Forumul Scientia

Ştiinţă şi tehnologie. Noutăţi, dezbateri pe subiecte ştiinţifice de actualitate => Cărţi, documentare şi filme => Subiect creat de: Quantum din Mai 12, 2011, 05:38:48 AM

Titlu: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 05:38:48 AM
Tocmai am vazut o emisiune "Mythbusters" care m-a surprins mult. Este vorba de intrebarea daca se poate folosi ceva de genul unui ventilator foarte puternic in interiorul unei barci care sa sufle in panze si astfel sa propulseze barca inainte. Au folosit o barca care are elicea aia la suprafata folosita pentru mlastini, i-au intors orientarea si au pus o panza, si au reusit sa faca barca sa se deplaseze cu 3 mile/ora. Asta contravine in aparenta legilor lui Newton. Deci se poate practic propulsa o barca sufland in panze din interiorul barcii (nu conteaza eficienta).
Eu eram convins ca nu se poate.
Nu pareau sa poata explica motivele exact. Eu banuiesc ca are un pic de a face cu frecarea cu apa, din cauza ca barca avea tendinta sa se roteasca si ei corectau permanent directia. Astfel ma gandesc ca poate combinatia dintre frecarea cu apa si corectarea directie transformau rotatia barcii in miscare inainte. Mai ales ca inainte au reusit sa faca experimentul pe o masinuta care nu avea nevoie de corectie in directie, dar avea frecare mare cu podeaua. Asta ma gandesc acum la cald dar poate gresesc.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 08:43:22 AM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 05:38:48 AM
Deci se poate practic propulsa o barca sufland in panze din interiorul barcii (nu conteaza eficienta).
Eu eram convins ca nu se poate.
Aerul este un fluid.
Fluidul (aerul) este "exterior" barcii si "independet" de ea. Elicea ventilatorului de pe barca, a pus fluidul (aerul) in miscare in directia panzei barcii. Astfel datorita principiului 3 al mecanicii lui Newton (actiune-reactiune)... barca este pusa in miscare.
In mod "normal" vantul "impinge" fluidul (aerul) in directia panzei barcii, insa in acest caz, elicea ventilatorului "impinge" aerul spre panza barcii.

Schimbarea direcției sau vitezei unei curgeri de fluid generează o forță. Mai exact, portanța apare atunci când curgerea unui fluid este "întoarsă" de către un obiect solid. Când curgerea este deviată într-o anumită direcție, portanța apare în direcția opusă, în concordanță cu principiul acțiunii și reacțiunii al lui Newton. Dat fiind că aerul este un fluid, moleculele sunt libere în mișcare și orice suprafață solidă poate devia curgerea.

Portanța este o forță mecanică, generată de interacțiunea și contactul dintre un solid și un fluid. Pentru a avea portanță, corpul solid trebuie să fie în contact direct cu fluidul. Deci, dacă nu există fluid, nu există nici mișcare.

Pe de altă parte, portanța este generată de diferența de viteză dintre corpul solid și fluid. Trebuie să existe o mișcare între obiect și fluid. Deci dacă nu există mișcare, nu se poate vorbi de portanță. Nu are importantă dacă fluidul este în mișcare și corpul e static, sau dacă corpul se mișcă în fluid.

Factorii care influențează portanța sunt forma și dimensiunea obiectului, viteza și direcția sa principală de mișcare față de fluid, densitatea fluidului, compresibilitatea și viscozitatea sa.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: florin_try din Mai 12, 2011, 08:45:09 AM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 05:38:48 AM
Este vorba de intrebarea daca se poate folosi ceva de genul unui ventilator foarte puternic in interiorul unei barci care sa sufle in panze si astfel sa propulseze barca inainte. Au folosit o barca care are elicea aia la suprafata folosita pentru mlastini, i-au intors orientarea si au pus o panza, si au reusit sa faca barca sa se deplaseze cu 3 mile/ora. Asta contravine in aparenta legilor lui Newton. Deci se poate practic propulsa o barca sufland in panze din interiorul barcii (nu conteaza eficienta).

Nu cunosc detalii ca nu am vazut emisiunea. Cum alimentau ventilatorul?
Daca ventilatorul era alimentat prin ardere de benzina, atunci nu cred ca exista nici un motiv ca parte din energia data de benzina sa nu poata fi transformata in lucru util. Nu cunosc detalii ca nu am vazut emisiunea, dar nu are cum sa contrazica conservarea impulsului, cu mai degraba cred ca setup-ul lor de fapt nu era echivalent cu exemplu asta referitor la conservarea impulsului (cu suflatul in pinza).  

-----

Revin la intrebarea: suflind in pinza barcii, poti de fapt (in principiu) misca barca cu (sa zicem) 0.0001 nanometri?

------

Formulez alta intrebare: Ai o butelie cu gaz sub presiune. (intr-o barca). Dai drumu la gas. Generezi un fel de motor cu reactie nu?
Se va misca barca? In ce directie?

Dai drumu la acelasi gas in sub presiune asa incit sa sufle exact in pinza. Se va misca barca?

Si intr-un caz si in altul, tu eliberezi energie care e tocmai energia necesara de a comprima gazul, nu?  

-----

Cind sufli in pinze, nu esti de fapt un mini-motor cu reactie? Nu consumi din energia pe care ai inmagazinat-o (din alimente)?

Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 01:47:26 PM
Aerul suflat din interior nu e chiar independent de obiect din moment ce ventilatorul e atasat pe barca, in comparatie cu vantul (legea 1).
Aerul inpins inainte spre panza impinge barca in spate (actiune-reactiune) si aerul din panza impinge barca in fata deci cele doua forte se compenseaza conform legii 3 (actiune-reactiune). Totusi in cazul asta se pare ca sunt niste "variabile" care permit barcii sa se deplaseze inainte.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: mercur din Mai 12, 2011, 02:54:19 PM
Cât de sigur a fost experimentul lor? Oare barca nu era pur şi simplu dusă de curenţi?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 02:56:37 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 01:47:26 PM
Aerul suflat din interior nu e chiar independent de obiect din moment ce ventilatorul e atasat pe barca, in comparatie cu vantul (legea 1).
Eu am inteles ca in experiment s-a folosit un "hovercraft" care are elicea ventilatorului afara (adica in aer liber) si ca doar ventilatorul (care in mod normal sufla aerul din fata in spate barcii) a fost rotit sa sufle aerul din spatele barcii catre fata, inspre panze. In acest caz aerul este "exterior" barcii (hovercraft).

Sa inteleg ca in experiment atat ventilatorul cat si panzele erau intr-o incinta inchisa (in care aerul din interior nu avea contact cu cel din exterior)? Poti oferi mai multe detalii, eventual un link? Mersi.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 03:05:14 PM
Citat din: mercur din Mai 12, 2011, 02:54:19 PM
Cât de sigur a fost experimentul lor? Oare barca nu era pur şi simplu dusă de curenţi?
Experimentul parea foarte sigur. Erau pe un mic lac izolat fara curenti si fara vant (dupa spusele lor). Au reusit sa mearga cu 3 mph in orice directia vroiau in mod constant. Au reusit experimentul si pe o masinuta cu un mimi motor cu reactie. Initial experimentul nu reusea, se intampla ce ma asteptam eu in sensul ca cele doua forte se compensau reciproc si masinuta statea pe loc, asta folosind un mic ventilator. Doar folosind ceva de putere mare (mini motor cu reactie la masinuata, si ventilatorul ala puternic la barca) au reusit, deci puterea este un factor.
Interesant mi s-a parut ca nu pareau sa stie exact explicatia fizica deci nu au oferit prea multe explicatii. A fost premiera ieri, sigur o sa apara si pe Internet. Se numeste "Blown your own sail"
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 03:11:30 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 02:56:37 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 01:47:26 PM
Aerul suflat din interior nu e chiar independent de obiect din moment ce ventilatorul e atasat pe barca, in comparatie cu vantul (legea 1).
In acest caz aerul este "exterior" barcii (hovercraft).

Sa inteleg ca in experiment atat ventilatorul cat si panzele erau intr-o incinta inchisa (in care aerul din interior nu avea contact cu cel din exterior)? Poti oferi mai multe detalii, eventual un link? Mersi.
Curentul de aer este practic produs de barca deci nu poate fi considerat exterior. Adica ce castigi prin curentul de aer impingand panza pierzi prin reactiunea barcii in momentul producerii curentului (ventilatorul este atasat de barca). Adica putem considera ca stam in barca si suflam in panze.
Din pacate nu am gasit nici un link semnificativ deocamdata, dar sigur o sa apara: "Mythbusters: Blow Your Own Sail"
http://www.monstersandcritics.com/smallscreen/news/article_1637631.php/Blow-Your-Own-Sail-with-MythBusters-May-11-VIDEO
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:43:11 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 03:11:30 PM
Curentul de aer este practic produs de barca deci nu poate fi considerat exterior.
Consider ca explicatia din prima mea postare este utila pentru intelelegerea fenomenului. Aerul este exterior barcii.
Puteti viziona intregul episod pe urmatorul link:
http://tvtodays.com/mythbusters/episode-6-blow-your-own-sail.html

Revin cu cateva detalii la explicatia din prima postare.
Consideram aerul static si barca de asemenea statica. Daca incepe sa bata vantul in directia panzei barcii, adica aerul este pus in miscare cu ajutorul "vantului", atunci aerul care se ciocneste de panza, va impinge barca inainte.
Ventilatorul de pe barca pune aerul in miscare pe directia panzei barcii, efectul fiind identic cu cel al vantului. Nu se incalca nici un pricipiu al mecanicii. Pentru panza nu conteaza cine pune in miscare aerul (vantul sau ventilatorul de pe barca) ci pentru panza tot ceea ce conteaza este fluxul de aer care o loveste.

Putem face urmatoare analogie. Sa presupunem ca in loc de aer am avea o ghiulea de tun, iar panza ar fi din titan (ca sa reziste :) ). Barca este in repaus. Pentru panza barcii nu ar conta daca ghiuleaua de tun ar fi trasa de pe un tun exterior barcii sau de pe un tun de pe barca (fara recul), ci ar conta doar masa giulelei si viteza cu care aceasta loveste paza.

Putem inlocui ghiuleaua de tun cu o racheta si efectul ar fi acelasi.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 03:49:06 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:43:11 PM
Putem face urmatoare analogie. Sa presupunem ca in loc de aer am avea o ghiulea de tun, iar panza ar fi din titan (ca sa reziste :) ). Barca este in repaus. Pentru panza barcii nu ar conta daca ghiuleaua de tun ar fi trasa de pe un tun exterior barcii sau de pe un tun de pe barca, ci ar conta doar masa giulelei si viteza cu care aceasta loveste paza.
Nu sunt de acord pentru ca tu nu consideri reactiunea in momentul cand tragi cu tunul. Deci conteaza unde se afla tunul.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:56:40 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 03:49:06 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:43:11 PM
Putem face urmatoare analogie. Sa presupunem ca in loc de aer am avea o ghiulea de tun, iar panza ar fi din titan (ca sa reziste :) ). Barca este in repaus. Pentru panza barcii nu ar conta daca ghiuleaua de tun ar fi trasa de pe un tun exterior barcii sau de pe un tun de pe barca, ci ar conta doar masa giulelei si viteza cu care aceasta loveste paza.
Nu sunt de acord pentru ca tu nu consideri reactiunea in momentul cand tragi cu tunul. Deci conteaza unde se afla tunul.
Exista tun fara recul (http://ro.wikipedia.org/wiki/B%C4%83t%C4%83lia_din_Creta#Germanii).
Daca reactiunea este "problema" (desi consider ca in acest caz se poate face abstractie de ea), inlocuieste ghiuleaua de tun cu o racheta.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 04:07:42 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 03:11:30 PM
Adica ce castigi prin curentul de aer impingand panza pierzi prin reactiunea barcii in momentul producerii curentului (ventilatorul este atasat de barca). Adica putem considera ca stam in barca si suflam in panze.
Consider ca acest rationament este eronat. Nu se poate incalca legea conservarii energiei.
Dupa cum spunea si florin_, ventilatorul este pus in miscare printr-un consum de energie care trebuie sa se reflecte la "iesirea" ventilatorului, mai exact in fluxul de aer de la iesirea ventilatorului.
Energia totala a sistemului trebuie sa fie: energia consumata pentru punerea in miscarea ventilatorului+energia aerului de la intrarea in ventilator=energia aerului de la iesirea din ventilator (care este transferata panzei).
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 12, 2011, 04:16:04 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 03:49:06 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:43:11 PM
Putem face urmatoare analogie. Sa presupunem ca in loc de aer am avea o ghiulea de tun, iar panza ar fi din titan (ca sa reziste :) ). Barca este in repaus. Pentru panza barcii nu ar conta daca ghiuleaua de tun ar fi trasa de pe un tun exterior barcii sau de pe un tun de pe barca, ci ar conta doar masa giulelei si viteza cu care aceasta loveste paza.
Nu sunt de acord pentru ca tu nu consideri reactiunea in momentul cand tragi cu tunul. Deci conteaza unde se afla tunul.
Salutare. Sunt de acord cu comentariul lui Quantum impotriva explicatiei lui Eugen7.

Am gasit o solutie care rezolva problema si permite barcii sa inainteze. Am atasat desenele mele referitare la asta. :)

Barca din stanga nu inainteaza pentru ca ventilatorul impinge barca spre dreapta pe de o parte, si spre stanga pe de alta parte, prin intermediul panzei.

Barca din stanga inainteaza pentru ca, daca nu ar fi panza, ventilatorul (acum avand un tub curbat), nu are niciun efect net asupra barcii. Sper ca desenele sunt sugestive...
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 12, 2011, 04:20:51 PM
Citat din: Mihnea din Mai 12, 2011, 04:16:04 PM
Barca din stanga nu inainteaza pentru ca ventilatorul impinge barca spre dreapta pe de o parte, si spre stanga pe de alta parte, prin intermediul panzei.

Barca din stanga inainteaza pentru ca, daca nu ar fi panza, ventilatorul (acum avand un tub curbat), nu are niciun efect net asupra barcii.
Consider ca rationamentele tale sunt eronate.
Nu intru prea mult in amanunte, te rog doar sa vizionezi filmul si o sa observi ca functioneaza tocmai situatia despre care afirmi ca "nu se poate" (barca nu inainteaza). :)

Consider ca legea conservarii energiei (despre care am vorbit in postarea anterioara) este elocventa in intelegerea acestui experiment.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 12, 2011, 07:17:16 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 03:56:40 PM
Daca reactiunea este "problema" (desi consider ca in acest caz se poate face abstractie de ea), inlocuieste ghiuleaua de tun cu o racheta.
Eu consider ca nu se poate face abstractie de reactiune. Daca inlocuiesti cu racheta pica analogia pentru ca racheta are sistem de propulsie propriu deci poate fi considerat exterior barcii. Asta in timp ce aerul trebuie impins in mod constant de ventilator. Eu nu vorbesc de conservarea energiei, ci de faptul ca teoretic forta de inaintare ar trebui sa fie egala cu forta de reactiune. Daca n-ai avea panze barca ar merge inapoi. Panza ar trebui cel mult sa opreasca barca, nu sa o faca sa mearga inainte (in aparenta). Eu cred ca este ceva mai complex aici, o anumita circumstanta in practica pe care nu o inteleg.
Pentru a inlatura orice confuzie, eu consider ca nu este nici o problema cu nici o lege a fizicii, doar ca exista un complex de factori care complica experimentul (sau cel putin eu nu inteleg fenomenul) si rezultatul pare contrar intuitiei bazate pe aplicarea teoretica a legilor lui Newton
Titlu: Răspuns: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 12, 2011, 09:21:43 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 12, 2011, 04:07:42 PM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 03:11:30 PM
Adica ce castigi prin curentul de aer impingand panza pierzi prin reactiunea barcii in momentul producerii curentului (ventilatorul este atasat de barca). Adica putem considera ca stam in barca si suflam in panze.
Consider ca acest rationament este eronat. Nu se poate incalca legea conservarii energiei.
Dupa cum spunea si florin_, ventilatorul este pus in miscare printr-un consum de energie care trebuie sa se reflecte la "iesirea" ventilatorului, mai exact in fluxul de aer de la iesirea ventilatorului.
Energia totala a sistemului trebuie sa fie: energia consumata pentru punerea in miscarea ventilatorului+energia aerului de la intrarea in ventilator=energia aerului de la iesirea din ventilator (care este transferata panzei).

Conservarea energiei nu e relevanta in problema asta, ci conservarea impulsului.

E posibil ca, desi la prima vedere configuratia din experiment pare la fel ca in partea din stanga a primei mele figuri, de fapt, desenul mai aproape de realitate are fi cel pe care l-am atasat la postarea asta. Asta pentru ca elicea din experiment nu este ideala ca sa traga aerul perfect pe orizontala, ci trage aer si de prin lateral. Conform noului desen, gandindu-ne la conservarea impulsului se observa ca ar putea exista un mic impuls net spre stanga. Astfel nava ar putea inainta.
Titlu: Răspuns: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Electron din Mai 12, 2011, 10:06:54 PM
Citat din: Mihnea din Mai 12, 2011, 09:21:43 PM
Conservarea energiei nu e relevanta in problema asta, ci conservarea impulsului.

E posibil ca, [...] de fapt, desenul mai aproape de realitate are fi cel pe care l-am atasat la postarea asta.
Ce anume reprezinta sagetile din desenul tau?

e-
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 12, 2011, 10:36:02 PM
Directiile pe care circula aerul. Mi se pare destul de clar.

Daca consideram aceste sageti ca fiind vectori ce reprezinta impulsul diferitelor mase de aer reprezentate in desen, atunci, in ultimul meu desen, vectorul cel mai din stanga este suma vectoriala a celorlalti trei vectori (dar nu am respectat proportiile in desen).
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Electron din Mai 12, 2011, 11:02:08 PM
De acord, dar de ce consideri doar impulsul maselor de aer? Ceva sigur lipseste din analiza ta, deoarece, conform rationamentului tau se ajunge la exact aceeasi concluzie si daca nu am avea deloc panza de pe catarg, in timp ce e cat se poate de clar ca daca nu ar avea catargul cu panza, barca s-ar deplasa invers (spre dreapta in desenul tau).

e-
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 12, 2011, 11:41:23 PM
Nu am intentionat ca desenele mele sa fie foarte riguroase. Te referi la faptul ca nu am reprezentat impulsul masei de aer reflectate de panza? Si eventual, impulsul barcii care rezulta din toata povestea?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: mircea_p din Mai 13, 2011, 04:03:19 AM
@Mihnea
Cred ca te complici prea mult luand in considerare miscari laterale si alte detalii. Pe de alta parte ignori tocmai elementul esential: aerul care se misca spre spatele barcii. Cand ventilatorul sufla aer inspre spate si barca se msica inainte, se pare ca nimeni nu isi face probleme cu miscarea barcii.
Cand sufla inainte si aerul este deflectat de panza spre inapoi, efectul global este acelasi, in principiu, dar mult mai ineficient: o masa de aer este impinsa spre spatele barcii si barca se misca inainte.
Nu conteaza ce face aerul in interiorul barcii. Poti sa-l sufli si printr-o spirala, ducandu-se ianinte si inapoi (ba si lateral) de cateva ori. Daca in cele din urma "iese din barca" spre inapoi, barca se va misca inainte. Nu neg ca e intersant de inteles detaliile despre cum se schimba impulsul la fiecare schimbare de directie. Sufland spre panza, o mare parte din aer se va misca totusi inainte si lateral, ocolind panza sau/si creaind turbulente. Cazul aerului e complicat de analizat in detaliu oricum. Dar poti considera aruncarea unei bile (sau o minge de tenis) care se ciocneste de un peretele montat vertical in barca (sa joci tenis la perete) si apoi zboara inapoi fara sa mai atinga barca (cade in apa undeva in spatele barcii). Care va fi miscarea rezultanta a barcii?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: A.Mot-old din Mai 13, 2011, 08:39:12 AM
Sa presupunem ca nu sunt curenti in apa si nici in aer atunci cu ventilatorul solidar cu barca nu va putea produce miscare in nicio directie si nici macar rotire.Explicatia este simpla si consta in faptul ca acel curent de aer dat de ventilator impinge barca (prin intermediul panzei) in sensul curentului de aer respectiv cu aceiasi forta dar de sens contrar cu forta de reactiune ce apare in punctul de legatura al ventilatorului cu barca........

In cazul cand exista curenti de aer naturali atunci barca este solicitata de vant si asupra peretilor barcii dar si asupra panzei si ca atare barca cu panze se misca.....mai mult vantul actioneaza si asupra apei facand valuri ceea ce face ca viteza barcii cu panze sa creasca.

Daca de pe o barca cu motor se creaza curenti artificiali asupra unei barci cu panze atunci barca cu panze se va misca.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 13, 2011, 09:20:00 AM
Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 07:17:16 PM
Daca inlocuiesti cu racheta pica analogia pentru ca racheta are sistem de propulsie propriu deci poate fi considerat exterior barcii. Asta in timp ce aerul trebuie impins in mod constant de ventilator.
Am inteles rationametul tau. O sa detalizez putin explicatia mea.

Citat din: Quantum din Mai 12, 2011, 07:17:16 PM
Eu nu vorbesc de conservarea energiei,
Eu consider ca tocmai legea conservarii energiei (http://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_conserv%C4%83rii_energiei) este "cheia" intelegerii acestul fenomen. In experimentul studiat, putem considera ca aerul doar transfera energia de la motor la panza (mai exact energia consumata pentru a mentine motorul ventilatorului in functiune).

Rationamentul este urmatorul:
Sa ne inchipuim ca suntem in barca si avem instalata o catapulta pe barca. Conform legii conservarii energiei, daca lansam proiectiul spre panza barcii, energia potentiala stocata in catapulta va fi transferata panzei barcii sub forma de energie cinetica. Cand proiectilul va lovi panza conform principiului 3 al mecanicii newtoniene (actiune-reactiune) barca va fi impinsa inainte.

Astfel, putem considera ca in cazul nostru real (cel testat in experiment), energia consumata pentru mentinerea in functiune a ventilatorului este trasferata panzei barcii prin intermediul aerului. (De aceea a fost necesar un ventilator de putere suficient de mare pentru a pune barca in miscare. Cu cat puterea ventilatorului este mai mare, deci energia consumata pentru mentinerea in functiune a motorului ventilatorului la paramentrii nominali este mai mare, cu atat viteza barcii este mai mare, caci panza barcii primeste mai multa energie de la motor prin intermediul aerului).

Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 13, 2011, 09:29:02 AM
Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 04:03:19 AM
Nu conteaza ce face aerul in interiorul barcii. Poti sa-l sufli si printr-o spirala, ducandu-se ianinte si inapoi (ba si lateral) de cateva ori. Daca in cele din urma "iese din barca" spre inapoi, barca se va misca inainte.
Bineinteles.

Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 04:03:19 AM
Dar poti considera aruncarea unei bile (sau o minge de tenis) care se ciocneste de un peretele montat vertical in barca (sa zoci tenis la perete) si apoi zboara inapoi fara sa mai atinga barca (cade in apa undeva in spatele barcii). Care va fi miscarea rezultanta a barcii?
Exact aceasta situatie am expus-o in postarea anterioara. In acest caz energia bilei va fi trasferata panzei si barca se va deplasa inainte (evident daca bila are suficienta energie).
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Electron din Mai 13, 2011, 11:35:20 AM
Citat din: Mihnea din Mai 12, 2011, 11:41:23 PM
Nu am intentionat ca desenele mele sa fie foarte riguroase. Te referi la faptul ca nu am reprezentat impulsul masei de aer reflectate de panza? Si eventual, impulsul barcii care rezulta din toata povestea?
Ma refer la faptul ca doar analiza impulsului maselor de aer din jurul ventilatorului nu justifica ceea ce tu vrei sa concluzionezi.

e-
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Electron din Mai 13, 2011, 11:37:31 AM
Citat din: A.Mot din Mai 13, 2011, 08:39:12 AM
Sa presupunem ca nu sunt curenti in apa si nici in aer atunci cu ventilatorul solidar cu barca nu va putea produce miscare in nicio directie si nici macar rotire.
Din emisiunea despre care e vorba in acest topic, rezulta ca nu ai dreptate, demonstrat practic.

e-
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: mircea_p din Mai 13, 2011, 05:05:54 PM
Citat din: Eugen7 din Mai 13, 2011, 09:29:02 AM
Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 04:03:19 AM
Dar poti considera aruncarea unei bile (sau o minge de tenis) care se ciocneste de un peretele montat vertical in barca (sa zoci tenis la perete) si apoi zboara inapoi fara sa mai atinga barca (cade in apa undeva in spatele barcii). Care va fi miscarea rezultanta a barcii?
Exact aceasta situatie am expus-o in postarea anterioara. In acest caz energia bilei va fi trasferata panzei si barca se va deplasa inainte (evident daca bila are suficienta energie).

Doar ca in momentul cand arunci bila inainte barca incepe sa se miste inapoi. Cand bila loveste peretele barca isi poate schimba directia miscarii, daca ciocnirea este elastica sau macar partial elastica. Insa detaliile nu conteaza. Daca in satrea finala avem o bila (initial parte a barcii) miscandu-se inapoi (fata de apa) barca trebuie sa  sa miste inainte fata de apa (presupunand ca starea initiala era baraca si bila in repaus fata de apa).
Dar conservarea energiei nu este metoda cea mai indicata sau relevanta aici. De fapt nici nu e sigur ca energia se conserva. In cazul cu aerul, in mod sigur exista disipare si nu se conserva. Oricum, in discutie  nu era faptul daca sau nu energia se conserva.

Cred ca e vorba de o confuzie, legata de alte situatii cum ar fi: "poti sa te tragi de par in sus" sau  "poti sa pui in miscare o masina inpingand in parbriz?".
Raspunsul depinde in mod esential de faptul ca sistemul este (sau nu) inchis.  Daca pui un picior pe asfalt, poti impinge masina inainte.
Interactionand cu aerul (sau apa) inconjuratoare poti misca barca.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Quantum din Mai 13, 2011, 07:28:05 PM
Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 05:05:54 PM
Raspunsul depinde in mod esential de faptul ca sistemul este (sau nu inchis).  Daca pui un picior pe asfalt, poti impinge masina inainte.
Interactionand cu aerul (sau apa) inconjuratoare poti misca barca.
Cred ca aceasta este concluzia esentiala. Intr-adevar eroarea in rationamentul meu cred ca provine din faptul ca consideram cazul un sistem inchis cand defapt nu este.
Multumesc pentru comentarii tuturor.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 13, 2011, 11:17:59 PM
Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 04:03:19 AM
@Mihnea
Cred ca te complici prea mult luand in considerare miscari laterale si alte detalii. Pe de alta parte ignori tocmai elementul esential: aerul care se misca spre spatele barcii. Cand ventilatorul sufla aer inspre spate si barca se msica inainte, se pare ca nimeni nu isi face probleme cu miscarea barcii.
Cand sufla inainte si aerul este deflectat de panza spre inapoi, efectul global este acelasi, in principiu, dar mult mai ineficient: o masa de aer este impinsa spre spatele barcii si barca se misca inainte.
Nu conteaza ce face aerul in interiorul barcii. Poti sa-l sufli si printr-o spirala, ducandu-se ianinte si inapoi (ba si lateral) de cateva ori. Daca in cele din urma "iese din barca" spre inapoi, barca se va misca inainte. Nu neg ca e intersant de inteles detaliile despre cum se schimba impulsul la fiecare schimbare de directie. Sufland spre panza, o mare parte din aer se va misca totusi inainte si lateral, ocolind panza sau/si creaind turbulente. Cazul aerului e complicat de analizat in detaliu oricum. Dar poti considera aruncarea unei bile (sau o minge de tenis) care se ciocneste de un peretele montat vertical in barca (sa joci tenis la perete) si apoi zboara inapoi fara sa mai atinga barca (cade in apa undeva in spatele barcii). Care va fi miscarea rezultanta a barcii?


Exemplul tau cu mingea de tenis m-a ajutat sa inteleg fenomenul (zic eu). Experimentul de la Myth Busters este echivalent cu a juca tenis la perete cum ai zis tu. Imi este clar ca jucand astfel tenis la perete (dar lasand mingea sa cada in apa in spate), barca va inainta, datorita conservarii impulsului sistemului barca + minge.

Greseala pe care am facut-o eu (si cred ca si Quantum si ceilalti care credeau ca e imposibil) este ca, in loc sa considere experimentul echivalent cu jocul de tenis la perete, l-am considerat echivalent cu un joc la perete in care mingea ramane infipta in perete (nu ricoseaza). Incerc sa fiu riguros; sper sa fiu si inteligibil. Sa consideram ca barca e langa o stanca (ca sa avem un reper; consideram sistemul de referinta legat de stanca). De asemenea, consideram vitezele spre dreapta ca fiind pozitive.

1. Initial, inainte de a se fi lovit mingea, sistemul barca + minge are impulsul 0 (avand o viteza 0 fata de stanca).
2. Imediat dupa ce mingea e lovita, barca are impulsul p si se misca spre dreapta (daca mingea este servita spre stanga), iar mingea are impulsul -p. Sistemul minge + barca are tot impulsul 0, bineinteles.
3. Dupa ce mingea se loveste de perete, ea, ricosand inapoi (cu o viteza mai mare fata de stanca decat viteza cu care se misca barca inapoi fata de stanca la puncul 2.), transfera barcii un impuls spre stanga mai mare, in marime absoluta, decat p (daca ar fi ramas infipta in perete ar fi tranferat barcii exact impulsul -p). Daca ricoseul este perfect elastic si barca are o masa mult mai mare decat mingea, atunci impulsul transferat de minge barcii este aproape -2p.
4. Deci, acum barca are un impuls de aproximativ p+(-2p)=-p (oricum, impulsul e negativ si, deci, barca se deplaseaza spre stanga).
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Mihnea Maftei din Mai 13, 2011, 11:22:55 PM
Citat din: Electron din Mai 13, 2011, 11:35:20 AM
Citat din: Mihnea din Mai 12, 2011, 11:41:23 PM
Nu am intentionat ca desenele mele sa fie foarte riguroase. Te referi la faptul ca nu am reprezentat impulsul masei de aer reflectate de panza? Si eventual, impulsul barcii care rezulta din toata povestea?
Ma refer la faptul ca doar analiza impulsului maselor de aer din jurul ventilatorului nu justifica ceea ce tu vrei sa concluzionezi.

e-

Ai dreptate. Analiza din postarea mea precedenta raspunde satisfacator criticilor tale legate de primul meu rationament?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: A.Mot-old din Mai 14, 2011, 08:30:56 AM
Daca nu ar exista panza barcii atunci forta curentului de aer data de ventilator va face ca barca sa se miste in sens contrar sensului curentului de aer cu viteza v1.In cazul in care exista panza atunci barca se va deplasa cu o viteza v2.Cat de mare trebuie sa fie suprafata panzei astfel incat barca sa se deplaseze in sensul curentului de aer al ventilatorului?Are importanta suprafata panzei considerand ca forta curentului de aer data de ventilator este aceiasi ca in cazul barcii fara panza?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Eugen7 din Mai 14, 2011, 10:13:20 AM
Citat din: mircea_p din Mai 13, 2011, 05:05:54 PM
situatii cum ar fi: "poti sa te tragi de par in sus" sau  "poti sa pui in miscare o masina inpingand in parbriz?".
Raspunsul depinde in mod esential de faptul ca sistemul este (sau nu) inchis.  Daca pui un picior pe asfalt, poti impinge masina inainte.
Interactionand cu aerul (sau apa) inconjuratoare poti misca barca.
Foarte bine explicat rationamentul. Felicitari.
(Chiar din primele postari referitoare la acest experiment, am subliniat ca aerul este "exterior" barcii si "independent" de ea.)
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: robert11 din Mai 20, 2011, 04:43:58 PM
Bai daca in barca in loc de catarg si panza ai un zid ( sa zicem din lemn - barca sa fie usoara) si niste oameni ( alesi in loc de vant ) alearga si se izbesc de zid barca va fi impinsa inainte. Cui nu i s-a intamplat mergand pe bicicleta, fara a mai pedala sa ianainteze doar miscandu-si corpul brusc inainte ?
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: mircea_p din Mai 20, 2011, 04:55:14 PM
Citat din: robert11 din Mai 20, 2011, 04:43:58 PM
Bai daca in barca in loc de catarg si panza ai un zid ( sa zicem din lemn - barca sa fie usoara) si niste oameni ( alesi in loc de vant ) alearga si se izbesc de zid barca va fi impinsa inainte. Cui nu i s-a intamplat mergand pe bicicleta, fara a mai pedala sa ianainteze doar miscandu-si corpul brusc inainte ?
In cazul zidului izbit de oameni, numai daca oamenii sant reflectati inapoi de zid. Altfel rezultatul e nul. Nu uita ca atunci cand oamenii incep sa se miste spre zid barca incepe sa mearga inapoi.
Titlu: Răspuns: "Mythbusters" si barca propulsata sufland in panze din interiorul barcii
Scris de: Electron din Mai 20, 2011, 05:07:48 PM
Citat din: robert11 din Mai 20, 2011, 04:43:58 PM
Bai daca in barca in loc de catarg si panza ai un zid ( sa zicem din lemn - barca sa fie usoara) si niste oameni ( alesi in loc de vant ) alearga si se izbesc de zid barca va fi impinsa inainte. Cui nu i s-a intamplat mergand pe bicicleta, fara a mai pedala sa ianainteze doar miscandu-si corpul brusc inainte ?
In aceste cazuri mai intervine si frecarea (dintre barca si apa, sau dintre roti si sol) si e clar ca sistemul despre care discutam nu este izolat. Conservarea impulsului se aplica doar sistemelor izolate.

Ca sa intelegi diferenta, imagineaza-ti barca cu zidul si cu oamenii in spatiul cosmic, in repaus fata de un sitem de referinta dat. In acest caz mai pot oamenii (sau mai degraba astronautii) sa inainteze cu barca prin aceasta metoda (fata de reperul ales) ?

e-