Ветромобиль Blackbird

[Wolliger Mensch]

Стопа стоит на земле неподвижно, а человек движётся вперёд. Как так получается?

Да действительно, это невозможно, человек не может ходить, может только сидеть у компьютера и насиловать интернет

Вы не ответили на мой вопрос.

[Toman]

Усилие, которое замедляет тележку, передаётся с винта прямо на колёса,

По словам изобретателя всё ровно наоборот: колёса раскручивают винт, который и движет машину

Это не наоборот - это то же самое. Если колёса крутят винт, это значит, что винт в то же самое время тормозит колёса. Т.е. тормозящее колёса усилие передаётся с винта - всё правильно.

[Волод]

Можно просто представить, что на конце длинной нити, за которую мы таскали катушку, прицеплен воздушный змей.

Нитка кончится, и катушка будет двигаться со скоростью змея. Чудес в физике не бывает

Всё когда-нибудь кончается. А нитка может быть очень длинной. 
Главное же в том, что телега едет быстрее ветра, а змей летит медленнее ветра.
Заменяем змея пропеллером, вращающимся в нужную сторону - получаем 30% потерь (при кпд пропеллера 70%). Потери не смертельные, зато уже нитка никогда не кончиться.

[злой]

Усилие, которое замедляет тележку, передаётся с винта прямо на колёса,

По словам изобретателя всё ровно наоборот: колёса раскручивают винт, который и движет машину

Ну правильно, колёса раскручивают винт. Но винту мешает воздух и трение на валу, соответственно, колёса будут раскручивать винт потудова, покудова у них будет энергия. Потому что винт теряет энергию, совершая работу, тем самым замедляя кручение колёс. У вас есть силы, при помощи которых вы несёте предмет, но сила тяжести у вас эти силы постепенно забирает.

[Andrey Lukyanov]

Ну правильно, колёса раскручивают винт. Но винту мешает воздух и трение на валу, соответственно, колёса будут раскручивать винт потудова, покудова у них будет энергия. Потому что винт теряет энергию, совершая работу, тем самым замедляя кручение колёс. У вас есть силы, при помощи которых вы несёте предмет, но сила тяжести у вас эти силы постепенно забирает.

Работа равна произведению силы на перемещение. У телеги перемещение больше, чем у винта, потому что телега движется относительно земли, а винт — относительно воздуха. А значит, сила на винте больше, чем на колёсах.

[злой]

Они равны. Но усилие на колёсах получается меньше из-за разницы в скорости винта относительно воздуха и телеги относительно земли (эффект редуктора — обмениваем силу на скорость).

Всё равно кидаловом попахивает. Допустим, если нет вот этой разницы скорости, то на одинарный проворот винта нужно 1 кДж энергии, а благодаря эффекту, про который вы говорите, нужно, допустим, 0,8 кДж. Разница в 0,2 кДж не будет ли как раз равна той энергии, которую нужно затратить, чтобы появился эффект? Тогда как мы получаем выигрыш в скорости? Редуктор - это просто две шестерни, одна большая и её легко крутить, а другая маленькая и крутится быстро. Что тут выполняет роль шестерён?

[злой]

Ну правильно, колёса раскручивают винт. Но винту мешает воздух и трение на валу, соответственно, колёса будут раскручивать винт потудова, покудова у них будет энергия. Потому что винт теряет энергию, совершая работу, тем самым замедляя кручение колёс. У вас есть силы, при помощи которых вы несёте предмет, но сила тяжести у вас эти силы постепенно забирает.

Работа равна произведению силы на перемещение. У телеги перемещение больше, чем у винта, потому что телега движется относительно земли, а винт — относительно воздуха. А значит, сила на винте больше, чем на колёсах.

Тут не хватает только фразы "следите за руками" 

[Волод]

Они равны. Но усилие на колёсах получается меньше из-за разницы в скорости винта относительно воздуха и телеги относительно земли (эффект редуктора — обмениваем силу на скорость).

Всё равно кидаловом попахивает. Допустим, если нет вот этой разницы скорости,.....

Значит нет ветра.   

[Andrey Lukyanov]

Что тут выполняет роль шестерён?

Роль шестерён выполняет вся система передачи вращения от колёс к винту. Она позволяет отбирать мощность с колёс при малом замедляющем усилии, и передавать ту же мощность на винт, получая большое толкающее усилие.

[злой]

Кажется, начинаю понимать Бормоглотта. Суть такая: винт раскручивается колёсами, за счёт этого колёса замедляются, но чтобы вся конструкция начинала двигаться быстрее, колёса должны раскручиваться. Как-то это парадоксально.

Что-то у этой конструкции должно отвалиться.

[злой]

Либо получается, что винт работает от колёс только непродолжительное время (его нужно раскрутить за счёт запасённой энергии), а потом начинает сам быть источником энергии для колёс. Тогда идея, что "винт работает от колёс", не вполне отражает действительность.

[Andrey Lukyanov]

Как-то это парадоксально.

Чтобы потренировать мозги, подумайте над противоположной ситуацией: может ли ветромобиль ехать против ветра?

На ветромобиле стоит ветряк, который раскручивается встречным ветром и приводит во вращение колёса. Но одновременно ветряк и тормозит наш ветромобиль за счёт аэродинамических сил.

[злой]

Или как-то так получается: у всей конструкции кинетическая энергия условный 1 МДж, но когда для кручения колёс с какого-то момента требуется прикладывать меньшее усилие, то кинетическая энергия, которая для этого требовалась для "тяжёлого" проворачивания колёс, заставляет эти колёса крутиться быстрее, правда, от этого и винт начинает вращаться быстрее, и в какой-то момент энергия, необходимая на вращение винта, балансируется с кинетической энергией движения конструкции, и конструкция приобретает более-менее стабильную скорость, определяемую КПД отдельных элементов. Теоретически понятно, для уверенности, конечно, нужно понимать теорию аэродинамики винта.

[злой]

Как-то это парадоксально.

Чтобы потренировать мозги, подумайте над противоположной ситуацией: может ли ветромобиль ехать против ветра?

На ветромобиле стоит ветряк, который раскручивается встречным ветром и приводит во вращение колёса. Но одновременно ветряк и тормозит наш ветромобиль за счёт аэродинамических сил.

Проблема для меня в том, что работа пропеллера для меня в данной ситуации - магия. Я понимаю, что для его вращения нужно тратить какую-то энергию, что пропеллером создаётся определённый воздушный поток, что он испытывает определённое сопротивление, но численно этих вещей я себе не представляю. Нужно пойти покурить мануалы к газовым турбинам.

[yurifromspb]

винт раскручивается колёсами, за счёт этого колёса замедляются

Всё же суть в том, что винт отталкивается от воздуха, и за счёт этого колёса разгоняются. Причём , очевидно (по крайней мере, после протирания очков  ), что когда скорость машины равна скорости ветра винт крутится, а значит обязан давить хотя бы ещё немного. Так что, если потери на трения не слишком велики, он и дальше будет разгонятью Аналогия с катушкой здесь прямая. Механическое объяснение, конечно, это конкретный расчёт, а не слова. Но они ведь есть и опубликованы.

А модельки разве не убеждают? Разные люди повторили эффект, причём на очень простых конструкциях. Да и вообще, на олимпиадах по физике уже появлялась задача про эту машину.

Ещё немного (со ссылками и ошибкой в видео):

Β ещё плейлист (но там изложение с дырками, для стимуляции мысли):
https://www.youtube.com/watch?v=h0RWvIyfsUM&list=PLeOlm2kq0HcsLMNFQhh8m-Rhe8Jde7hjD

[yurifromspb]

Проблема для меня в том, что работа пропеллера для меня в данной ситуации - магия.

Да, я с этим тоже столкнулся, когда увидел этот сюжет.

[злой]

Имеющиеся аналогии меня не сильно убеждают (не сказать, что я не верю в то, что всё это работает, просто нет ощущения убеждённости). Пытаюсь придумать какую-то свою аналогию.

[Волод]

С катушкой и воздушным змеем понятнее, чем все эти пропеллеры.

[yurifromspb]

Можно ещё с другого конца зайти.

Разница в скорости воздуха и земли одинакова при любой скорости машины. Эта разница не исчезает, если машина движется со скоростью ветра. По какой причине надо считать, что исчезает возможность извлекать энергию из этой разницы?

[Волод]

Можно ещё с другого конца зайти.

Разница в скорости воздуха и земли одинакова при любой скорости машины. Эта разница не исчезает, если машина движется со скоростью ветра. По какой причине надо считать, что исчезает возможность извлекать энергию из этой разницы?

Проблему это не решит.
Народ не понимает, как работает пропеллер.
И тут ничем не поможешь.
Пропеллер - это всего лишь обломок винта, изобретённого Архимедом.
А как работает винт, никто объяснить не может, Архимед изобрёл его и умер - уже давно. 

[yurifromspb]

А как работает винт, никто объяснить не может, Архимед изобрёл его и умер - уже давно. 

Что изобрёл один Архимед, может понять любой другой Архимед! ЯМы Архимед!

[BormoGlott]

Вы не ответили на мой вопрос.

Кто? Я? Ветромобиль Blackbird

[Wolliger Mensch]

Но он сам может заблуждаться. Эйнштейн, ведь, тоже не верил в квантовую физику и чёрные дыры

Он мог заблуждаться, когда говорил о ветромобиле. Да и то видно, что если и заблуждался, то ему никто не смог ничего возразить. Но вы его обвинили в том, что пари на 10000 долларов — это обман:

И история с выигрышем $10000 фейковая.

[Валентин Н]

Эйнштейн, ведь, тоже не верил в квантовую физику

Там ничего сверхъестественного нет, надо читать точные формулировки, а не пересказы популяризаторов-хайпожоров.
Даже в Википедии написано, что в эксперименте с двумя щелями нет интерференции.

[BormoGlott]

Но вы его обвинили в том, что пари на 10000 долларов — это обман:

А вы верите, что в игре "Кто хочет стать миллионером" с Дибровым выигрывают реальные деньги?