зависимость скорости от профиля паруса

[mm7]

Сообщение от ALEX3M

Вопрос к мм7: Возвращаясь к планеру, направление "вперед" - это куда, поконкретнее, по горизонтали или другое?

по горизонтали

[Леха@velokiev]

Сообщение от mm7

Кстати, вчера я знатно постоял. Вокруг все бесилось. Вода неслась 25 узлов относительно ветра. Но я стоял между ними как скала.

Лукавишь.
Скалы тоже должны были нестись куда-то.

Сообщение от mm7

Зачет!

Да я-то справлюсь. Но почему все время я рисую? Я уже рисовал. Нарисуй теперь ты свой вариант.

Может, потому что ни одного грамотного рисунка еще не нарисовал?
Рисуй, пока не получится )

[lop]

Сообщение от mm7

...
Да я-то справлюсь. Но почему все время я рисую? Я уже рисовал. Нарисуй теперь ты свой вариант.

А смысл? То, что я могу нарисовать будет той же картинкой, которую ты много раз видел, может быть, слегка в ином ракурсе. Но, судя по твоему шедевру, так и не понял, что там изображено. Раз так, то и мою картинку вряд ли поймёшь. Это как с формулами бывает: смотрит человек на неё, но смысла не понимает. Чтобы понять смысл, ему нужно дать задачку, в которой без этой формулы не обойтись, методический приём такой, для понимания.

[Шляпа]

Лоп не сдавайся брат. Вы просто свет в оконце...с утра почитаешь - на весь день классное настроение...

[mm7]

Сообщение от lop

Равновесие не может быть между плавником и водой, равновесие может быть
а) между силами, действующими на плавник со стороны воды (они называются "реакция воды") и силами, действующими на воду со стороны плавник;
б) между силами, действующими на плавник со стороны воды и силами, действующими на плавник со стороны доски (реакция доски).
Задача гидродинамики - определение "реакции воды", эту задачу выше я и предлагал тебе решить, изобразив на картинке. Попробуем ещё раз. Итак, нужно нарисовать:
а) плавник, можно в виде его сечения горизонтальной плоскостью, который мы считаем неподвижным в системе координат рисунка;
б) провести линию вдоль оси симметрии сечения плавника;
в) нанести на этой линии примерное положение точки приложения равнодействующей всех гидродинамических сил в виде жирной точки или небольшого кружочка;
г) Из этой точки нарисовать стрелку-вектор, направленную в сторону, куда эта равнодействующая (точнее, её проекция на горизонтальную плоскость) будет направлена;
д) Из той же точки провести линию, перпендикулярную вектору равнодействующей;
е) Отдельной стрелкой в стороне от плавника нужно изобразить вектор скорости воды ( в системе координат рисунка) в предположении, что плавник на направление этой скорости в данной точке влияния не оказывает, причём вектор продолжить линией до пересечения оси плавника в той же точке, из которой выходит вектор равнодействующей.
Ну вот, вроде всё. Никаких других стрелок и букв на рисунке изображать не нужно.

красная стрела - вектор равнодействующей
синяя стрела - вектор скорости воды

д) не рисовал т.к. не вижу в ней смысла.

[ALEX3M]

Сообщение от mm7

по горизонтали

Вот где ошибочка уже.
Про закон сохранения энергии слышали?
Откуда берется энергия для движения планера?
Он будет лететь по горизонтали вокруг земного шара, не снижаясь?
Почитайте на досуге основы физики

[miken]

Сообщение от ALEX3M

Про закон сохранения энергии слышали?
Откуда берется энергия для движения планера?
Он будет лететь по горизонтали вокруг земного шара, не снижаясь?
Почитайте на досуге основы физики

Гм... Читаю:
Первый закон Ньютона:
Тело находится в состоянии покоя или РАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ, если на него не действуют другие тела или ...
Короче не надо никакой энергии для просто движения!
(ну если конечно нет каких-нить сил трения и тп)

Спутники кстати именно так и летают.
Там правда есть сила тяжести, но, поскольку она нормальна к скорости, то приводит лишь к искривлению траектории...

[mm7]

Сообщение от ALEX3M

Вот где ошибочка уже.
Про закон сохранения энергии слышали?
Откуда берется энергия для движения планера?
Он будет лететь по горизонтали вокруг земного шара, не снижаясь?
Почитайте на досуге основы физики

Боже ты мой, вы меня на таких мелочах пытаетесь подловить? Конечно снижаясь. Каков вопрос таков и ответ. Под "горизнтально" я имел в виду, что будет горизонтальная составляющая, уводящая планер вперед от вертикали по которой бы он упал вниз если бы его плоскости не давали бы тягу вперед.

Откуда берется энергия для движения планера?
Для движения куда? Да вообще-то хоть куда.
В нашем упрощенном случае, для движения вперед она берется как часть той энергии которая движет его в вниз. Это потенциальная энергия равная энергии, затраченной подьемным краном для поднятия планера весом М на высоту В.
Вектор этой энергии направлен вниз.
Планер вообще-то и падает вниз. Но не совсем. При падении он падает на воздух. Или, как говорят в аэродинамике, воздух набегает на него снизу.
Плоскости крыльев, поставленных под некоторым углом атаки к набегающему воздуху, отражают частицы воздуха назад. А так как эти частицы имеют массу, то по Ньютону они отталкивают планер вперед. Поэтому он падает не так быстро, не секунды, как если бы был без крыльев, а много минут, при этом двигаясь вперед.
Т.е. плоскости крыльев перенаправляют падение из вертикального направления в до какой-й то степени горизонтальное. Эта "степень" называется аэродинамическим качеством планера и на практике показывает соотношение пролета по горизонтали к пролету вниз по вертикали. Но может быть представлено как соотношение коэффициента лобового сопротивления к коэффициенту подъёмной силы для угла атаки. Летчики даже говорят, если летят без мотора, "лечу на качестве".

А вот теперь я Вас спрошу, есть-ли что-либо общего между крылом планера, парусом и плавником? По одним-ли они законам работают или по разным?

[Леха@velokiev]

Рисунок надо переделывать. Красную стрелочку иначе направить. Думай, читай литературку.

[ALEX3M]

Слов очень много.
Тогда если планер летит по наклонной к горизонту, проекция силы тяжести на направление полета равна нулю или нет?
Если - нет, то чем она уравновешивается?
Ps: не "подлавливаю", а ищу источник заблуждений! ;-)

[lop]

Ну, что же, некоторые предварительные выводы можно сделать.
1) Угол, под которым поток воды обтекает изображенный плавник, составляет около 38-39 градусов. Это несколько больше, чем типичные значения критических углов атаки профилей с большим удлинением, которые редко превышают 25 градусов, обычно же составляют 12-16°. Если угол дрейфа становится больше 15-20°, то с плавником обычно приключается спинаут.

2) Центр давлений, точка, в которой приложена равнодействующая сила, расположен на 40% от носка профиля. Это большое, прям-таки сказочно большое значение для симметричного профиля, обычно у них центр давлений расположен на расстоянии около 25%, много - 30%. Хотя в данном случае принципиального значения положение этой точки не имеет, да и форма у профиля необычная.

3) Наконец, качество плавника, то есть отношение компоненты гидродинамической силы, направленной поперёк потока к компоненте, направленной по потоку, составляет примерно 8,2, что очень неплохо для плавника при малых, близких к оптимальному углах атаки, обычно 4-6°.

В принципе, пункты 1) и 2) нельзя признать совершенно невероятными, нечто подобное можно допустить на плавнике очень малого удлинения, вроде гляйдеровского. Однако высокое качество такого плавника вообще, особенно при таком большом угле атаки представляется совершенно невероятным.

Однако, вернёмся к "тяге плавника". Как видно из рисунка, вода относительно доски, то есть в обращённом движении, движется вдоль синей стрелки. При этом истинное движение, то есть движение доски относительно воды, будет происходить тоже вдоль этой стрелки, только в обратном направлении, от конца стрелки к её началу. Гидродинамическая сила при этом будет направлена вбок и назад, то есть её горизонтальная (на рисунке) проекция на направление движения будет направлена против скорости доски, а значит, будет тянуть доску назад. "Тягу", которая тянет доску назад, принято называть сопротивлением.

[mm7]

Ну, блин, Вы тогда еще скажите, что профиль плавника неправдоподобно толстый.
Я же схематически рисовал.

вода относительно плавника, движется вдоль синей стрелки. на рисунке направо.
встречаясь с плавником имеющим угол атаки она отклоняется куда?
соответственно плавник ею отталкивается куда?

>аэродинамическая сила при этом будет направлена вбок и назад
В какой такой "бок"? Поясните.

Ладно, теперь сравните мою картинку с вот этой. Вот только что в гугле нашел на запрос wing lift force.

Да углы другие, но Resultant сила и тут и уменя направлены вверх и назад.

Вы тоже скажете, что тут "аэродинамическая сила при этом будет направлена вбок и назад, то есть её горизонтальная (на рисунке) проекция на направление движения будет направлена против скорости самолета, а значит, будет тянуть самолет назад."
А что же тогда его тянет вверх?

Да, сила "назад" тут тоже есть. она называется Сопротивлением - драг.
Но это не единственная сила. Подьемную силу мысленно убрали что-ли?
На моем рисунке сопротивление тоже есть. Если приглядитесь, красная стрелка отклонена от вертикали назад (на рисунке вправо). Эта горизонтальная составляющая и есть сопротивление.
Но равнодействующая еще и направлена вверх. Этого не видно?
Так это же - вертикальную компоненту - называют "подьемная сила". А проекция подьемной силы на ось доски есть "тяга" - как Вы говорили в случае паруса.
Так почему в случае плавника это уже не тяга? Или Вы отрицаете, что у плавника есть подьемная сила? А есть только лишь сопротивление?
Ну тогда можете веник вместо плавника привязать, он будет тащиться там сзади и стабилизировать ход вашей доски. Вам же этого сопротивления достаточно.

Сообщение от Леха@velokiev

Рисунок надо переделывать. Красную стрелочку иначе направить. Думай, читай литературку.

Ну так переделай. Направь куда надо. Разьясни. Научи меня темного.

Сообщение от ALEX3M

Слов очень много.
Тогда если планер летит по наклонной к горизонту, проекция силы тяжести на направление полета равна нулю или нет?
Если - нет, то чем она уравновешивается?

Странные у тебя вопросы. Трудно понять. Честно.
проекция силы тяжести на направление полета... ы?

Сила тяжести частично уравновешивается подьемной силой.
Ты это имел ввиду?

[ALEX3M]

У Вас каша в голове потому, что причины и следствие путаете :)
Планер летит потому, что есть проекция силы тяжести на направление его движения, положительная, а силы на крыле уравновешивают силу тяжести, и тянут планер вверх и назад, а сила тяжести соответственно, вперед и вниз.
Так, надеюсь, понятно?

[Леха@velokiev]

Сообщение от mm7

Ну так переделай. Направь куда надо. Разьясни. Научи меня темного.

Начать можно с того, что изображать эту стрелку перпендикулярно хорде.



Это тоже допущение, но оно гораздо точнее твоей стрелочки.

ЗЫ
Складывается ощущение, что ты представляешь работу крыла, как зеркала. Типа воздух ударился, отразился вниз. Очень далекое от истины представление )


Да, про планер и частичное уравновешивание силы тяжести. Ты в курсе, что если подъемная сила будет только частично уравновешивать притяжение, то планер будет ускоряться? Куда именно ускоряться будет - догадаешься? :)

[ALEX3M]

Сообщение от miken

Гм... Читаю:
Первый закон Ньютона:
Тело находится в состоянии покоя или РАВНОМЕРНОГО ПРЯМОЛИНЕЙНОГО ДВИЖЕНИЯ, если на него не действуют другие тела или ...
Короче не надо никакой энергии для просто движения!
(ну если конечно нет каких-нить сил трения и тп)

Спутники кстати именно так и летают.
Там правда есть сила тяжести, но, поскольку она нормальна к скорости, то приводит лишь к искривлению траектории...

Далее первого закона образование не пошло или прогулял?