Csavarhúzós örökmozgója a problémám a kocsi vonatkoztatási rendszeréből nézve.
Merthogy az a kocsi vonatkoztatási rendszeréből nézve csak annyiban különbözik a szerinted működő rendszertől, hogy a talaj nem szaladgál alatta. Képzeld az egészet egy futópadra, légmozgásmentes tetemben. Azt mondod, hogy ha bekapcsolom be a futópadot, akkor a megfelően meglökött kocsit kocsit továbbhajtja a levegő, ha pedeg nem kapcsolom bé, amkor nem. Mi köze a futópad szalagjának mozgása ahhoz, hogy az álló levegő hajtja-e a megfelelően meglökött kocsit?
Attól, hogy energiát vesz ki, nem biztos, hogy előre fog gyorsulni, lehet, hogy hátra.
Ez az, ami technikai kérdés, milyen az áttételezés stb.
Nem igazán értem, mi a gondod vele. Szerintem rém egyszerű a dolog, ha beláttad, hogy akármilyen sebességgel is mozog a kocsi a talajhoz képest, elvileg képes energiát kivenni a talaj&szél rendszerből. Ezt se érzed bizonyítottnak?
Ha pedig képes erre, akkor semmi elvi akadálya annak, hogy ezt az energiát a tervező céljának megfelelő irányú mozgásra, gyorsulásra fordítsa. A többi már lapát állásszög, fogaskerék áttétel meg ilyenek.
Ez nem túl meggyőző nekem. Attól, hogy energiát vesz ki, nem biztos, hogy előre fog gyorsulni, lehet, hogy hátra. Különösen nem triviális, ha a kocsi vonatkoztatási rendszeréből nézed. A levegő - szélmalom kölcsönhatást mi módon befolyásolja az, hogy a talaj hogyan szalad alatta? (ld. 13212, 13214)
Az egyszerű szélmalom esetében ez elég nyilvánvaló. A levegő forgatja a propellert, közben lassul. Gondolom, ezt nem érdemes részletezni.
Na most, a kocsira szerelt propellert legegyszerűbb úgy tekinteni, mint fenti szélmalom ennek egy változata. Elég azt megnézni, a propeller működése közben mit csinál a levegővel. Ha az eredmény az, hogy a levegő lassabb lesz a talajhoz képest, akkor energiát vesz ki a propeller a talaj-levegő rendszerből. Hogy aztán ezt milyen konkrét mechanikával végzi, az már technikai részletkérdés.
Mármint abban a kísérletben, amikor a kocsi a hátszélnél gyorsabban megy.
Ha széllel szemben megy, akkor a talaj csak a kocsihoz képest megy hátra, a levegőhöz képest előre. E két eset tehát nem is ekvivalens egymással, ha a talajt is bevonjuk a játékba.
Természetesen a járműhöz rögzített vonatkoztatási rendszerben érdekes a dolog. Mit mondasz ugyanis? Szélcsendben picit megtolom a kocsit, nem történik semmi, a kocsi megáll. De ha közben a talaj szalad hátrafelé a kocsi és a szél alatt, akkor a kocsi elkezd gyorsulni. Nyilván valami trükkös örvényekkel lehet ilyen, de az, hogy ez triviális lenne, az elég erős vélemény.
Szó sincs róla. Ha a levegő nem mozog a talajhoz képest, akkor nem tud energiát kivenni. Nincs miből.
Ha viszont mozog a levegő a talajhoz képest, akkor lehetséges energiát kivenni ebből a talaj-levegő rendszerből, álló vagy bármely irányban tetszőleges sebességgel mozgó eszközzel egyaránt. Az energia abból jön, hogy a gép csökkenti a levegő talajhoz képest mért sebességét.
Közvetlenül nem lehet, de egy +1450-os, meg egy -1450 -os takk együttesével már lehet. Az ezekben az irányokban haladó hajó sebességének szélirányú vetülete nagyobb lehet mint a szélsebesség. A hajó hamarabb teszi meg az utat, mint az egyenes úton haladó szél.
De azt azért Csavarhúzós bebizonyította ezzel, hogy pontosan szélirányban nem lehet a szélnél nagyobb sebességre gyorsulni pusztán a szél segítségével.
"Ha a cikk-cakkok hossza a nulla felé tart, akkor határértékben pont ilyet kapunk, nem?"
Egy hajó sebességet veszít, amikor átteszi az orrát a szél vonalán. Ezért igyekeznek minél kevesebb cikk-cakkal megoldani a célhoz való eljutást szembe szél esetén. Ha stabil a szél és van elég hely, akkor akár egyetlen egy is elég. Szóval nem, praktikusan ez nem ilyen egyszerű.
Álló levegőben akármerre is indul, a látszólagos szél a mindig pontosan szembe fog fújni, vagyis a menetirányhoz képest 00-ra. A vitorlán (akármilyen irányba álltjuk is) ebből keletkező felhajtóerő és súrlódási erő eredőjének iránya mindig több lesz mint 900, tehát fékezni fog.
A mutatványhoz mindig kell legyen valódi valamennyi (a földfelszínhez képest nem nulla) szél, s nagyjából arra merőlegesen 900-ra) kell megindulni, majd sebességet gyűjtve lehet fokozatosan elfordulni élesebb (35-400), vagy tompább (140-1450) szögek felé. Bármilyen elképesztő, nincs semmiféle ellentmondásban az energiamegmaradással az, ha a kettő közötti szögtartományban sokkal gyorsabban tudunk haladni, mint a valódi szél sebessége.
A téma izgi, szóval íme egy kérdés gondolatébresztőnek.
A filmben azt mutatják be, hogy a vitorlások ha hátszél felé cikk-cakkban mennek, nem egyenesen a hátszélnek, akkor tud a szél irányú sebességkomponensük (VMG, velocity made good = jó irányú sebesség) nagyobb lenni a szél sebességénél. Ez adta az ötletet, hogy megépítsék ezt az istenkísértést. (Nem a fizika miatt, hanem a konkrét szerkezet biztonsága miatt az.)
Azt is tudjuk, hogy a vitorlások tudnak cikk-cakkban a szél felé is menni. Adódik a kérdés, amit mma is pedzegetett, hogy lehet-e olyan szerkezetet építeni, ami tud közvetlenül széllel szemben menni, csak széllel.
"Na jó, de ha azt akarták bozonyítani, hogy a hátszeles autó mehet hyorsabban, mint a szél, akkor ehhez elég lett volna azt bizonyítani, hogy széllel szemben tud menni."
Azt hiszem, nem. Mármint széllel szemben menni nem képes.
Érdemes megnézni a videót.
A kitűzött komment külön kiemeli az example részben, hogy járgány attól tud gyorsabban menni, mint a szél, mert a hátszélben a légcsavar lassabb közegben (látszólagos szél) halad a közeggel szemben (már gyorsabb a szekér, mint a szél), mint a kerék a földhöz képest. Elég érdekes az egész, elég ellentétes az intuícióval, de végső soron hihető.
Na jó, de ha azt akarták bozonyítani, hogy a hátszeles autó mehet hyorsabban, mint a szél, akkor ehhez elég lett volna azt bizonyítani, hogy széllel szemben tud menni.
"a szélsebesség közel kétszeresével haladjanak bármely irányban"
Nem, a szél felé nem. Olyan 30-45 fok körül van, amennyire meg tudják közelíteni a szembeszelet. A tiszta hátszél sem célszerű a legtöbbször. De ez egy másik topikba való.
Vitorlázásban valódi és látszólagos szélnek nevezik, ami ... a valódi és a látszólagos. Szóval az egyik egy ott álló járműre hat, a másik ugyanez, csak vektoriálisan hozzáadod a menetszelet.
Hogy ne legyen kavarodás, ott a szélirányokat a valódi szélhez rögzítik. Amit persze kicsit szokni kell, mert nem azt tapasztalja az ember a hajón.
Ezekkel a szavakkal: ha hátszéllel mész a szélnél gyorsabban, akkor a látszólagos szél már szembeszél.
Megfelelő módszerrel, mégis mehet a szélnél gyorsabban. Ez nem csak elméleti lehetőség, hanem megvalósították a gyakorlatban is. A lényeg, hogy a szél torlónyomásán túl ki kell használni a felhajtóerejét is. Ami megoldható vitorlákkal, de más eszközzel is, amely biztosítja, hogy a szél lapos szögben fújjon el egy aerodinamikai profil, például egy propeller lapátjai mellett. A modern pályaverseny hajók képesek arra, hogy a szélsebesség közel kétszeresével haladjanak bármely irányban. Ilyenkor persze akármerre mennek, a relatív szél mindig szembe fog fújni, még akkor is ha a valódi szél megközelítőleg hátulról érkezik.
