פורום רוח הקודש מצנחי רחיפה
קהילת הרחיפה/דאיה הגדולה בארץ => פורום רוח הקודש מצנחי רחיפה => נושא נשלח על ידי: ira_yifa על November 03, 2015, 01:26:01 pm
-
חידה בפיזיקה של תעופה. אם אתם לא בטוחים מה יקרה - מומלץ לחזור על כמה שיעורי פיזיקה. אותם כוחות פועלים על המצנח שלנו.
-
כמובן שלא משום שכדי להמריא צריך להגיע למהירות אוויר מספקת.
-
אם אתם לא בטוחים מה יקרה, שימו כמה הליכונים בעמדה בתבור.
בהצלחה! :)
-
הכוונה ברורה. מה שלא ברור לי זה איך עושים את זה. עד כמה שאני מבין ב747 אין ממסרת שמניעה את הגלגלים, זה לא אוטו. הגלגלים מסתובבים כי המנוע דוחף נגד האויר. אם תשים מטוס על ההליכון הזה במנוע כבוי הוא יסע לאחור בגלל החיכוך בגלגלים. אם המנוע דולק הוא יאיץ וימריא. ייקח לו קצת יותר מרחק כי החיכוך בגלגלים יבזבז יותר אנרגיה מבהמראה רגילה אבל רוב הגרר הוא בודאי לא בגלגלים ולכן ההמראה תתארך רק קצת.
לכן הפיסיקה פה בסדר אבל נראה לי שההנדסה לא?
-
מסכים עם רונן. המטוס "ייתעלם" מהמסוע וייתקדם ביחס לכדה"א בדיוק כאילו לא היה משטח זז תחתיו.
לגבי החיכוך אני לא בטוח אבל אם סיבוב הגלגלים מספיק מהיר אפשר להתחשב בסיבוב הגלגלים היוצר "עילוי" כלפי הרצפה ,בדיוק כמו בניסוי עם הכדור שנזרק מהסכר (הופיע פה לא מזמן).
-
אני מניח שאם ההליכון ינוע במהירות גבוהה מספיק הוא כנראה יוכל לייצר מספיק גרר בכיוון הפוך לכיוון הדחיפה של המנועים ולייצר מאזן כוחות כך שהמנוע לא יניע את המטוס ביחס לאויר.
-
מה שגונן אמר.
האנלוגיה להליכון נכונה - כשמאיצים על הליכון הרי הרוח לא הולכת וגוברת מולנו.
-
עודד זו אשלייה משום שהנטייה היא לדמיין את המטוס "נוסע" על המסלול וכך צובר מהירות אבל בעצם המנוע של המטוס דוחף את האויר והמטוס מתקדם ביחס אליו. גם אם המסוע יזוז יותר מהר מהמטוס המטוס עדיין יתקדם קדימה ביחס אליו/אל האויר/אל כדוה"א. לצורך ההדגמה אם מטוס צריך 500 מטר כדי להגיע למהירות המראה זה לא משנה אם מתחתיו יש מסוע, הוא ייתקדם 500 מטר (- חיכוך ועילוי הפוך מהגלגלים) על המסלול לפני שייצבור מספיק מהירות לעזוב את הקרקע.
לעומת זאת אם מטוס ממריא מול רוח אף המרחק ייתקצר משום שהוא יגיע למהירות אוירית במרחק קצר יותר.
-
מצאתי כזה:
https://www.youtube.com/watch?v=YORCk1BN7QY (https://www.youtube.com/watch?v=YORCk1BN7QY)
-
נכון שמנוע סילון דוחף אוויר ולא מעביר הינע לגלגלים אבל לא ברור לי למה זה רלוונטי לשאלה, ולצורך העניין גם לא ברור לי הקשר לחיכוך. נאמר בשאלה שהמסוע נע במהירות בה נעים גלגלי המטוס אז למה אתה חושב שהמטוס זז ביחס לסביבה שלו (אוויר/כדה"א)?
אם אתה תעמוד מהצד ותסתכל על המטוס הוא הרי לא ינוע ביחס אליך (כמו שאתה עומד ליד מישהו שרץ על הליכון והוא לא זז ביחס אליך), משמע, המטוס לא יצבור מהירות ביחס לאוויר ולכן לא יווצר כוח עילוי בכנפיים.
בוא נדבר במונחים שלנו - אתה רוצה להניף קדמית כשאתה עומד על מסוע. ברגע שתתחיל לרוץ קדימה גם המסוע ינוע באותה המהירות. נראה לך שתצליח להניף?
-
במושגים שלנו צריך לעשות סדר:
1. בשונה ממטוס שמניע את המערכת בעזרת דחף אויר (המדחף), אתה מניע את המערכת בעזרת יצירת מתח בינך ובין הכנף וכל עוד אתה על הקרקע זה אומר שעליך לנסות "להתרחק" מהכנף (הרגלייים שלך "דוחפות את הרצפה").
2. דמיין מטוס אשר גלגליו תקועים בבוץ - במידה ויהיה לו מספיק דחף גלגליו ייקרעו והוא יטוס בלעדם.
3. דמיין שרגליך תקועות בבוץ. אם תתאמץ מספיק החלק הראשון שיזוז הוא הרגל. הגוף שלך לא ייקרע לשניים.
4. דמיין שהמטוס טס גם כשהוא עומד במנוחה. מרגע שהמנוע דוחף אותו קדימה אין חשיבות למגע הגלגלים בקרקע (כל עוד הקרקע לא מהווה מכשול כדוגמת הבוץ)
5. בדומה דמיין עצמך על מסוע הנוסף 20 קמ"ש הבולט החוצה מרכס ארסוף לתוך רצועת העילוי ברוח 20 קמ"ש. האם לא תתלש כשתניף? במקרה כזה הרגליים שלך מקבלות את תפקיד גלגלי המטוס משום שהכנף נמצאת בתנאי טיסה ללא צורך בדחיפה הקרקע. הכנף בעצם תקבל עילוי ותיצור את המתח במערכת בשבילך.
-
אם רוצים לדייק אז השאלה פשוט מנוסחת לא כל כך טוב. לומר שהמסוע מתאים את מהירותו למהירות סיבוב הגלגלים זה להבטיח משהו בלתי אפשרי. בוא נתעלם לרגע מהחיכוך בגלגלים שהוא אכן די זניח במציאות. כשהמנוע פועל המטוס יאיץ – יחסית לאויר– בתאוצה הנקבעת על ידי הדחף והגרר – מה עושים הגלגלים איננו רלוונטי כאן. דוגמה יפה כאן הוא מטוס ימי הממריא על מגלשים. גלגליו של מטוס ממריא סובבים בגלל החיכוך עם הקרקע, בדיוק במהירות הנדרשת כדי שהמטוס ינוע במהירות שקבע המנוע. אם באמצע ההמראה תתחיל להניע את המסוע לאחור המטוס ימריא ללא שינוי, רק הגלגלים יסתובבו מהר יותר. ככל שתאיץ את המסוע יאיצו הגלגלים את סיבובם.
הנה עוד דוגמה: אם אתה נוסע על סקיטבורד משובח (מעט חיכוך בגלגלים) בירידה, תאיץ בירידה והגלגלים יסתובבו יותר ויותר מהר. אם המדרון הוא מסוע יתאימו הגלגלים את מהירות סיבובם כך שהתאוצה שלך במדרון תהיה תמיד זו הנובעת מכוח הכבידה (שוב, בהנחה שהגלגלים נעים כמעט ללא חיכוך ושהם די קטנים שהאנרגיה הכרוכה בסיבובם זניחה גם היא). שום מהירות של המסוע לא תמנע בעדך להחליק בירידה אם אתה על גלגלים.
-
מצאתי את הפער.
בהתחלה גם אני חשבתי שהמטוס לא ימריא. התייחסתי לחיכוך שייצר המסוע כלפי הגלגלים והנחתי כי מדובר במסוע אשר ינוע מספיק מהר ע"מ לייצר מספיק חיכוך בכיוון ההפוך מכיוון הדחף של המנועים, כך שמאזן הכוחות יהיה כזה שישאיר את המטוס במקום (ואז אין זרימת אויר על הכנפיים, אין עילוי, אין המראה).
רונן העלה נקודה מעניינת - מדובר על מסוע הנע במהירות השווה למהירות הסיבוב של הגלגלים. ז"א לא מייצר הרבה חיכוך בכיוון ההפוך מכיוון הדחף של המנוע משום שהגלגלים הם רכיב יעיל למדי המסוגל להתגבר על החיכוך הזה בצורה די מוצלחת. המסוע אמנם יצור חיכוך לכיוון ההפוך מכיוון הדחף של המנועים, אך החיכוך הזה כנראה יהיה זניח והמטוס ימריא באופן *כמעט* זהה לאופן בו הוא היה ממריא אילו לא היה על המסוע.
אילו היה המסוע נע במהירות גבוהה בהרבה ממהירות הגלגלים, כך שהיה מייצר *חיכוך* בכח שווה לכך דחף המנועים, אז היה נשאר המטוס במקום. בשביל לעשות זאת, המסוע צריך לנוע במהירות עצומה.
אפשר לראות את החיכוך בין המסוע לגלגלים בדוגמה הבאה. דמיינו שהמטוס עומד דומם על המסוע והמסוע מתחיל לנוע. האם המטוס יישאר במקום או ינוע אחורה, עם כיוון התנועה של המסוע?
-
עירא החיכוך שאתה מתאר בשאלה לא נובע מהירות התנועה אלא ממאפייני שני החומרים.
במידה ותאיץ את המסוע מהר יותר מכוח החיכוך המטוס ינוע אחורה אבל במהירות נמוכה ממהירות המסוע.
כוח החיכוך בין הגלגלים למסוע הנובע ממהירות הוא זניח.
-
עירא בגדול כוח החיכוך בין שני משטחים לא מושפע מהמהירות, כל עוד אין שינוי במשטחים כמובן.
המשטחים המדוברים הם הציר והחלק הפנימי של הגלגל שנוגע בציר. כמו שרונן אמר הניסוח של השאלה מבטיח שהמסוע יסתובב במהירות אינסופית, אז מעשית כנראה שמשהו שם יתפרק או ינמס. גם אם נניח שלא יתפרק כלום, אז הכוח שיפעל כתוצאה מהחיכוך הזה הוא כוח קבוע שהמנועים יתגברו עליו.
לגבי השאלה שלך בסוף, הוא ינוע אחורה, אבל השאלה המעניינת היא אם הגלגלים יסתובבו והוא ינוע מאוד לאט, או שהגלגלים לא יסתובבו והוא ינוע ביחד עם המסוע.
התשובה היא תלוי כמה מהר המלצר ימשוך את המפה ;)
-
אולי המונח "חיכוך" שבחרתי הוא לא נכון (בהתחלה כתבתי "גרר" אבל זה אל נשמע לי נכון).
...גם אם נניח שלא יתפרק כלום, אז הכוח שיפעל כתוצאה מהחיכוך הזה הוא כוח קבוע שהמנועים יתגברו עליו.
לגבי השאלה שלך בסוף, הוא ינוע אחורה, אבל השאלה המעניינת היא אם הגלגלים יסתובבו והוא ינוע מאוד לאט, או שהגלגלים לא יסתובבו והוא ינוע ביחד עם המסוע.
התשובה היא תלוי כמה מהר המלצר ימשוך את המפה ;)
כמה מחשבות:
למעשה אנחנו יכולים להיות בטוחים שהגלגלים יסתובבו במהירות התנועה של המסוע, ועוד קצת בשל הכח שהמשטח הנע מפעיל על הגלגלים והחיכוך הנוצר בתוך המנגנון.
לפי מה שאני מבין, ע"מ שהכח שהמסוע מפעיל ישפיע על המטוס בניגון לכיוון דחיפת המנועים על המסוע להאיץ כל הזמן ולשמור על פער מהירות קבוע בין מהירות סיבוב הגלגל למהירות תנועת המסוע, לטובת המסוע. ז"א, כאילו לשחזר כל הזמן את פער הכוחות שהזכרנו מוקדם יותר בדוגמא עם המטוס העומד, ללא מנועים.
במקרה של מטוס עם גלגלים, כנראה הכוח שיווצר בשל תנועת המסוע הוא לא גדול מספיק ע"מ להפריע ממש למטוס להמריא. אילו היה מדובר במטוס הנוחת על המים, והנהר היה זורם, אולי לזרימת המים הייתה השפעה משמעותית יותר על היכולת של המטוס להמריא (בהנחה ויכולת דחף המנוע שלו מוגבלת).
ז"א, המרכיב אשר מאפשר למטוס להמריא כמעט ללא הפרעה הוא הגלגל.
-
אוקיי, נפל האסימון.
אין קשר בין המנוע לגלגלי המטוס (הם במצב "ניוטרל") ולכן המטוס ימריא.
-
מה שמתקיים כאן הוא החוק השני של ניוטון:
המנוע דוחף מספיק מאסת אויר אחורה במהירות מספיקה (MV) כדי שהמטוס יתחיל לזוז קדימה (MV=), כמובן אם המנוע מספיק חזק ליצור את התנע הדרוש.
זאת, ללא קשר לגלגלים או למהירות סיבוב שלהם...
-
עכשיו כשכולם הבינו על מה מדובר נשאלת השאלה(ות) האמיתית(יות):
מכיוון שהמסוע מתוכנן לנוע רק ביחס לתנועת הגלגלים ומכיוון שהגלגלים לא יוצרים דחיפה של המסוע לאחור, ליאזה כיוון בכלל יסע המסוע? והאם הגלגלים יסתובבו בכלל?
רמז: הגלגלים לא דוחפים את המסוע אחורה אלא המנוע דוחף את הגלגלים קדימה, החיכוך בין הגלגלים למסוע אומר שהגלגלים יעבירו למסוע חלק מהדחף קדימה בעצם הגלגלים דוחפים את המסוע עם כיוון הנסיעה של המטוס.
-
צחי זו סתם סמנטיקה וניסוח לא חד משמעי של השאלה מילולית, אבל אם היית אחראי על המסוע והיית צריך להפעיל אותו בניסיון (אבוד מראש) למנוע מהמטוס להמריא היה ברור לך טוב מאוד לאיזה כיוון לסובב...
-
צחי זו סתם סמנטיקה וניסוח לא חד משמעי של השאלה מילולית, אבל אם היית אחראי על המסוע והיית צריך להפעיל אותו בניסיון (אבוד מראש) למנוע מהמטוס להמריא היה ברור לך טוב מאוד לאיזה כיוון לסובב...
מי אמר שה"מטרה" של המסוע היא למנוע מהמטוס להמריא? רק נשאל האם הוא יוכל.
המטרה של המסוע היא "להתאים למהירות הגלגלים". מבחינתי אין מפעיל שמטרתו היא למנוע מהמטוס להמריא אלא מערכת אוטונומית שמתאימה עצמה למהירות הגלגלים. ככה לפחות אני מבין את זה.
-
אני רק שאלה קטנה (או 2):
1. איפה כתוב שהמנועים עובדים?
2. האם שכחנו שהעילוי נוצר על כתוצאה מזרימת אויר על הכנפים?
-
איפה כתוב שהמנועים עובדים?
גם לא כתוב שיש טייס ודלק... שאלו האם המטוס יכול להמריא...
באמת שמיצינו לדעתי. לנואל לא זכרתי שאתה חובב דיונים ארוכים חסרי תכלית ;)