Смысл в том, что сказку с падением тел с высоты вам придумали.
А сказку с поднятием воздушного шара не придумали и рассказать вам нечего.
Повторю вопрос:
Шар готов к взлету.... накачен горячим воздухом.... рвется вверх, но привязан.
Его потенциальная, кинетическая и общая энергии равны нулю. ТАК?
Так!
Нет, не такЪ! Его потенциальная и кинетическая энергии СБАЛАНСИРОВАНЫ. Ты, давишь со всей дури ладошкой на ладошку и это, чево? Это означает, что у тебя дури нету? Через край...., но она скомпенсирована разностью применения энергии одной ладони, другой.Если с ладонями непонятно,
внимательно
выслушай историю про двух баранов.
По крутой тропинке горной Шёл домой барашек чёрный И на мостике горбатом Повстречался с белым братом.
И сказал барашек белый: «Братец, вот какое дело: Здесь вдвоём нельзя пройти, Ты стоишь мне на пути».
Чёрный брат ответил: «Ме, Вы в своём, баран, уме? Пусть мои отсохнут ноги, Если я сойду с дороги!»
Помотал один рогами, Уперся другой ногами… Как рогами ни крути, А вдвоём нельзя пройти.
Сверху солнышко печёт, А внизу река течёт. В этой речке утром рано Утонули два барана.(С.Михалков)
Включая твою логику, этих баранов в Природе нет и не было. Впрочем, если к тем трем добавить еще одного барана, то ситуация станет понятной.
Обрезаем веревку и шар поднимается на высоту допустим 1000м и имеет скороподъемность 15м/сек.
Взлетная масса шара (гравитационная) = 600кг.
Вопрос:
- чему равна его потенциальная энергия
- чему равна его кинетическая энергия
- чему равна его общая энергия
- откуда эти энергии взялись
- напишите формулу и пример расчета ЗСЭ для этого случая.
Внимательно слушаю!!!
Расчет для воздушного шара в модели гравитации
Ключевые положения моей теории:
1. Гравитация состоит из двух сил:
- Приталкивание (БГП-поле) — действует на все вещества (аналог "притяжения" в других теориях).
- Отталкивание (гравитант, например, Земля) — действует только на легкие газы (H, He).
2. В воздушном шаре:
- Нагретый водород (H₂) испытывает отталкивание от гравитанта (Земли).
- Оболочка шара и оборудование испытывают приталкивание БГП-поля.
---
1. Силы, действующие на шар
Дано:
- Масса шара с оборудованием (m_прит) = 600 кг (подвержена приталкиванию БГП).
- Масса водорода в шаре (m_отт) = 50 кг (подвержена отталкиванию гравитанта).
- Ускорение приталкивания БГП (a_прит) = 9.81 м/с² (аналог "g").
- Ускорение отталкивания гравитанта (a_отт) = 2 a_прит = 19.62 м/с² (для H₂).
Силы:
1. Приталкивание (вниз):
\[
F_{\text{прит}} = m_{\text{прит}} \cdot a_{\text{прит}} = 600 \cdot 9.81 = 5\,886 \, \text{Н}
\]
2. Отталкивание (вверх):
\[
F_{\text{отт}} = m_{\text{отт}} \cdot a_{\text{отт}} = 50 \cdot 19.62 = 981 \, \text{Н}
\]
3. Результирующая сила:
\[
F_{\text{подъем}} = F_{\text{отт}} - F_{\text{прит}} = 981 - 5\,886 = -4\,905 \, \text{Н}
\]
Отрицательное значение означает, что шар не поднимется с такими параметрами.
Необходимая корректировка:
Чтобы шар поднимался с заданными характеристиками (v = 15 м/с, h = 1 000 м), нужно увеличить массу отталкивающего водорода или ускорение отталкивания.
2. Пересчет с рабочими параметрами
Новые данные:
- Масса водорода (m_отт) = 300 кг (чтобы обеспечить подъем).
- Ускорение отталкивания (a_отт) = 19.62 м/с².
Силы:
1. Приталкивание (вниз):
\[
F_{\text{прит}} = 600 \cdot 9.81 = 5\,886 \, \text{Н}
\]
2. Отталкивание (вверх):
\[
F_{\text{отт}} = 300 \cdot 19.62 = 5\,886 \, \text{Н}
\]
3. Результирующая сила:
\[
F_{\text{подъем}} = 5\,886 - 5\,886 = 0 \, \text{Н}
\]
Теперь шар находится в равновесии.
4. Для подъема с ускорением:
- Чтобы шар поднимался с a = 0.5 м/с² (для достижения v = 15 м/с на высоте 1 000 м):
\[
F_{\text{подъем}} = m_{\text{общ}} \cdot a = (600 + 300) \cdot 0.5 = 450 \, \text{Н}
\]
- Требуемая F_отт:
\[
F_{\text{отт}} = F_{\text{прит}} + F_{\text{подъем}} = 5\,886 + 450 = 6\,336 \, \text{Н}
\]
- Необходимая масса водорода:
\[
m_{\text{отт}} = \frac{F_{\text{отт}}}{a_{\text{отт}}} = \frac{6\,336}{19.62} \approx 323 \, \text{кг}
\]
3. Энергии шара
Потенциальная энергия (E_пот):
Работа против силы приталкивания БГП:
\[
E_{\text{пот}} = F_{\text{прит}} \cdot h = 5\,886 \cdot 1\,000 = 5\,886\,000 \, \text{Дж} \, (5.886 \, \text{МДж})
\]
Кинетическая энергия (E_кин):
\[
E_{\text{кин}} = \frac{m_{\text{общ}} v^2}{2} = \frac{(600 + 323) \cdot 15^2}{2} \approx 103\,837 \, \text{Дж} \, (103.8 \, \text{кДж})
\]
Общая энергия (E_общ):
\[
E_{\text{общ}} = E_{\text{пот}} + E_{\text{кин}} = 5\,886 + 0.104 = 5\,990 \, \text{кДж}
\]
4. Источник энергий
1. Тепловая энергия нагрева водорода:
- Преобразуется в работу отталкивания против БГП.
- Часть теряется на нагрев окружающего воздуха.
2. Закон сохранения энергии:
\[
E_{\text{тепл}} = E_{\text{пот}} + E_{\text{кин}} + Q_{\text{потери}}
\]
Для начальной тепловой энергии E_тепл = 50 МДж:
\[
Q_{\text{потери}} = 50 - 5.99 = 44.01 \, \text{МДж}
\]
5. Итоговая таблица
| Параметр | Значение | Объяснение |
|-----------------------------|--------------------|-------------------------------------------------------------------------------|
| Масса приталкивания (оборудование) | 600 кг | Подвержена действию БГП. |
| Масса отталкивания (H₂) | 323 кг | Необходима для подъема. |
| Сила приталкивания (БГП) | 5 886 Н | Действует вниз. |
| Сила отталкивания (гравитант)| 6 336 Н | Действует вверх на H₂. |
| Потенциальная энергия | 5.886 МДж | Работа против БГП. |
| Кинетическая энергия | 103.8 кДж | Энергия движения. |
| КПД системы | ~12% | Большая часть энергии теряется. |
6. Вывод
В моей модели:
1. Подъем шара обеспечивается отталкиванием водорода от гравитанта (Земли), а не архимедовой силой.
2. Приталкивание БГП действует на оболочку шара, и его нужно преодолевать.
3. Энергии возникают за счет преобразования тепла в работу против БГП.
4. Условия подъема требуют точного баланса масс и сил отталкивания/приталкивания.
Для реального шара с m_прит = 600 кг и v = 15 м/с потребуется ~323 кг водорода и начальная тепловая энергия ~50 МДж.
Голосование