• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Трансляция эпидемии

Задача о "зависшем" вертолёте

87 2267

Простой вопрос для школьных учителей физики и преподавателей вузов, на который они не могут дать ответ. Задав этот вопрос своим преподавателям, Вы сможете проверить их на знание физики.

НЕ ПРОПУСТИТЕ ВТОРУЮ ЧАСТЬ, СТАТЬЮ "МОЩНОСТЬ. ГЛУПОСТЬ ШКОЛЬНОЙ ФИЗИКИ" - там продолжается разбор задачи про вертолёт, исходя из школьной физики.

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.

А вопрос довольно простой:

Чему равна мощность и чему равен КПД двигателей вертолёта Ми-26 с взлётной массой 50 тонн, зависшего над Землёй?

Итак, мы смотрим с Земли на "зависший" над землей в одной точке вертолёт. И хотим с помощью школьной и даже вузовской физики узнать, чему же равны мощность и КПД (коэффициент полезного действия) двигателей вертолёта.

Дело в том, что, согласно многим учебникам по физике, школьным и вузовским, мощность равна отношению работы, выполняемой за некоторый промежуток времени, к этому промежутку времени N = A / t (см. статью "Мощность" в "Физической энциклопедии")

Из курса школьной физики известно, что работа A = F*S*cos(Alpha)

Когда мы рассматриваем эту задачу в ИСО Земли, то S = 0 (вертолёт не перемещается), следовательно, A = 0 и, соответственно N = 0.

Тогда получается, что и КПД = 0.

Вертолёт "завис" в воздухе

А теперь, допустим, что рядом с вертолётом спускается парашютист со скоростью V = 5 метров в секунду (предположим, этот парашютист - девушка Юлия, мой постоянный оппонент).

Мы вполне в состоянии привязать к ноге парашютиста Юлии вполне себе равноправную ИСО. Во всяком случае, так завещали нам великие общепризнанные гении от физики...

Один из основных принципов нынешней теоретической физики говорит о том, что все ИСО равнозначны. Об этом говорится и в школьных учебниках по физике, и в книге "Механика" Ландау-Лифшица, у Фейнмана в его "Фейнмановских лекциях по физике) и т.д.

Даже первый постулат (принцип относительности) у Эйнштейна для его СТО гласит: "Все законы природы инвариантны по отношению ко всем инерциальным системам отсчета. Все физические, химические, биологические явления протекают во всех инерциальных системах отсчета одинаково."

Если мы привяжем ИСО к ноге парашютиста, к ноге Юлии, то получим совершенно другую картинку: A = F*S*cos(Alpha)

F = 50 000 кг * 9,81 м/с^2 = 490 500 Ньютонов. Так как F = G - весу вертолёта F - сила тяги "зависшего" вертолёта во всех ИСО одинакова.

В ИСО парашютиста Юлии, вертолёт каждую секунду перемещается вверх на 5 метров, так как вертолёт относительно парашютиста перемещается со скоростью 5 м/с. Cos(Alpha) = 1, так как вертолёт в ИСО парашютиста перемещается в направлении действия подъёмной силы, создаваемой вертолётом.

Тогда A (которая совершается за одну секунду) = 490 500 Н * 5 м = 2 452 500 Джоулей и, соответственно N = 2 452 500 Ватт.

Вертолёт сжигает примерно 3100 кг топлива в час, т.е. 861 грамм в секунду.

Как мы видим, согласно школьных учебников физики, мощность двигателей вертолёта существенно возросла, хотя мы не приложили к этому никаких усилий и не израсходовали ни одного лишнего грамма дорогого авиационного керосина.

Еще более интересно рассмотреть мощность и КПД вертолёта в ИСО запущенной с Земли ракеты от комплекса ПЗРК "Игла" (переносной зенитно-ракетный комплекс, стоящий на вооружении ВС РФ), скорость которой относительно Земли равна 570 м/с. В ИСО ракеты ПЗРК "Игла" вертолёт будет "падать" со скоростью 570 метров в секунду...

Можно рассчитать мощность и КПД вертолёта в ИСО запущенного Солнцем нейтрино... скорость которого примерно равна 300 000 км/с.

Так как правильно в этом случае посчитать мощность и КПД вертолёта?

При решении аналогичной задачи, родившейся при обсуждении статьи Вопрос знатокам физики (№3), меня кинулся учить физике некто Евгений Заславский. Вообще надо признать, что количество полных остолопов, которые почему-то решили, что если они как-то обзовут меня в комментариях к этой статье, явно зашкаливает. Чуть ли ни каждый недоумок, почему-то решивший, что он - великий знаток физики, написали в комментах массу глупостей, соответствующих их умственному развитию - я не буду их повторять и комментировать. Но вот некоторые решили всерьёз подучить меня.

Евгений Заславский:

Не верь стереотипам [это так называется мой канал на Яндекс-Дзене], Ракета стоит на струе (или на мраморной колонне, вааще непринципиально), рядом спускается Юлия со скоростью 5 м/с (я ж не зверь, чтоб её со скоростью 7 м/с спускать). Вес ракеты - 100 кг. С точки зрения Земли - кинетическая энергия ракеты сейчас 0, через 1 сек - 0, работа 0 - 0 = 0, мощность - 0 / 1 = 0.

С точки зрения Юлии - кинетическая энергия ракеты сейчас - 1250 Дж, через секунду - 1250 Дж, работа 1250 - 1250 = 0, мощность 0/1 = 0.

Я ОТВЕТИЛ:

Евгений, садитесь, оценка - 2.

Согласно школьной физики A = F*S*cos(Alpha)

F (тяга) = 100 кг * 9,81 м/с^2 = 981 Ньютону (всегда, в любой ИСО)

С точки зрения Юлии:

S_ракеты = 5 м/с * t = 5 метров она прошла за секунду

cos(Alpha) = 1

A_ракеты за секунду = 981 Ньютон * 5 метров = 4905 Джоулей за каждую секунду.

Поэтому мощность ракеты с точки зрения Юлии (в ИСО Юлии на парашюте) = 4905 Ватт.

Мне, видимо, надо вызвать в школу Ваших родителей, чтобы они наняли Вам репетитора по физике.

---

Так как всё-таки правильно решить задачу о КПД и мощности двигателей "зависшего" вертолёта?

ФИЗИКА

    Светлолицые в коронакризис: "Хотим в Россию. Только в Россию."

    Совсем недавно вся оппошиза нас уверяла, что в России при "преступном Путинском режЫме" мы скоро все умрем, поэтому пора валить на благословенный Запад, где текут молочные реки, окружен...

    Чубатым ботам и либерде поступила новая антироссийская методичка

    Новая антироссийская методичка поступила к чубатым ботам, «светлоликой» либерде и левакам, задействованным в информационной войне против нашей страны. Теперь распространители «ужасной п...

    Прекрасный и быстрый конец

    От коллеги Яблокова. Нет, я, конечно же, предполагал, что наступит песец. Но чтобы так быстро… Верховная Рада за 45 минут провела две чрезвычайные сессии, и по итогу могу с уверенн...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Бандерлоги и физика

      Спойлер - в самом конце я после двух месяцев напрасного ожидания даю подсказки моему постоянному оппоненту на Яндекс-Дзене Юлии, знатному Бандар-логу с высшим образованием. Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив. Один из мультфильмов, на которых воспитывалось моё поколение - это был м...
      169

      Разбор леции в МФТИ по общей физике

      Где-то с месяц тому назад на меня набросился некий Alexander Muratov,* который заявил:"Не верь стереотипам", да, как дипломированный специалист систем управления космических аппаратов и реактивным двигателям, совершенно не согласен. Ваши рассуждения не соответствуют практике. На этом и закончим.*Только вот аватарка у этого Муратова какая-то странная. Уж больно физионо...
      1854

      Как унижают добрую бабушку Ангелу Меркель

      Frau Kanzlerin 2005 год от Р.Х. 17 июля 1954 в городе Гамбурге, в семье Хорста Каснера (Horst Kasner, 1926—2011) и Герлинды Каснер (в девичестве - Герлинда Йенч, 1928—2019) родилась девочка, которую назвали Ангела Доротея (Angela Dorothea). Дедушка Ангелы, Людвик Казмерчак, этнический поляк, был полицейским в городе Познань, "столице" прусской пров...
      150

      Глупости Молекулярно-кинетической теории (Часть 1. Суть проблемы)

      Это из серии про Глупости общей физики Одна из наиболее очевидных для меня глупостей общей физики - это так называемая молекулярно-кинетическая теория газов (МКТ), согласно которой давление газов - это следствие обстукивания молекулами поверхностей твёрдых тел или жидкостей, а теплота - это когда быстро летающие в пространстве (со сверхзвуковыми ск...
      650

      ДАВЛЕНИЕ ГАЗОВ. Глупости школьной физики

      Рассмотрим очередные глупости школьной физики - объяснение теплообмена и давления газов. Навскидку, чтобы не бегать далеко, скопирую объяснение из первого же попавшегося под руку сайта.ДАВЛЕНИЕ ГАЗА. 7 КЛАСС (Активная ссылка на источник «Класс!ная физика» обязательна: http://class-fizika.ru/u7-35.html)1. Каковы физические свойства газов?Газы, в отличие от твердых тел ...
      1355

      Вечный двигатель гипотетически возможен

      ВСТУПЛЕНИЕЯ довольно долго размышлял, стоит ли публиковать подобную статью? Тут дело в чём - начиная со школы в головёнки людей довольно жёстко "заливается в граните" догмат "невозможности вечного двигателя", который сопровождается "научным доказательством" невозможности создания вечного двигателя - заучиванием закона сохранения энергии, который, по сути, является осн...
      1142

      МОЩНОСТЬ. Глупость школьных учебников физики на примере парадокса "зависшего" вертолёта

      Остолопов прошу не беспокоить меня и нормальных читателей тупыми комментами. Тупые комментарии буду просто стирать, а авторов - при повторении - банить.Если у какого-то остолопа чешутся ручонки написать какую-нибудь глупость, то предлагаю им сперва решить задачу в конце статьи МОЩНОСТЬ. "Мысля" Валерия Зателепина и др. и дополнительная задача и разместить тут или...
      2293

      Мощность. Глупость школьной физики.

      Опубликована на моём канале "Не верь стереотипам" в Яндекс-Дзене 3 февраля. Среднее время дочитывания публикации - 5 минут, На сегодня, 12 февраля, 11 тыс. просмотров, 6,9 тыс. дочитываний (59%)В этой статье Вы сможете найти еще несколько довольно простых вопросов для школьных учителей физики и преподавателей вузов, на который они не могут дать ответ. З...
      2876

      Вопрос знатокам физики (№3)

      Вопрос простой - о реактивных ракетных двигателях.В ходе рассмотрения "Вопроса к знатокам физики №2" одна из читательниц по имени Юлия заявила мне следующее: "Да, триста лет физикой занимались одни остолопы, а тут такой Петр Иваныч весь в белом, стоит красивый." Я вот не пойму, что именно Юлию так расстроило? Что я - весь в белом и красивый, а не в лохмотьях и по уши ...
      1762

      Почему Владимир Владимирович так долго тупил?

      В 1837 году Михаил Юрьевич Лермонтов написал стихотворение "Смерть поэта" ("На смерть Пушкина"). Я не поэт, но хотел бы высказаться собственным опусом на одно недавнее событие, которое можно смело назвать "Политическая смерть Медведева".Летом 2012 года я по какой-то необходимости зашёл в КОМУС - в магазин, торгующий канцелярскими товарами. И вышел из этого магазина с ...
      3166

      Новогодний отдых

      Да, зима в этом году в Питере не задалась. Это было даже не по-Шевчуковски:"Плюс один, ноль, плюс два, почернела зима.Расцветает январь язвой неба, ха-ха!С юга ветер приполз, неспособный на бег,Пожирает, дохляк, пересоленный снег."Зима в этом году в Питере даже не побелела настолько, чтобы потом почернеть... Да и дороги никто пока "по-взрослому" солью не посыпал. И ав...
      449
      Пётр Иванович Дубровский 26 декабря 2019 г. 11:14

      Почему Nord Stream 2 сносит крышу у американских сенаторов.

      Как я уже написал, причиной остановки работ по строительству Северного потока -2 явилось письмо двух американских сенаторов, с которым были ознакомлены "достопочтенный" Стивен Т. Мнучин, Секретарь казначейства США, "достопочтенный" Майкл Помпео, Государственный секретарь США и "достопочтенный" Дэн Бруйе, Министр энергетики США и которое заставило Главного исполнительн...
      2896
      Пётр Иванович Дубровский 25 декабря 2019 г. 15:25

      Не стесняясь. Письмо из США

      Как сейчас стало модно говорить, вчера, 23 декабря 2019 года, "из каждого утюга" звучала новость о том, что швейцарско-голландская компания "Allseas" из-за угрозы санкций со стороны США прекратила строительство трубопровода и отвела строившие "Северный поток - 2" суда-трубоукладчики из Балтийского моря.Поводом для этого послужили три листочка белой бумаги формата A4, ...
      3046
      Пётр Иванович Дубровский 20 декабря 2019 г. 17:12

      Письмо в Дирекцию по организации дорожного движения Санкт-Петербурга

      Сегодня было свободное время, поэтому подготовил материалы и написал письмо Директору Санкт-Петербургского государственного казенного учреждения «Дирекция по организации дорожного движения Санкт-Петербурга» Муште Валерию Николаевичу. Я так понимаю, что, если видишь какие-то, даже мелкие глупости или несуразности, надо шевелить самых разных чиновников, чт...
      1346
      Пётр Иванович Дубровский 18 декабря 2019 г. 16:06

      Так почему всё же невозможно создание вечного двигателя на принципе "трубки Вентури"?

      В статье "Гидравлический энергетический парадокс" я рассказал о многократном (в десятки и сотни раз) увеличении кинетической энергии* потока безо всяких дополнительных затрат энергии и безо всяких дополнительных воздействий на поток внешними силами.* Имеется в виду ошибочная кинетическая энергия имени Лейбница, mV^2/2 а не правильная - Ньютона, mV.И в конце этой стать...
      2159
      Пётр Иванович Дубровский 17 декабря 2019 г. 15:34

      Гидравлический энергетический парадокс и психологи по Фрейду (2)

      ПРОДОЛЖЕНИЕ. Начало темы - что общего между гидравликой и психологией? вот здесь: Гидравлический энергетический парадокс и психологи по Фрейду (1).Итак, в ответ на мой простой вопрос: Напомню, что из школьного курса физики известно, что для увеличения кинетической энергии тела (потока жидкости) ΔЕ_кин необходимо совершить над этим телом работу W (от англ...
      1855
      Пётр Иванович Дубровский 17 декабря 2019 г. 15:26

      Гидравлический энергетический парадокс и психологи по Фрейду (1).

      Что общего между гидравликой и психологией? Казалось бы, ничего общего между ними быть не может. Ан нет. Общее есть - это люди, которые изучали физику в школе, а также кое-что слышали о психологии и про "доктора" Зигмунда Фрейда.Итак, в статье про "Гидравлический энергетический парадокс" я написал, цитируя барышню Вики, что "Современные науки, использующие логику в ка...
      1373
      Пётр Иванович Дубровский 16 декабря 2019 г. 17:51

      Дело о Чубайсе и 20 миллиардах рублей (1)

      Уважаемые читатели, пожалуйста, помогите с расследованием этого "Дела..." Помогите прояснить несколько (четыре) вопросов, которые я задал для начала. Продолжение которого последует в любом случае.Меня страшно забавляют и российские СМИ, и СМИ "западной цивилизации". Стоит кому-то прокукарекать какую-нибудь "горячую новость", как её тут же подхватывают своим кудахтанье...
      1442
      Пётр Иванович Дубровский 12 декабря 2019 г. 15:52

      Мировой Гретинизм (2)

      В статье используется информация, почерпнутая у Барышни Вики и miss Wiki, из официального сайта американского журнала Time и фотографии, опубликованные в журнале Time.После сентябрьской истерии, которую я назвал Мировой Гретинизм, после выступления по поводу несчастной Греты Тунберг признанного специалиста по детским заболеваниям доктора Михаэля Карр-Грегга, я думал, ...
      1611
      Пётр Иванович Дубровский 11 декабря 2019 г. 17:34

      УКРАИНА: Мы рождены, чтоб сказку сделать былью (1)

      Когда мне исполнилось то ли 10, то ли 11 лет, один из моих друзей подарил мне на день рожденья книжку - Сказки Джанни Родари. Там были и всемирно известные "Приключения Чиполлино", и "Путешествие Голубой Стрелы", и "Сказки по телефону", и даже "Джельсомино в стране лжецов". Сейчас я вспоминаю, что сказку про Джельсомино, хотя в ней большинство действующих героев - люд...
      1502
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика