 |
Problem hydrauliczno-dynamiczny Ten wątek jest przedawniony Działy Forum » Nauka
| Napisano | Autor | Tytuł | | 14-05-2007 17:00 | kombi | Problem hydrauliczno-dynamiczny | Ostatnio trochę kombinowałem ze zderzeniami i wynikło mi kilka niejasnych sytuacji:
1. zderzenie poprzez prasę hydrauliczną. Mam rurę o różnych przekrojach z obu stron (np. ścięty stożek), powierzchnie: S i 2S Rozpędzamy dwie jednakowe masy m do prędkości v, i zderzamy poprzez naszą prasę.
a) w prasie siły są proporcjonalne do powierzchni (F = ciśnienie * powierzchnia):
F1/F2 = 2S/S, czyli: F1 = 2F2
b) siły F1 i F2 to akcja i reakcja, czyli muszą być równe: F1 = F2
Kto tu ma rację: Newton, czy Pascal. |
| jurant (119 punktów) |
>Kto tu ma rację: Newton, czy Pascal. Obaj mają rację. Pominąłeś siłę generowaną przez stożkową rurę wynikającą z ciśnienia wewnątrz rury i z kształtu jej ścianek. Lub prościej z ciśnienia i z różnicy powierzchni nie będącymi ściankami rury, czyli będącymi powierzchniami czynnymi. siła ta albo będzie oddziaływać na otoczenie, albo spowoduje przyśpieszenie stożkowej rury w kierunku mniejszego otworu. Zakładam, że powierzchnie czynne znajdują się po przeciwnych stronach rury, bo z Twojego opisu tak się domyśliłem.
|
|
 | | kombi | > >Kto tu ma rację: Newton, czy Pascal.> Obaj mają rację. Pominąłeś siłę generowaną przez stożkową rurę wynikającą z ciśnienia wewnątrz rury i z kształtu jej ścianek. Lub prościej z ciśnienia i z różnicy powierzchni nie będącymi ściankami rury, czyli będącymi powierzchniami czynnymi. siła ta albo będzie oddziaływać na otoczenie, albo spowoduje przyśpieszenie stożkowej rury w kierunku mniejszego otworu.> Zakładam, że powierzchnie czynne znajdują się po przeciwnych stronach rury, bo z Twojego opisu tak się domyśliłem.Tak zawsze jest w zbiornikach, ale te siły nie działają bo tam nie ma przesunięcia, ono jest tylko na tłokach. Masy muszą się jakoś odbić. Myślisz że mocno przestraszona rura ucieknie?
|
|
| gglon (61 punktów) | >a) w prasie siły są proporcjonalne do powierzchni (F = >ciśnienie * powierzchnia): >F1/F2 = 2S/S, czyli: F1 = 2F2 >b) siły F1 i F2 to akcja i reakcja, czyli muszą być równe: >F1 = F2 >Kto tu ma rację: Newton, czy Pascal.
To że obaj mają rację nie ulega chyba wątpliwości. Trzeba tylko wytłumaczyć dlaczego.
Mamy do czynienia z układem składającym się z trzech ciał. Z tego dwa mają przeciwne, jenakowe pędy i uderzą w trzecie w tym samym momencie. Jeżeli będzie to zderzenie sprężyste, to 1. Z jednakową siłą będą wgniatać się w ciało 3. Jeżeli ciało to ma jakąś powierzchnię, siła zostanie rozłożona. Im większa ta powierzchnia tym ciśnienie mniejsze, bo bardziej rozłożona siła. To tak jakby z jednej strony ktoś pchał 2 rękami, a z drugiej 1-ną. Wtedy tez co pcha dwoma może użyć 2 razy mniejszej siły. Jeżeli mamy do czynienia z powierznią, zawsze mówimy o sile jaką wytwarza jakaś powierzchnia. Jeżeli jest ona duża, po prostu składamy siły z elementarnych powierzchni i wtedy ich suma z jenej i drugiej strony będzie taka sama.
2. Podobnie jest w fazie odpychania od 3. przedmiotu, tylko że działają sily sprężystości.
Jeżeli zderzenie jest niesprężyste, to tylko ma miejsce pkt 1. a energia zamieniana na ciepło
|
|
 | | kombi | Ta rura chyba rzeczywiście ucieknie - będą tu trzy siły: po stronie S: Fs = -am, po stronie 2S: F2s = 2am, i trzecia na rurze musi to zrównoważyć: Fr + Fs + F2s = 0, stąd: Fr = -am = a'M, a' = a*m/M, M - masa rury jeśli zderzane masy są ciężkie np.: m = 1000kg, a rura lekka M = 1kg, wtedy a' = 1000a, i rura wystrzeli jak pocisk z armaty, a masy m odbiją się, ale jakoś krzywo... Nie wiem czy przejdzie taki numer, być może tu Newton i Pascal nie mają wiele do powiedzenia - Pascal zajmował się statyką płynów, a Newton dynamiką ale raczej ciał stałych, a tu jest jakaś dynamika płynno-masowa.
|
|
|  | | gglon (61 punktów) | >po stronie S: Fs = -am, po stronie 2S: F2s = 2am,
Przeczytaj dokładniej to co napisałem. Zarówno po stronie S, jak i 2S siła wypadkowa będzie taka sama! różne tylko będą siły na m kw.
|
|
| |  | | kombi | > >po stronie S: Fs = -am, po stronie 2S: F2s = 2am,> Przeczytaj dokładniej to co napisałem. Zarówno po stronie S, jak i 2S siła wypadkowa będzie taka sama! różne tylko będą siły na m kw.> Raczej trudno będzie zdecydować, która siła wygra. Ciśnienie po stronie 2S będzie dwa razy mniejsze, czy też po stronie S dwa razy większe?
|
|
| | |  | | gglon (61 punktów) | > >Raczej trudno będzie zdecydować, która siła wygra.One się równoważą, żadna nie wygrywa. > Ciśnienie po stronie 2S będzie dwa razy mniejsze, czy też po stronie S dwa razy większe?  hmm... no to mnie pokonałeś.
|
|
| kombi | Niestety ale rura nie może uciec. Dla uproszczenia weźmy dwie połączone rury (zamiast stożka): pierwsza o przekroju 2S, druga S, a pośrodku będzie pierścień o pow. S, której normalna będzie skierowana w kierunku 2S. Masa m naciska na 2S, i równoważy to masa po stronie przeciwnej za S, oraz siła reakcji na pierścieniu S. Rury są lekkie w porównaniu do zderzanych mas, więc siła na pierścieniu przesunie połączone rury i ciśnienie zmaleje, więc ta siła znika, ale wtedy te masy wchodzą w tłoki bezoporowo... ---- Dochodzę do wniosku że, ten układ jest nierozwiązywalny przy pomocy znanych praw fizyki. Współczesna fizyka jest dobra do rozpatrywania czarnych dziur i innych takich czysto abstrakcyjnych tworów, ale ta rura jest prawdziwa... niestety.
|
|
 | | gglon (61 punktów) | >Masa m naciska na 2S, i równoważy to masa po stronie przeciwnej za S, oraz siła reakcji na pierścieniu S.
nie, masę m naciskającą na 2S równoważy siła reakcji na pierścieniu i tak samo masę m naciskającą po 2. stronie też równoważy siła reakcji na pierścieniu.
>Rury są lekkie w porównaniu do zderzanych mas, więc siła na pierścieniu przesunie połączone rury i ciśnienie zmaleje, więc ta siła znika, ale wtedy te masy wchodzą w tłoki bezoporowo... >----
eee.. chyba jednak rzeczywiście nie nadążam za twoim tokiem rozumowania. Po prostu nie wiem o co chodzi jakby.
>Dochodzę do wniosku że, ten układ jest nierozwiązywalny przy pomocy znanych praw fizyki.
Jeżeli mamy do czynienia z układem rzeczywistym, makroskopowym, którego zachowania nie można przewidzieć przy pomocy znanych nam praw fizyki, to gratuluję geniuszu.
|
|
| outsider (2469 punktów) | Jeśli Twoja rura bedzie miała pomijalną sztywność - uderzenie odkształci ją do postaci mniej więcej walca. Wróci do pierwotnego kształtu lub nie - zależnie od tego, czy nastąpi odkstałcenie sprężyste, czy plastyczne; przy pomijalnej sztywności stawiałbym na to drugie.
Jeśli rura będzie miała znaczna sztywność - owa sztywność przejmie po jednej stronie nadwyżkę siły. W przypadku pośrednim wystąpią obydwa mechanizmy - czyli odkształcenie rury przy jednoczesnym przejęciu cześci siły.
Co mówisz o Bogu? Ślisko tu od krwi ludzkiej (Nie-boska komedia}
|
|
Zaloguj przez OpenID.. Jeżeli nie jesteś zarejestrowany/a - załóż konto..
Szukaj na Forum Przewodnik Regulamin i instrukcja obsługi Forum Kolegium Moderatorów 
|
 |
|