Форум на Kuban.ru (http://forums.kuban.ru/)
-   Наука и техника (http://forums.kuban.ru/f1048/)
-   -   ни один механизм не даёт выигрыша в работе? (http://forums.kuban.ru/f1048/ni_odin_mehanizm_ne_da%D1%91t_vyigrysha_v_rabote-6196079.html)

drdrdr 21.10.2014 20:28

... просыпаешься, а голова в тумбочке. Спартака по недогляду прикупил.

Ёроол Гуй 21.10.2014 20:31

41-drdrdr > в90-е годы, во время расцвета "демократии" и зарождения дикого капитализма, бывало и похуже..

ops 22.10.2014 08:30

Кот Шрёдингера (31):
чувак действительно мастеровитый. Но именно этот кадр - полный идиотизм. Ну подумайте, на кой чёрт он полез с великом на эту скалу? Только чтобы кадр эффектный сделать? Понятно же, что и спускаться он с неё будет не на велике.
Этим кадром он говорит нам: "Смотрите какой я болван, залез на эту скалу с великом, чтобы он мне тут только мешал".
(сорри за офф)

вернёмся к механике:
[em] для перемещения человек лишь небольшую часть времени прикладывает усилие к педалям, основное перемещение осуществляется за счёт качения (по инерции) при минимальных затратах на преодоление трения[/em]
прекрасно! Вот это ясное и внятное объяснение кардинальной разницы между эфективностью человека и велосипеда как движителя.
Велик движется сам. Всё что от нас требуется - компенсировать затраты на трение (небольшие, при отлаженности всех механизмов).
Ноги сами не движутся (разве что по льду). Поэтому нам необходимо [u]всё время[/u] совершать работу по поднятию одной ноги, и оталкиванию другой, чтобы двигаться. Отсюда бОльшие энергозатраты при движении по ровной горизонтальной поверхности.

Но, при движении по сильно наклонной поверхности вверх, или по сильно неровной поверхности - затраты на преодоление трения велосипедом резко возрастают - и тогда переставление ног становится более эффективным движителем. (велопутешественники знают, что в большую горку легче закатить велик пешком, чем на нём заехать)
Т.е. ноги - более универсальный движитель, приспособленный под различные условия перемещения. Велик - движитель, оптимизированный под ровную горизонтальную поверхность.

Кот Шрёдингера 22.10.2014 10:42

Человек немного по-другому ходит, он сначала переносит центр тяжести, освобождая ногу, переносит ногу вперёд, потом смещением центра тяжести нарушает равновесие и падает на неё.
Кажется мелочь, но различие принципиальное, во время падения на ногу в мышцах аккумулируется кинетическая энергия, потом она высвобождается.

x_05772 22.10.2014 17:29

[quote=Кот Шрёдингера;36888193]а самолёты и ракеты – реактивным соплом. [/quote]
Эначит АН-2 не самолёт?
[quote=йцукeн;36886433]Это та работа, которую нужно совершить, чтобы привести (приводить) механизм в действие. В случае с велосипедом - работа ногами по верчению педалей.[/quote]
Тогда как быть со случаем, гогда велосипед приподнят и колеса крутятся в воздухе. Используйте термины правильно.

Кот Шрёдингера 22.10.2014 17:58

45-x_05772 >
Ну, я просто постеснялся прямо написать, что 05772 безграмотный, умничает с орфографическими ошибками, привёл первую попавшуюся статью из энциклопедии, так что претензии к составителям, не ко мне. ;)

йцукeн 22.10.2014 18:26

45-x_05772 > Вы о чем? Хотите сказать, что когда механизм не нагружен, то работа не совершается? Если да, то этот случай не имеет отношения к теме (хотя и он подпадает под приведенное в (0) правило).

Кот Шрёдингера 23.10.2014 00:09

47-йцукeн >
[b]Механическая[/b] работа не совершается, только [b]термодинамическая[/b]. :)
Неужели я зря ссылку давал?
[url]http://www.nado5.ru/e-book/mekhanicheskaya-rabota[/url]

йцукeн 23.10.2014 07:37

48-Кот Шрёдингера > А вы о чем? Ну, ребята, вы даете... Видимо, ночью-таки лучше спать.

BadMan 26.10.2014 23:40

При ходьбе инерция центра масс, движущегося по скачкообразной траектории, имеет вертикальную составляющую, которую теряем при каждом шаге.

rubi 28.10.2014 21:11

0
как так
в школу ходить надо было
работа=сила*расстояние=сила*скорость*время

архимед? рычаг?
не, не слыхали :0()

Lomm 01.11.2014 11:12

[quote=ops;36865637]ни один механизм не даёт выигрыша в работе?[/quote]
Хе.... Механизм "велосипед" уменьшает потери. Категорически уменьшает потери при хотьбе.
Отсюда и "выигрыша" в энергии нет. Категорический "выигрыш" в её перераспределении.

Lomm 01.11.2014 11:13

[quote=ops;36865637]Нам с велосипедом надо совершить одну строго заданную работу: переместиться на расстояние s.[/quote]
При этом ваша потенциальная - кинетическая энергия не изменится. Вообще. Ни какой работы вы не совершите. КПД процесса - ноль.

ops 01.11.2014 13:09

ок, дальше закономерный вопрос:
можем ли мы представить механизм, ещё более эффективный чем велосипед, с точки зрения потерь энергии, для прямолинейного движения?

Lomm 01.11.2014 13:26

54-ops > отсутствие механизма, например доска с магнитным подвесом.

йцукeн 01.11.2014 13:29

54-ops > Можем. Но кроме велосипеда этот механизм должен включать в себя также идеально ровную дорогу без перепадов высоты, желательно под герметичным навесом (чтобы ветра не было). Или вообще из-под навеса выкачать воздух, чтобы не сопротивлялся, асфальт заменить жидким гелием, а велосипед - сверхпроводниковой платформой. Отпихнулся от одного конца - и едь себе сколько хочешь без всяких затрат энергии!

ops 01.11.2014 21:27

Lomm, йцукeн - думаю, стоит дополнить: механизм должен приводиться в действие [u]исключительно мускульной силой[/u] оператора.
Если можете предложить такой магнитный подвес, выкачиватель воздуха из-под навеса и т.д. - и затраты мышечной силы на всё это будут меньше, чем на кручение педалей обычного велика - тогда пойдёт.

йцукeн 02.11.2014 07:51

57-ops > А велики делать тоже исключительно с использованием мускульной силы? Для чистоты идеи надо бы.

Ёроол Гуй 02.11.2014 10:51

[quote=ops;37004729]выкачиватель воздуха из-под навеса[/quote]
Нудануда ))) И ездить в скафандре )
[img]http://www.intomoscow.ru/pics_ul/anonymous/5/7e5fa6.jpg[/img]

Ekibastuz 02.11.2014 15:57

[quote=ops;36865637]Как же так? [/quote]
Ух сколько написано. Можно ведь проще.
И лучше поделить на два аспекта - физический и метафизаческий.
Физический - яснее, философский - полезнее.

Физический:
Оценочный расход энергии из расчета кДж/(км*кг):
1.6 езда на велосипеде,
3.8 ходьба/бег

Вариации конечно зависят от многих факторов, как то трение качения, сопротивление воздуха, стиль ходьбы бега, сидеть легче чем стоять и т.д. Пренебрегаем всем этим и грубо полагаем для простоты - езда на велосипеде в два раза эффективнее по затрате энергии против ходьбы. Отмечаем важную оговорку. В ОТНОШЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА КАК ИНДИКАТОРА ЭФФЕКТИВНОСТИ. То есть, никаких нарушений законов термодинамики.

Опять.
[quote=ops;36865637]Как же так?[/quote]
Вот так вота. Эффект рекуперации энергии при ходьбе и есть в два раза сильнее. На что и расходуется энергия "неэффективно" с точки зрения горизонтального перемещения. При каждом шаге надо создавать кинетическую энергию одной ногой и гасить ее второй ногой.

На велосипеде же, рекуперация сказывается лишь при торможении. В остальном это благотворный эффект первого закона ньютора, закон инерции. Сиди и катись.

Теперь по метафизике:
Что типа, природа не оделила нас эффективным способом изначально. Не понял, чем не оделила? Мы-то ездим на велосипедах. Или есть некоторые не считающие себя частью природы?

Там была такая история. Природа, посмотрев на все разнообразие созданных ею форм, решела поделить их на первичные и производные от первичных. Подшипник скольжения, например, отнесла к первичным. Мы найдем много живых форм основанных на нем. А вот подшипник качения к "производным". Поэтому и нет в живой природе аналога. Сложно генерируется, интегрируется и трудно ремонтируется. Даже в современных ДВС в коленвалах на шатунных опорах подшипники скольжения, качения лишь на опорах коленвала. У человека это коленная чашечка.

Поскупилась природа на эффективности? Не. Она использовала принцип универсальности как самый главный. А удобства, это дело привычки и изобретательности.

x057722 02.11.2014 17:34

[quote=йцукeн;36899674]Вы о чем? Хотите сказать, что когда механизм не нагружен, то работа не совершается?[/quote]
Я о том, что как называется. КПД это для устройств, имеющих вход и выход энергии. Редуктор, всякие двигатели и трансформаторы. Велосипед это транспортное средство. А для них есть затраты энергии на тоннокилометры, пассажирокилометры. А термин "работа" было бы хорошо убить. Как в своё время сделали с весом.
Для любознательных Белецкий двуногая ходьба скачать[quote=Бенгальский;37009114]На велосипеде же, рекуперация сказывается лишь при торможении. В остальном это благотворный эффект первого закона ньютора, закон инерции. Сиди и катись.[/quote]
Жуткая каша. Всяческие законы открыл Галилео Галилей. ньютор тут не причем.
Если совсем просто, то экономия на велосипеде из-за из-за отсутствия неизбежного движения тела вверх-вниз при ходьбе.

йцукeн 02.11.2014 18:41

[quote=xo57722;37009824]Цитата: Сообщение от йцукeн Вы о чем? Хотите сказать, что когда механизм не нагружен, то работа не совершается?

Я о том, что как называется. КПД это для устройств, имеющих вход и выход энергии. Редуктор, всякие двигатели и трансформаторы. Велосипед это транспортное средство. А для них есть затраты энергии на тоннокилометры, пассажирокилометры. А термин "работа" было бы хорошо убить. Как в своё время сделали с весом.[/quote]
А вас не смущает следующий момент: если о [em]работе[/em] можно сказать "совершается", то к [em]энергии[/em] этот глагол никак не подходит? :) Т.е. энергия и работа - отнюдь не одно и то же. Механическая [em]энергия[/em] может дремать спокойно сколько угодно времени и никак внешне не проявляться, пока с ее использованием не совершат некую [em]работу[/em]. Т.е. работа - это, по сути, не некий атрибут системы (как энергия), а [em]процесс[/em]. Процесс [em]использования[/em] имеющейся в системе энергии для благих (или не очень) нужд заинтересованного лица. Топикстартера как раз и интересует этот процесс, а вовсе не имеющиеся у него в организме запасы энергии:)
То же - о весе. Никто его не убивал. Как он был силой давления на опору, так и остался. Если что в весе и убили, то только неграмотное отождествление его с массой.
В общем, не стоит отказываться от обозначения каких-то понятий только потому, что некоторые граждане иногда трактуют их некорректно.

Ekibastuz 02.11.2014 19:50

[quote=Бенгальский;37009114]В ОТНОШЕНИИ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТА КАК ИНДИКАТОРА ЭФФЕКТИВНОСТИ.[/quote]
добавить бы надо. ..ПО ПРИЕМЛЕМО РОВНОЙ ПОВЕРХНОСТИ.
Но есть решение для частного случая. А так ноги рулят "для всего".

Ekibastuz 02.11.2014 19:53

..но есть .. В смысле ".. это есть .."

x057722 03.11.2014 10:56

[quote=йцукeн;37010247]А вас не смущает следующий момент: если о работе можно сказать "совершается", то к энергии этот глагол никак не подходит? :) [/quote]
В каждой науке используются термины.

По поводу смущения сюда [url]http://forums.kuban.ru/forumdisplay.php?f=1064[/url]

По поводу глаголов [url]http://forums.kuban.ru/forumdisplay.php?f=1153[/url][quote=йцукeн;37010247]Т.е. энергия и работа - отнюдь не одно и то же. [/quote]
В науке физика слово работа используется в составе узких терминов: работа выхода электрона....
Ещё раз: перестаньте спорить о многосысленной "работе".

йцукeн 03.11.2014 11:54

65-xo57722 > Да, у сильно продвинутых специалистов такое бывает: углубление в частности разрушает целостную картину того поля, в котором они копаются (только, ради бога, не направляйте меня в раздел [url]http://forums.kuban.ru/f1569/[/url]!).
В этом случае может помочь периодический возврат к азам. Например, к учебнику физики Пёрышкина для 7-го класса: [url]http://www.alleng.ru/d/phys/phys216.htm[/url]. Глава 4 "Работа и мощность. Энергия".
Почитайте, будет интересно! Вы откроете для себя много хорошо забытого старого.

x057722 03.11.2014 12:23

[quote=йцукeн;37015431]много хорошо забытого старого[/quote]
Старого барахла. К сожалению, единственный хороший учебник это геометрия Киселева. Потому что писалась для гимназистов.
--
каков КПД у мясорубки, часов, воздушных шаров??

йцукeн 03.11.2014 13:00

67-xo57722 > О кпд я ничего не писал.
Топикстартер задался вопросом: почему считается (например, у Пёрышкина написано), что ни один механизм не дает выигрыша в работе, хотя все знают, что велосипед дает? Я попытался разубедить его в этом. К возникшему в этой теме спору о кпд велосипеда отношения не имею.

ops 03.11.2014 13:31

Ёроол Гуй (59):
ого, это велик для езды по Луне? Сколько же он весит, под центнер?

Бенгальский (60):
здраво про подшипник

x057722 03.11.2014 14:37

[quote=йцукeн;37015953]не дает выигрыша в работе, хотя все знают, что велосипед дает?[/quote]
Ещё раз. Для транспортных средств главная характеристика - затраты энергии или её эквивалента на тоннокилометр или пассажиро
Почему с велосипедом затраты меньше уже написано.

йцукeн 03.11.2014 17:59

70-xo57722 > Ещё раз. Вопрос в заголовке темы - не мой. Вы можете рассказать всё это автору предыдущего сообщения. Мне - не надо:)

Ekibastuz 03.11.2014 22:32

[quote=ops;37016161] Бенгальский (60): здраво про подшипник [/quote]
Подшипник скольжения это наше все. Выдерживает самые большие нагрузки. Без него никак. Но, но. Это лишь присказка. А сама сказка наверное в том, что процесс первичен, а модель лишь попытка его формально описать. По жизни обычно делаем наоборот. Но природу-то не обманешь.


Текущее время: 02:49. Часовой пояс GMT +3.