизонталь будет равна нулю, то есть уравнение движения (по второму нелюбимому закону Ньютона, почему не любимому сейчас - ниже) будет иметь вид
m*a=F_трения
Если представить зависимость силы трения от скорости (а ведь такая зависимость сущствует) в первом приближении как линейную, то правая часть уравнения будет в виде суммы F_{трения покоя}, которая не зависит ни от скорости, ни от ускорения (константа) и добавки вида k*V, которая говорит о снижении силы трения при увеличении относительной скорости V между доской и кирпичем, причем коеффициент k отрицателен. Скорость V в свою очередь есть разница абсолютных скоростей кирпича и доски, разница потому что при совпадении векторов скоростей они должны вычитаться. имеем
m*d²x/dt²=F_{трения покоя}+k*(dx/dt-A₀*w₀*cos(w₀*t))
при условии что колебания доски есть A₀sin(w₀*t)
Неоднородное ДУ второго порядка, пока разбираюсь чтобы не набокорезить.

Получилось вот такое уравнение

Цель - скорость в момент времени 2*pi/omega₀ должна быть не меньше чем скорость V₀. Нулевой вариант (равенство скоростей) приведет к равенству нулю коэффециента k.

Дельта V как разница скоростей в начале и конце(полный период) определится выражением снизу. Вторая часть в скобках заведомо отрицательна, так как k меньше нуля , а все остальные множители положительны. Значит чтобы произведение было положительным необходимо чтобы выражение в первых скобках тоже было отрицательным. Расписал первые скобки с раскрытием beta, получилось уравнение 3-й степени относительно k. Поначалу оно напугало (откуда куб?), но - каждый вещественный многочлен 3-й степени имеет хотя бы один вещественный корень. Просто песня - в наших кирпичах-досках это звучит так - если для каких либо двух материалов сила трения скольжения меньше силы трения покоя(первое приближение линейное, к<0), то можно найти такое колебание основания из первого материала(параметры A₀ и omega₀), которое приведет к ускоренному движению кирпича ( 😘 ) из второго материала.
Уравнение 3-й степени пока не привожу, найду корни, потом.

Что то тупанул чуток. к это данность, а варьировать можно амплитудой и угловой скоростью. Третья степень к в уравнении говорит что да, для любого значения к найдется колебание. А чтобы найти амплитуду и угловую скорость надо задаваться к(материалом доски и кирпича), и потом решать это уравнение относительно А₀ (задавшись омега) или относителньо омеги задаваясь амплитудой. первый вариант поадекватней будет, вариация частотой будет давать значения одной или двух областей значений амплитуд, при которых будет расти скорость (работа силы трения за полный период колебания будет положительна). Ну как бы тут более менее понятно. Интерес в другом.
Пусть за первый период работа силы трения пошла на увеличение кинетической энергии кирпича. значит второй период начинается уже со скоростью не V₀, а некоторой бОльшей скоростью, в один прекрасный период эта скорость превысит амплитутдную скорость колебания доски (а ведь оно у нас с неизменными параметрами) и точка опоры пропадет, скорость начнет падать.
Интерес - нельзя долго мусолить носитель (кирпич) по доске. Один, максимум 2-3 (не знаю, но не много) периода. Дальше весь выигрыш просто вернется опять назад. и еще интересно будет если колебать кирпич( а не доску, причем в такт собственным колебаниям) и толкнуть его с определенной скорость. Собственно а почему бы и нет - один с дудочкой дует в торец(ddjlbn rbhgbx d htpjyfyc), второй упирается с постоянной силой (V₀) - и поползет он как миленький из за разницы сил терния покоя и скольжения. А если просто взять бетонную плиту и раскачать ее с нужной амплитудой и частотой(благо это считается) то поползет она относительно Земли, сохраняя свое положение в абсолютной системе координат. Весь вопрос только в интенсивности и частоте колебаний. И пойдем строить пирамиды 😬

Не засну. Трение везде, всего со всем, воздух-металл - самолеты, вода-металл - .., главное чтобы была разница трения покоя и скольжения. Не, еще главное - самый дешевый по энергозатратам способ колебать что-либо - резонанс. Виброходы с их офигенным кпд так и останутся детскими игрушками на фоне вибросамолета и всего прочего что можно напридумывать.

Вполне реальная задача - заставить всплыть гранитный камень, лежащий на дне озера. Камни на полях в Прибалтике, медный всплывающий шар Кили, движушиеся камни Долины Смерти, коралловый замок, Синь-камень и т.д. - все звенья одной цепи. Добавил бы сюда еще и одну из первых турбин ВШ, улетевшую в потолок.
Итак камень с плотностью гранита, размерами можно поиграть, глубина ну пусть 1 метр, вода с плотностью 1000 кг/м³, зависимость вязкого трения от скорости имеет вид k*V², k>0.

Хотя нет, рано перепрыгивать на вязкое трение, Кили подождет. Металлический стержень закопали в земле и путем создания вибраций пытаются сделать так, чтобы он "всплыл", способ создания вибрации не важен, глубина 1 метр, металл и грунт выберу по ходу. Найти A₀ и omega₀ при которых скорость всплытия будет максимальна.

Нашел неточность, которая может привести к неверности выводов о существовании нужного колебания при заданных Fтрения покоя и коэффиента K. Я взял линейную зависимость силы трения скольжения от скорости.

На некотром участке от V=0 до V в точке А все верно, такое приближение вполне адекватно(пусть и не очень точно), но при скоростях больших чем V_А погрешность приближения катострофически растет, вплоть до абсурда - скорость растет, а сила трения меняет знак и начинает работать все время в пользу ускорения движения. Поэтому и формулы показывают 3-ю степень , как то однозначность существования амплитуды и угловой скорости, при которых работа будет положительна. Попросту говоря - если не получим результат с области 0;А загоним относительную скорость подальше (от А до бесконечности) и все равно получим нужный результат.
Поэтому 1. необходимо задаваться более приближенным к реальности выражением силы трения. 2. А лучше даже рассматривать крайние точки 0;Fтрения покоя и А;минимум Fтрения скольжения.
Исправляюсь 😏
пс. Но эта ошибка не говорит однозначно о том, что решения не существует. Она лишь говорит пока о том, что оно может не существовать, а может и существовать.

"Мертвая зона". При всяком колебательном процессе с трением существует мертвая зона, при попадании в которую тело полностью останавливается. Но например здесь , и еще в ряде мест она определяется как дельта Х, то есть некий отрезок координаты. А у нас сила трения зависит не от Х, а от dX/dt, от скорости. Обосновать четко наличие мертвой зоны в виде некоего промежутка скоростей у меня врядли получится, но она должны быть. В движении кирпича по вибрирующей доске это будет означать, что при совпадении мгновенных скоростей кирпича и доски и при разнице их абсолютных скоростей меньше определенного дельта V, кирпичи и доска будут двигаться как единое целое пока эта разница не станет больше дельта V. В образах приближенных к реальности можно посмотреть на пару картинок.
Первая. Наждачный круг раскручиваем ладонью. Вперед - прижимаем ладонь к кругу и толкаем (сила трения покоя, скорости круга и ладони совпадают или очень близки, энергия от ладони передается кругу), назад - ладонь не соприкасается с кругом (сила трения минимальна, потому как остается трения в подшипниках), круг начинает терять энергия за счет силы трения в подшипниках. Если постараться приблизить колебание ладони к какому то постоянному значению, то круг будет вращаться все время, причем с постоянной скоростью. Если его притормаживать, то чувствуется действие круга на ладонь в обратном направлении вращению (от ладони требуется больше энергии для возврата круга в нужное состояние), если пару раз толкнуть сильней круг, а потом опять с предыдущей силой, то пальцы ощутят проскальзывание в направлении вращения (ладонь начнет тормозить круг). То есть предрательно полагаю что состояние вращения круга с определенной скоростью является устойчивым при условии наличия начальной скорости и постояных во времени пораметрах внешнего колебания.
Вторая. Кирпич на доске, которую дергают взад-вперед, сначала неравномерно чтобы кирпич начал движение, потом равномерно, кирпич будет ползти по доске.
мертвая зона скорости на графике скорости колебания от времени.

Схематично, на первом периоде скорость кирпича нулевая, мертвая зона (точка опоры кирпича) посредине скорости колебания, и вправа и слева будет проскальзывание, толку от опоры нет. На втором периоде скорость кирпича в районе амплитудной скорости колебания, если перевести эту точку опоры в график координат кирпича, то при движении доски вперед (по направлению движения кирпича) доска будет толкать кирпич, при движении назад - проскальзывать.
И тут самое замечательное. Применяя только второй закон Ньютона врядли удасться получить равномерное движение кирпича. Формулы все время будут показывать затухание. Причины две. Первая - формулы гладкие, в районе пиков скорости они будут тупо считать что скорость доски такая то, а кирпича другая, а на самом деле в этом районе кирпич и доска - это единой целое, На графике скорости кирпича будет такая шишка, в виде куска графика скорости доски. Как бы доска говорит кирпичу - мне глубоко по барабану куда ты двигался и на какую сторону у тебя тюбетейка, сейчас двигаемся так как я хочу. И хочет доска в этом районе развернуть вектор скорости в обратную сторону. Почувствавать что испытывает кирпич в этот период можно взяв в руки пружину за один конец и реко отбросить от себя второй конец. Она растянетсят потом сожмется обратно. Чтобы не получить осушающую отдачу пружины надо двигать рукой в такт ее колебанию. Для кирпича - чтобы использовать энергия его внутренних колебаний необходимо чтобы время нахождения его в мертвой зоне совпало с полупериодом его собственных колебаний. И вторая причина - по второму закону Ньютона весь кирпич (в том числе и дальняя его сторона) моментально узнает о силе, которую к нему прикладывают. Наверно все играли в компьтерные игрушки, где надо пропрыгать по пусть 5 островкам, которые уходят из-под ног. Как бы интуитивно (и по факту результатов игры) мы понимаем, что делать это надо быстро, стал на островок и прыгнул, задержался - он уйдет вниз и до следующего островка просто не допрыгнуть. Когда мы приземляемся на островок нижняя его часть еще не в курсе об этом. Время через которое она узнает и начнет падать - высота островка деленная на скорость звука в материале островка. Поэтому чтобы совершить прыжек есть время , равное полупериоду собственных колебаний островка.
Поэтому чтобы иметь реальную точку опоры каждый период колебания доски пики скорости внутренних колебаний кирпича должны совпадать с пиками скорости колебаний доски. Кратность периодов колебаний, 2:1,3:1,4:1,5:1, графики.

Отношения удовлетворяющие условию - 5:1 и 3:1. Сложив оба колебания и добавив постоянную скорость получим одну точку опоры.

Отталкивать будет кирпич при совпадении векторов скоростей его и доски, то что надо. Для вязкого трения ситуация обратная - отталкиваться в нужном направлении можно когда взаимные относительная скорость максимальна (из графика силы вязкого трения отскорости как k*v**2). Следователньо чтобы точка опоры была и оттолкнуться от нее можно было в нужном направлении надо чтобы жидкость двигалась в другую стороны !!!!!. На бред похоже, но - раскрутим ротор ВШ соплами вперед, так чтобы абсолютная скорость трубок была больше абсолютной скорости воды! Скорость жидкости относительно труби будет отрицательная, появится точка опоры, получим устойчивое вращение ротора.
Что важно - длина трубок не имеет значения (в определенных разумных пределах), очень важна скорость звука в меди (или сплаве) - кратна скорости звука в воде (или воде+добавки для согласования скорости звуа с медью, проще чем лить трубки из нужного сплава), привод только на роторе, вода поступает самотеком. И все.
Вопрос только в устойчивости состояния системы. но это потом.

Если сплав меди(буду пробовать с тем что есть) не даст нужной кратности, то на приводе будут перепады нагрузки, потому что в какие то периоды колебания все таки будут совпадать.

В итоге есть медная трубка (пусть на первый случай прямая и расположенная вертикально) и вода, которая стекает по ней. Сопротивление должно быть постоянным и определяется относительной скоростью трубки и воды, но так как трубка покоится в вертикальной проекции , то просто скоростью воды. Значит сила вязкого трения отперелится как K*V**2.
Трубка повернута на определенный угол к вертикали. Вертикальный поток воды стремится развернуть трубку вертикально, в образе садовой брызгалки это выглядит в виде вращения с постоянной скоростью. Для потока воды трубки брызгалки - это псевдопрямые для каждого среза потока. В графике зависимости силы сопротивления от угловой скорости это потенциальная яма, в которую сваливается система - сопротивление минимально равно тому же постоянному значению, определяемому относительной скоростью среза потока и псевдопрямой трубки. Константа. График F_трения от скорости

Для брызгалки это потенциальная яма, ниже сопротивление не будет, а по графику силы трения это будет точка выше оси абсцисс, соответствующая определенной скорости. Но это не минимальное сопротивление в принципе и двигаться есть куда.
Берем трубку как у ВШ на генераторе. Ставим привод на ротор, раскручиваем соплами вперед, вода самотеком вертикально. Для такой формы трубки характерны разные силы вязкого трения. В районе сопел относительная скорость воды и трубки отрицательная, сила трения направлена по вращению, при чем эта сила сопротивления по смыслу намного меньше чем силы сопротивления в двух вышеописанных случаях хотя бы потому, что она направлена в другую сторону. А в начале трубок все как положено - сила сопротивления и есть сопротивляющаяся движению воды сила. Возможно ли создать такое взаимное движение воды и трубки, которое бы привело при суммировании сопротивления по всей длине трубки к общему сопротивлению, меньшему чем сопротивление в двух вышеуказанных случаях? Благо черпать есть откуда - все зависит только от относительной скорости движения воды и трубки. Если такое возможно, то на графике

действительно будут существовать два минимума правее и левее w₁, а чтобы загнать систему в такое состояние надо преодолеть горб справа(или слева) - то есть сообщить системе какое то количество энергии (для брызгалки тупо раскрутить).
Если предложить что при какой-то скорости вращение сила сопротивления станет равна нулю или отрицательна, то трубки вместе со станиной должны потерять вес.
k*V² довольно сложно, для начала возьму k*V, к тому же для малых скоростей это даже не приближение, а точная формула. Поэтому
m*a=k*V_{относительная}

Даже так. С учетом того, что K в формуле больше нуля правая часть должна быть с минусом.
m*a=-k*V_{относительная}
Вариант для покоящейся трубки и движущейся сначальной скоростью воды.
При начальных условиях t=0 x=0 и V₀=0, решение равно нулю, покой.
При начальной скорости отличной от нуля координата стремится к значению V₀*m/K, скорость стремится к нулю, монотонное убывание скорости от начального значения до нуля говорит о том, что никогда скорость потока при таком движении не будет выше начальной, то есть не найдется такого участка, на котором бы действие силы трения привело к положительному изменению скорости - сила трения все время будет уменьшать кинетическую энергию потока.

Но заливать воду в покоящуюся трубку это бюджетный вариант, затраты - сообщить потоку скорость V₀, то есть какое то количество энергии m*V₀²/2. Следующий вариант - двигать трубку от потока. На поток - не айс, относительная скорость определяемая как разность скорости потока и трубки при минусе на минус обратной скорости трубки будет давать в итоге увеличение относительной скорости по модулю, и из графика силы трения от скорости это приведет к банальному увеличению сопротивления. Только по потоку.
Воображаемая ситуация - в движуюся вертикально вниз бесконечную трубку заливаем воду с такой же скоростью что и движение трубки. По определению силы вязкого трения покоя - сопротивление трубки равно нулю. Увеличиваем скорость трубки - сопротивление отрицательное. Что плохо - кроме начальной скорости воды надо еще двигать и трубку, а это тоже ложиться в затраты. Такой покой в движении. Интересно посмтреть как будет вести себя система при изменении начальных значений скорости (+/- дельта V). Скорее всего скорости будут стремиться выравняться. Единственное что приходит на ум как реализация такой бесконечной трубки - эластичный тороид.

Да, может это офигенная трубка с нулевым сопротивлением, но при отключении привода вращения тороида (как там все приводится в принципе не важно) и отключении напора воды на входе все в итоге остановится, хотя бы потому, что трение в подшипниках тороида никуда не деть. Все медленно но уверенно скатится в потенциальную яму абсолютного покоя, уныло и печально.
Поэтому следующий вариант будет с колебанием трубки и воды.

У Вас нет прав отвечать в этой теме.

Форум - Научные идеи, теории, предположения... - идеи и теории, научные и бредовые... - Энергия вибраций. Попытка номер два. - Стр 19