ликбез по аэродинамике

[Прочнист]

Тут есть один нюанс. Чтобы иметь право сказать человеку "центробежной силы нет, а подъёмная сила есть", надо научить его работать в связанной системе координат, но при этом в инерциальной системе отсчёта.

Что само по себе нетривиальная задача.

Вы, наверное, правы, но во всем мире самолеты по авиационным правилам считают на прочность, не упоминая никакие системы отсчета.

 

[Вуду]

Вам или плохо рассказывали, или вы нихрена не поняли.

Потому что в моей школе пример вращения грузика на веревочке служил неубиенным аргументом отсутствия центробежной силы. А вот центростремительная сила - совершенно реальна.

- Центробежной силы инерции - нет? Есть только центростремительная?!

 

[Н И А]

во всем мире самолеты по авиационным правилам считают на прочность, не упоминая никакие системы отсчета.

представляю, что бы они там понаупоминали, если для них вес - гравитационная сила.

 

[Н И А]

- Центробежной силы инерции - нет? Есть только центростремительная?!

Да и Да - в инерциальных системах отсчёта.

 

[Прочнист]

- Центробежной силы инерции - нет? Есть только центростремительная?!

Давайте, сначала вы приведете уравнения движения самолета при наличии положительной перегрузки (силы, действующие на самолет и результирующее ускорение). А то выглядит, что вы от ответа уходите.

 

[Вуду]

Давайте, сначала вы приведете уравнения движения самолета при наличии положительной перегрузки (силы, действующие на самолет и результирующее ускорение). А то выглядит, что вы от ответа уходите.

- Ну, сейчас я кинусь учебники ворошить!
Это Вы уходите от ответа на вопрос: центробежная сила инерции есть - или есть только центростремительная сила? Это ведь Вы сказали:
Потому что в моей школе пример вращения грузика на веревочке служил неубиенным аргументом отсутствия центробежной силы. А вот центростремительная сила - совершенно реальна.
Вот и будьте любезны: проиллюстрируйте мне на примере грузика на веревочке, что центробежной силы нет?

 

[Kit.]

- Центробежной силы инерции - нет? Есть только центростремительная?!

То, что у вас там называется "результирующая сила" (а обычно в механике - "равнодействующая") - для петли как раз центростремительная. Если к ней дополнительно ещё добавить "центробежную" - самолёт полетит прямолинейно или будет покоиться. Что, собственно, и происходит в системе отсчёта, постоянно связанной со связанной системой координат (извините за невольный каламбур), но с точки зрения динамики полёта такой подход малоосмысленнен.

 

[Вуду]

То, что у вас там называется "результирующая сила" (а обычно в механике - "равнодействующая") - для петли как раз центростремительная. Если к ней дополнительно ещё добавить "центробежную" - самолёт полетит прямолинейно или будет покоиться. Что, собственно, и происходит в системе отсчёта, постоянно связанной со связанной системой координат (извините за невольный каламбур), но с точки зрения динамики полёта такой подход малоосмысленнен.

- Да Вы не мудрствуйте лукаво - вот предложил простую модель - шарик на верёвочке. Проиллюстрируйте на ней - где центробежная сила инерции, а где центростремительная сила?

 

[Kit.]

- Да Вы не мудрствуйте лукаво - вот предложил простую модель - шарик на верёвочке. Проиллюстрируйте на ней - где центробежная сила инерции, а где центростремительная сила?

Если вы шарик на верёвочке, то "центростремительной" силой будет сила реакции опоры верёвочки, приложенная к вам и придающая вам (в инерциальной системе отсчёта) нормальное (то есть направленное по нормали к вашему направлению движения) ускорение. "Центробежной" будет, по третьему закону Ньютона, сила реакции опоры вас на верёвочку (то есть сила, приложенная не к вам, а к верёвочке), но она будет уравниваться силой реакции опоры точки крепления другого конца верёвочки - на ту же верёвочку (впрочем, по совокупности эти две силы будут работать на растяжение верёвочки).

В случае самолёта в петле "центростремительной" будет подъёмная сила, как сила реакции опоры воздуха, действующая на крыло, а "центробежной" - опять же, по третьему закону Ньютона, сила, действующая на воздух, с которой крыло тянет-толкает воздух под себя. Поскольку воздух ни к чему не крепится (*), он при этом будет перемещаться с ускорением наружу петли - "вниз" по нормальной оси.

*) на самом деле, конечно, он "крепится" сам к себе силами атмосферного давления, что в итоге приведёт к вихреобразованию за самолётом, но в первом приближении это можно опустить.

 

[Вуду]

Если вы шарик на верёвочке, то "центростремительной" силой будет сила реакции опоры верёвочки, приложенная к вам и придающая вам (в инерциальной системе отсчёта) нормальное (то есть направленное по нормали к вашему направлению движения) ускорение. "Центробежной" будет, по третьему закону Ньютона, сила реакции опоры вас на верёвочку (то есть сила, приложенная не к вам, а к верёвочке), но она будет уравниваться силой реакции опоры точки крепления другого конца верёвочки - на ту же верёвочку (впрочем, по совокупности эти две силы будут работать на растяжение верёвочки).

В случае самолёта в петле "центростремительной" будет подъёмная сила, как сила реакции опоры воздуха, действующая на крыло, а "центробежной" - опять же, по третьему закону Ньютона, сила, действующая на воздух, с которой крыло тянет-толкает воздух под себя. Поскольку воздух ни к чему не крепится, он при этом будет перемещаться с ускорением наружу петли - "вниз" по нормальной оси.

- У шарика, вращаемого над головой на верёвочке, центробежная сила направлена из каждого атома шарика от центра, она стремится его оторвать и отбросить, а центростремительная - реакция веревочки, которая этому препятствует.
Без хреноплётства можно?

 

[Прочнист]

- Ну, сейчас я кинусь учебники ворошить!

При чем тут учебники?! Это же элементарщина: нарисовать самолет, пусть в виде материальной точки, и все силы, которые на него действуют. Вы этого не можете сделать? Тогда о чем вы тут рассуждаете.

Это Вы уходите от ответа на вопрос: центробежная сила инерции есть - или есть только центростремительная сила? Это ведь Вы сказали:
Потому что в моей школе пример вращения грузика на веревочке служил неубиенным аргументом отсутствия центробежной силы. А вот центростремительная сила - совершенно реальна.

Я посчитал ваш вопрос риторическим. Ведь я же, вроде, ясно написал, что центробежная сила - это математический прием, т.е. это фиктивная сущность. В отличии от нее центростремительная сила - реальная сила, частный случай равнодействующкей силы из второго закона, обеспечивающий движение тела по искривленной траектории с некоторым радиусом.

Вот и будьте любезны: проиллюстрируйте мне на примере грузика на веревочке, что центробежной силы нет?

Хорошо. Будьте добры, нарисуйте пожалуйста силы, действующие на грузик (шарик), вращаемый на веревочке.

 

[Прочнист]

- У шарика, вращаемого над головой на верёвочке, центробежная сила направлена из каждого атома шарика от центра, она стремится его оторвать и отбросить, а центростремительная - реакция веревочки, которая этому препятствует.
Без хреноплётства можно?

Класс! Точнее, классика жанра! Именно так отвечали троечники, когда наша учительница физики, Елена Дмитриевна (царство ей небесное), спрашивала их, ну и где ваша центробежная сила?

Следующий ее вопрос был: хорошо, центробежная сила хочет разорвать веревочку и отбросить шарик. Так, давайте, отпустим веревочку! В каком направлении полетит шарик?

Михаил Исакович, ваш ответ?

P.S. Елена Дмитриевна была суровая женщина. Могла и линейкой промеж глаз врезать. (Ну, может, и не промеж глаз, но линейкой).

 

[Вуду]

Класс! Точнее, классика жанра! Именно так отвечали троечники, когда наша учительница физики, Елена Дмитриевна (царство ей небесное), спрашивала их, ну и где ваша центробежная сила?

Следующий ее вопрос был: хорошо, центробежная сила хочет разорвать веревочку и отбросить шарик. Так, давайте, отпустим веревочку! В каком направлении полетит шарик?

Михаил Исакович, ваш ответ?

- Шарик полетит по касательной, говорят некоторые источники.

 

[Avex]

- В книжках это прямо так и обзывают: вес.

Я что-то такое слышал. Может быть так было в очень очень старых книжках для летного состава ВВС. Точно. Сейчас глянул например учебник Аронина 1962 г. Практическая Аэродинамика для летного состава ВВС, там и правда на стр.117 в разделе силы действующие на самолет G называется силой веса !!! а не силой тяжести. Ту же ошибку содержит и учебник Академии ВВС Динамика полета и пилотирование самолета Медникова от 1976 г. см.стр. 122 тот же раздел, там тоже сила тяжести называется весом, более того введено понятие кажущийся вес=G*ny. Это старая терминология. Ее давно нет. И опять же. Из смысла явно свидетельствовало что это есть сила тяжести. То что преподают в летном училище дается для сведения, а не для применения в расчетах. Не обращайте внимания на термины, смотрите в суть и смысл. G=mg - это есть сила тяжести, даже если ее в некоторых старых учебниках называют весом или силой веса.
А возьмите например учебник 2011 г. Динамика полета Балакин СГАУ стр.11 там уже указано что G - это есть сила тяжести. То есть раньше вес был синонимом силы тяжести, но эту неправильную терминологию давно изменили.
Надеюсь противоречие разрешилось?

 

[Прочнист]

- Шарик полетит по касательной, говорят некоторые источники.

Как по касательной?! А как же

У шарика, вращаемого над головой на верёвочке, центробежная сила направлена из каждого атома шарика от центра, она стремится его оторвать и отбросить

?

Оторвать "по касательной" не получится!

Проясните, пожалуйста!

 

[Вуду]

Я что-то такое слышал. Может быть так было в очень очень старых книжках для летного состава ВВС. Точно. Сейчас глянул например учебник Аронина 1962 г. Практическая Аэродинамика для летного состава ВВС, там и правда на стр.117 в разделе силы действующие на самолет G называется силой веса !!! а не силой тяжести. Ту же ошибку содержит и учебник Академии ВВС Динамика полета и пилотирование самолета Медникова от 1976 г. см.стр. 122 тот же раздел, там тоже сила тяжести называется весом, более того введено понятие кажущийся вес=G*ny. Это старая терминология. Ее давно нет. И опять же. Из смысла явно свидетельствовало что это есть сила тяжести. То что преподают в летном училище дается для сведения, а не для применения в расчетах. Не обращайте внимания на термины, смотрите в суть и смысл. G=mg - это есть сила тяжести, даже если ее в некоторых старых учебниках называют весом или силой веса.
А возьмите например учебник 2011 г. Динамика полета Балакин СГАУ стр.11 там уже указано что G - это есть сила тяжести. То есть раньше вес был синонимом силы тяжести, но эту неправильную терминологию давно изменили.
Надеюсь противоречие разрешилось?

- О, Господи! Да не один ли чёрт??! Сила веса и сила тяжести - синонимы, это было известно всем школятам во все времена за последние лет 200...

 

[Вуду]

Как по касательной?! А как же
?
Оторвать "по касательной" не получится!
Проясните, пожалуйста!

- Пожалуйста: праща. Документальные свидетельства - 3000 лет.

 

[Avex]

Сила веса и сила тяжести - синонимы, это было известно всем школятам во все времена за последние лет 200...

Это не синонимы. Вы невнимательно прочитали. Это разные вещи, потому эта ошибочность и путаница в терминологии в настоящее время устранена.

 

[Вуду]

Это не синонимы. Вы невнимательно прочитали. Это разные вещи, потому эта ошибочность и путаница в терминологии в настоящее время устранена.

- В чём же их принципиальная разница, если они описываются идентичной формулой?

 

[Прочнист]

- О, Господи! Да не один ли чёрт??! Сила веса и сила тяжести - синонимы, это было известно всем школятам во все времена за последние лет 200...

Скажем так, что в технике они равны по величине, поэтому изыски учОных практического значения в данном вопросе не имеют. Главное не путать единицы измерений.