Forumul Scientia

Fizică, astronomie şi aerospaţiale => Gedankenexperiment (experimente imaginare) => Subiect creat de: night! din Iunie 27, 2010, 03:44:21 p.m.

Titlu: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 03:44:21 p.m.
Prima data mi-am imaginat un balansoar ce contine un balon ca in desenul de mai jos [ scuzati desenul ]
Luam in calcul ca balansoarul nu se defecteza si ca balonul nu are scapari de gaz.

desen : http://i126.photobucket.com/albums/p119/matacherazvan/DSCF5305.jpg?t=1277634376 (http://i126.photobucket.com/albums/p119/matacherazvan/DSCF5305.jpg?t=1277634376)


Daca balonul ar contine heliu, sau hidrogen, un gaz mai usor ca aerul. care sa-i ofere destula forta sa se ridice pe el + un brat al balansoarului [ balansoarul e foarte usor, facut din hartie sau eu stiu ce material extrem de usor ].

Mod de functionare : Atunci cand bratul ajunge sus, balonul sub actiunea gravitatie si a unui plan inclinat...se va rostogolii pana jos, ajuns jos fiind mai usor ca aerul va ridica iar sistemul si`si va relua iar ciclul.


Corectare : partea finala a bratului va avea o sectiune mai adanca, pentru a impiedica balonul sa alunece in timp ce bratul urca.


-> va functiona perpetuu sau se va oprii ?


Corectare 2 : Balonul poate contine fragmente de pilitura de fier astfel incat in momentul alunecarii balonul sa fie atras in jos de magneti dispusi de-a lungul bratelor + gravitatie si ridicat in sus de gazul continut.
Astfel s-ar evita posibilitate ca balonul sa se blocheze undeva la mijloc. Desigur forta magnetilor nu va depasii forta gravitatiei.


Ar putea functiona acum sau am omis ceva ?

Inca nu stiu ce se va intampla la mijloc cand bratele ajung paralele cu solul, dar ma gandesc ca aici intervine viteza pe care o are obiectul. [ apasand cu un berbec pe usa nu o dobori, dar departandu-te si alergand cu el spre usa o spargi]. deci viteza cu care se rostogoleste va influenta trecerea balonului peste punctul de echilibru.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: ICS din Iunie 27, 2010, 04:06:21 p.m.
Nu exista perpetuum mobile altul decat universul si si acesta poate disparea subit daca asa vrea Dumnezeu.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 04:18:52 p.m.
Sub acțiunea gravitației, balonul nu va coborî niciodată -- e mai ușor decât aerul și așa că săracul va trebui tot timpul să urce. Deci n-o să-l poți coborî în brațul celălalt decât cu un magnet care să-l tragă mai tare decât celălalt magnet. Interesant va fi pe urmă cum îl duci înapoi ;).
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: Electron din Iunie 27, 2010, 04:55:47 p.m.
[...]
Luam in calcul ca balansoarul nu se defecteza si ca balonul nu are scapari de gaz.
[...]
Ar putea functiona acum sau am omis ceva ?
Ai omis faptul ca traim intr-un univers care nu este ideal asa cum "iei tu in calcul".

e-
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 06:22:36 p.m.
[...]
Luam in calcul ca balansoarul nu se defecteza si ca balonul nu are scapari de gaz.
[...]
Ar putea functiona acum sau am omis ceva ?
Ai omis faptul ca traim intr-un univers care nu este ideal asa cum "iei tu in calcul".

e-

Acilea scrie " Gedankenexperiment - Experimente imaginare de fizica, discutate de noi  "


Interesant va fi pe urmă cum îl duci înapoi ;).

Asa cum am zis nu va urca tot ce aceiasi rampa ci direct in sus, ridicand odata cu el bratul balansoarului.

e- si ICS => discutiile contradictorii le faceti va rog pe privat, nu va contrariati in topicul meu despre univers si Dumnezeu.
multumesc
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: Electron din Iunie 27, 2010, 06:30:26 p.m.
Acilea scrie " Gedankenexperiment - Experimente imaginare de fizica, discutate de noi  "
Daca iti pui problema pur teoretic, atunci iti dau eu un exemplu de "perpetuum mobile" : un pendul gravitational in conditii ideale.

Pentru a sti daca sistemul imaginat de tine este macar teoretic un "perpetuum mobile" (deoarece practic sigur nu este), ar trebui sa definesti clar conditiile folosite, de la dimensiuni geometrice pana la materiale folosite. Poti face acest lucru?

Citat
e- si ICS => discutiile contradictorii le faceti va rog pe privat, nu va contrariati in topicul meu despre univers si Dumnezeu.
multumesc
Stai linistit ca daca discutia "in contradictoriu" se dezvolta, vom separa acele posturi intr-un topic dedicat. Tu concentreaza-te pe problema care te intereseaza.

e-
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 06:51:53 p.m.
Interesant va fi pe urmă cum îl duci înapoi ;).

Asa cum am zis nu va urca tot ce aceiasi rampa ci direct in sus, ridicand odata cu el bratul balansoarului.

Uite cum văd eu problema aici (vezi și attachement-ul). Ai adus balonul sus, s-a urcat rampa. Cum faci să-l aduci jos în partea dreaptă? Pentru că:

- Nu poți folosi forța gravitației, nu de alta dar balonul săracu doar suie (că doar nu e ușor când începe rampa să urce și pe urmă când a terminat de suit se face greu).

- Nu merge cu doi magneți, pentru că cel din partea stângă (unde balonul e acum) va atrage pilitura de fier mult mai tare decât cel din dreapta.

Eu nu văd cum ai putea să faci balonul să se ducă în partea dreaptă și să suie din poziția asta, după care să se și întoarcă înapoi.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 07:21:03 p.m.
alexandru, daca la sistem adaug 2 siruri diferite de magneti si creez o separare intre cele 2. astfel incat de fiecare data sa coboare pe drumul cu magneti de la mic la mare.
Ceva gen pe principiul supapei,  [ un ban pus pe gura unei sticle lasa apa sa iasa, dar nu ai nici o sansa sa o bagi inauntru :) ]
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: Electron din Iunie 27, 2010, 07:47:55 p.m.
alexandru, daca la sistem adaug 2 siruri diferite de magneti si creez o separare intre cele 2. astfel incat de fiecare data sa coboare pe drumul cu magneti de la mic la mare.
Ceva desen explicativ poti sa faci? Consider ca ar fi de mare ajutor pentru a se intelege ce vrei sa spui.

e-
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 07:49:19 p.m.
Asta n-am înțeles foarte bine, poți să faci o schemă? Cred că se înțelege mai bine așa, nu îmi dau seama exact cum vrei să pui magneții.

Bine, principial știm amândoi că nu se poate face un PM, dar vreau să îți arăt pe cazul concret al construcției tale ;D

Edit: crap, eu și e- am postat cam simultan :D.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 08:58:39 p.m.
ok, imediat ce aflu raspunsul la intrebarea de mai jos, postez si desene si tot

Nu stiu inca daca un balon mai usor ca aerul pe un tavan inclinat s-ar rostogolii sau ar ramane fix unde e, el impinge tavanul exact cum si eu datorita fortei gravitationale imping pamantul [ asa am gandit ] si deci atat timp cat forta de impingere in sus > forta de frecare, balonul ar trebuii sa alunece sau sa se rostogoleasca....in orice caz, sa urce


Daca aceasta conditie nu poate fi indeplinita, atunci experimentul 2 de jos nu va functiona.


p.s. acesta este un experiment de imaginatie momentan, eu vreau doar sa stiu daca in conditiile ideale ale lui experimentul ar fi posibil, cum pun magnetii, cum transfer balonul de pe o banda pe alta, astea sunt detalii ce tin de constructie si pe care constructorul trebuie sa le depaseasca. Inainte de a face asta trebuie sa ceara acordul fizicii.

Deci intrebarea de inceput trebuia sa sune :

exp 1. :E posibil ca un balon sa urce sub actiunea gazului din interior, sa ridice bratul pe care se afla [ ca un lift ] apoi sa coboare sub actiunea unor magneti din ce in ce mai puternici pana ajunge jos [ ca niste scari ] apoi sa ridice iar bratul si sa coboare iar si tot asa in cazul in care balonul are forta necesara de a se ridica pe el + balansoar ?

exp 2. :E posibil ca un balon sa realizezi urcarea datorita magnetilor si apoi coborarea datorita tavanului inclinat al balansoarului ?
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 09:11:52 p.m.
Dacă faci desenul și descompui forța în componenta normală și componenta tangențială o să vezi că tendința balonului e să se rostogolească pe planul înclinat (până aici e corect), dar să suie, nu să coboare. Componenta tangențială a forței o să fie orientată în direcția urcușului, ca în figură.

Problema cu magneții tot mai puternici e că balonul se duce de la cel mai slab până la cel mai puternic, ok, primul ciclu l-ai încheiat. Problema e că pe urmă va trebui să se ducă de la cel mai puternic la cel mai slab.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 09:41:08 p.m.
http://i126.photobucket.com/albums/p119/matacherazvan/DSCF5308.jpg (http://i126.photobucket.com/albums/p119/matacherazvan/DSCF5308.jpg)

Ok, deci Perpetuum mobile nu exista, sistemul meu nu se poate misca perpetuu pentru ca ar incalca legi ale fizici. Deci unde e greseala ?
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 09:46:56 p.m.
Eu nu pricep cum vrei tu să aduci balonul înapoi în amândouă situațiile. Uite, pornim de la figura 3: balonul e în stânga, și sub acțiunea magneților a căror inducție crește de la stânga spre dreapta, se deplasează spre dreapta. Magnetul cel mai slab e în stânga și exercită forța cea mai mică. Magnetul cel mai puternic e în dreapta și exercită forța cea mai mare.

Suntem acum în figura 5: balonul e în dreapta. Magnetul cel mai puternic e tot în dreapta. De ce s-ar mișca balonul spre stânga?

Până la legea fizicii pe care o încalcă sistemul (adică la motivele care duc la amortizarea mișcării), nu înțeleg nici măcar cum speri să funcționeze. Mie mi se pare că balonul, odată ajuns în dreapta, n-o să se mai miște de acolo.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 09:51:08 p.m.
mai balansoarul ala vazut de sus arata cam asa :
 _____________
(_____________)

ce vezi intre figura 5 si 6 e o sectiune din " ) " al balansoarului......imagineaza`ti 2 tevi drepte....pui 2 tevi sub forma de u la capete....iese ce am pus mai sus....si se realizeaza o figura prin care te plimbi la infinit, ca spatiu pe care alearga la jocurile olimpice, cand au probe cu garduri etc.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: florin_try din Iunie 27, 2010, 09:57:31 p.m.
Nu exista perpetuum mobile altul decat universul si si acesta poate disparea subit daca asa vrea Dumnezeu.

 Adica universul nostru e atit de labil caci bunul plac al cuiva il poate distruge?

 Pai atunci ce ne facem daca D-zeu stranuta? 
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 10:11:20 p.m.
Ah, m-am prins de structură. Asta nu rezolvă mare lucru. Strict inginerește vorbind: dacă într-un capăt, imediat înainte de cotitură, ai cei mai puternici magneți, și pe urma imediat după colț pe cei mai slabi, cum crezi că balonul se va duce peste cei slabi și o să înceapă să coboare? Balonul n-o să dea niciodată colțul.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 10:21:03 p.m.
Ah, m-am prins de structură. Asta nu rezolvă mare lucru. Strict inginerește vorbind: dacă într-un capăt, imediat înainte de cotitură, ai cei mai puternici magneți, și pe urma imediat după colț pe cei mai slabi, cum crezi că balonul se va duce peste cei slabi și o să înceapă să coboare? Balonul n-o să dea niciodată colțul.


Din ce motiv ai banuit tu ca imediat dupa cotitura magnetii sunt slabi ? Magnetii de jos pana la ultima parte cand tre sa coboare sunt din ce in ce mai puternici....altfel nu ar avea cum sa urce si sa ajunga in curba aia vazuta ca un C de sus.


p.s. magnetii din brate sunt pe jos pusi...cei din C sunt pusi pe pereti, astfel incat sa se rostogoleasca sa zicem asa pe verticala in " C " - ul ala, iar pe jos sa coboare.
Gandeste`te ca eu tin un balon strans de tot in cele 2 maini...daca exista o forta de sus/jos ce apasa mingea/trage mingea in jos, eu pot scapa mingea aia :D

Asa va cobora si balonul meu, sau suspectezi ca el nu va mai cadea niciodata nici daca sub el se afla un magnet, doar pentru ca exista deja unul in lateralul lui ?
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 27, 2010, 10:49:33 p.m.
Păi... dacă sunt mai puternici, la un moment dat o să ajungă pur și simplu în echilibru și nu mai coboară :D.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 27, 2010, 10:59:44 p.m.
Păi... dacă sunt mai puternici, la un moment dat o să ajungă pur și simplu în echilibru și nu mai coboară :D.

Si daca sunt egali si unu trage in lateral, altul in jos ?
Tine cond ca sub balon e gol
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: AlexandruLazar din Iunie 28, 2010, 12:22:06 a.m.
Poate ar fi mai rezonabil cu niște calcule (un program de element finit, ceva, poate FEMM? ar trebui să te lămurească). Mie mi se pare că sistemul ăsta are o stare de echilibru din care n-o să iasă și că va rămâne blocat acolo.

Oricum, asta nu te scapă de problema de a păstra integral energia în sistem (pierderi de gaz, demagnetizări ș.a.m.d.). Ideea cu un perpetuum mobile e să funcționeze așa în realitate, nu pe caz ideal. Pe caz ideal și o roată pe un ax e perpetuum mobile, pentru că ignori forța de frecare deci dacă-i faci un vânt nu se oprește nicicând.
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 28, 2010, 01:28:31 a.m.
E la fel de posibil ca nici unul din noi sa nu`l vada oprindu`se si eu tot as considera asa ceva din punctul meu de vedere, a fi ceva continuu.

Ignorarea demagnetizarii nu e acelasi lucru cu o ignorare a fortei de frecare.

Pai asa ca sa`ti dau exemplul cum ziceai cu roata, ar exista dupa tine numeroase perpetuum mobile, un motor, un panou solar ce face electricitate...si gata, done :D
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: mircea_p din Iunie 28, 2010, 04:46:47 a.m.
Oricat de complicat ar fi sistemul, in cel mai bun caz ai putea avea o stare de echilibru stabil.
Daca starea initiala nu este cea de echilibru, atuncui cand e lasat liber sistemul va oscila in jurul acestei stari. Daca in mod ideal nu avem frecari, va oscila asa la nesfarsit. Dar in afara de faptul ca fiind complicat, e poate mai interesant (si poate un gadget placut de privit) nu e cu nimic mai presus decat un simplu pendul. Din pacate frecare il va face sa se opreasca pana la urma, ca orice jucarie care merge ce merge si dupa aia se opreste.

Cred ca deja te-ai complicat prea mult, si cu balon si cu magneti.
Problema cu astfel de sisteme este ca in mod tacit se asuma ca fortele din sistem "stiu" cumva cand vrei sa actioneze si cand nu.
Daca forta magnetica este destul de mare sa traga balonul in sus (sau in jos), e destul de mare sa il impidice sa se duca inapoi in punctul de plecare. Indiferent de vointa constructorului.
Sigur, daca ai putea sa "opresti" si sa "pornesti" diferitele forte din sistem la momentele potrivite, atunci ar putea sa mearga. Asa se procedeaza intr-un motor electric.
Daca te uiti la alte (si exista multe) "proiecte" de perpetuum mobile bazate pe magenti si planuri inclinate te va ajuta sa intelegi mai bine.





Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 28, 2010, 11:19:04 p.m.
bun si acceleratia ce face, doarme ? sau pe aia nu o luam in calcul ?

F = m x a nu ?...masa obiectului e constanta, dar acceleratia nu.  Daca acceleratia data de magneti e destul de mare se obtine un perpetuum mobile, nu stiu inca ce valori sunt necesare.

ai o forta care trage balonul in jos, una care tine magnetul din lateral + forta asta de inaintare.

Din acest motiv magnetii nu trebuie sa fie din ce in ce mai puternici, atat timp cat Forta de inaintare + Forta magnetului ce trage in jos > Forta magnetului care tine balonul pe loc, el va cadea si`si va continua ciclul perpetuu.


corect ?
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: Electron din Iunie 29, 2010, 12:20:50 a.m.
Daca acceleratia data de magneti e destul de mare se obtine un perpetuum mobile, nu stiu inca ce valori sunt necesare.
Daca nu stii ce valori sunt necesare, de unde esti asa de sigur ca se obtine un perpetuum mobile?

Citat
ai o forta care trage balonul in jos, una care tine magnetul din lateral + forta asta de inaintare.
Care "forta de inaintare" ? Cand o sa prezinti un desen cu fortele implicate (propuse de tine) sa le vedem si noi ?

Citat
corect ?
Gresit. Daca forta magnetului care trage in jos e suficient de puternica incat sa invinga forta arhimedica ce trage balonul in sus si sa determine balonul sa mearga in jos, atunci, dupa ce trece de acel magnet, forta care va trage in sus balonul va fi suma celei magnetice cu cea arhimedica, iar acceleratia de franare va fi mult mai mare decat a avut-o inainte de a ajunge la magnet. Ca atare balonul se va opri (eventual dupa cateva oscilatii) in dreptul magnetului cel mai puternic.

e-
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: night! din Iunie 29, 2010, 01:44:32 a.m.
Daca acceleratia data de magneti e destul de mare se obtine un perpetuum mobile, nu stiu inca ce valori sunt necesare.
Daca nu stii ce valori sunt necesare, de unde esti asa de sigur ca se obtine un perpetuum mobile?

Citat
ai o forta care trage balonul in jos, una care tine magnetul din lateral + forta asta de inaintare.
Care "forta de inaintare" ? Cand o sa prezinti un desen cu fortele implicate (propuse de tine) sa le vedem si noi ?

Citat
corect ?
Gresit. Daca forta magnetului care trage in jos e suficient de puternica incat sa invinga forta arhimedica ce trage balonul in sus si sa determine balonul sa mearga in jos, atunci, dupa ce trece de acel magnet, forta care va trage in sus balonul va fi suma celei magnetice cu cea arhimedica, iar acceleratia de franare va fi mult mai mare decat a avut-o inainte de a ajunge la magnet. Ca atare balonul se va opri (eventual dupa cateva oscilatii) in dreptul magnetului cel mai puternic.

e-


Experimentul e imaginar, e si normal ca nu am mijloace sa`l realizez.

Iar referitor la " dupa ce trece de magnet "....asa cum si proiectul arata, langa el e alta magnet si tot asa...miscarea se realizeaza printr`o succesiune de magneti pusi unul langa altul, de la mic la mare
Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: mircea_p din Iunie 29, 2010, 02:10:07 a.m.
bun si acceleratia ce face, doarme ? sau pe aia nu o luam in calcul ?

F = m x a nu ?...masa obiectului e constanta, dar acceleratia nu.  Daca acceleratia data de magneti e destul de mare se obtine un perpetuum mobile, nu stiu inca ce valori sunt necesare.

ai o forta care trage balonul in jos, una care tine magnetul din lateral + forta asta de inaintare.

Din acest motiv magnetii nu trebuie sa fie din ce in ce mai puternici, atat timp cat Forta de inaintare + Forta magnetului ce trage in jos > Forta magnetului care tine balonul pe loc, el va cadea si`si va continua ciclul perpetuu.


corect ?
Nu conteaza cat de mare e acceleratia. Daca acceleratia e mare, forta care accelereaza e si ea mare si dupa ce se trece de punctul de echilibru va fi o forta mare care franeaza sistemul.

Chestia cu acceleratia care doarme o iau a o gluma.

Titlu: Re: Un sistem de genul asta poate fi considerat perpetuum ?
Scris de: Electron din Iunie 29, 2010, 11:30:32 a.m.
Iar referitor la " dupa ce trece de magnet "....asa cum si proiectul arata, langa el e alta magnet si tot asa...miscarea se realizeaza printr`o succesiune de magneti pusi unul langa altul, de la mic la mare
Degeaba tot spui asta iar si iar, daca nu faci o propunere concreta ca sa vezi ca tot nu conteaza. Forta magnetului cel mai puternic e cea mai mare si va opri balonul langa el. Daca nu crezi, calculeaza forta rezultanta de-a lungul unui sir de magneti, dar pentru asta trebuie sa concretizeizi cum vrei sa arate acel sir. Pana nu faci asta, te contrazici aici cu ceilalti fara nici un argument relevant (adica degeaba).

e-