3993
Fizika 2006
  • forrai
    #1706
    "Egyébként, úgy általánosságban szívás nem létezik, hanem mindig a nagyobb nyomás nyom."
    Ez lehet, hogy igaz, most muszáj rajta gondolkodnom, amit nem szoktam.
    Megvan: hát a gravitáció nem egy nagy szívás csak? És nem te állitottad?
  • forrai
    #1705
    Zéró, fürödj már egyszer végre meg(akár a Lukácsban, és próbáld ki.
    Még Piszkos Fred is megfürdött, igaz hogy csak ha beleesett az óceánba! De akkor meg kijöttek a halak, még a cápák is!
  • dronkZero
    #1704
    Elég gyorsan kéne menni azzal a hajóval, hogy az áramló víz nyomása kisebb legyen, mint a benti levegőé.
    Mivel szakács van a hajón, az azt jelenti, hogy nem sportjacht, tehát tányérral nem lehet belülről elzárni.

    Egyébként, úgy általánosságban szívás nem létezik, hanem mindig a nagyobb nyomás nyom.
  • forrai
    #1703
    Ha a tenyered és a medencefal közötti résben felgyorsuló vízáram szívást gyakorol a tenyedre, akkor ezt a menetet nem te nyered, hanem én nyerem.
  • forrai
    #1702
    Légyszi, olvasd el Bnum linkjét. És próbáld ki a Csasziban, vagy a Lukácsban.
    Legalább azt, ami szemmel látható, kísérleti tény, és összhangban van a Bernoulli egyenlettel, ne tagadjátok meg! Ez olyan...trollerezés szerű már!
  • lotsopa
    #1701
    Szerintem meg nem fogja oda szívni se a kezedet, se más tárgyat, ugyan úgy nyomást fog kifejteni a lyuk elé tett testre mint a "tárolóedény" falára.
  • forrai
    #1700
    A tapadó korongon (ez a neve?) bevezethető térfogatáram (V)
    V=(delta)* D*(Pi)*v
    D a lyuk átmérője
    (delta) a két sík távolsága párhuzamos esetén.
    v= a beáramlás sebessége a körgyűrűn, a csőnél.
    A távolság és a sebesség a körgyűrű diffuzor hatásfokától, és a kezdő nyomástól függenek.

    A diffuzor elején a belépésnél sokkal nagyobb sebesség lehet, mint a bevezető csőben. A sebesség függ az ott rendelkezésre álló nyomástól (dP0, szélső értékként az a vízszint, vagy a ventilátor "üresjárási nyomása", mikor nem szállit levegőt).
    Jó diffuzor hatásfok esetén nagyon felgyorsulhat az áramlás, és igen vékony rés is elegendő, vagy alakul ki.
  • Bnum
    #1699
    Azért szív oda, mert gyorsabban áramlik, és azért áramlik gyorsabban,
    mert ugyanaz a mennyiség kisebb átmérőn át távozik.
    Ha a kisebb átmérőn kevesebb, vagy semmi nem távozik, akkor nincs nagyobb sebesség és ezért szívó hatás sincs.
  • forrai
    #1698
    Megnéztem: erről van szó. Először meglepődtem, mert csak egy fényes csövet láttam, ami lehetetlen. De nagy ravaszul az alján egy üveglap van! Azon terül szét a sugár! Igen erről van szó. Bár arról nem írnak, hogy a mennyiség kontans. Mert ha csak egy kifúvás van, akkor alig csökken a térfogatáram, hiszen a ventillátor sokkal nagyobb nyomású. De hogyha több nyílás van, vagy egy kis nyomású tér, akkor igenis, jelentősen csökken a térfogatáram. A Lukács pedig ilyen, 5 vagy 6 beömlő nyílás párhuzamosan kapcsolt, így a vízsugár megoszlik közöttük: a kisebb ellenállású többit választja.
  • forrai
    #1697
    Ez érdekes kérdés, hogy a mennyiség nem változik? De akkor a többi, nem befogott vízbeömlésnél, ahol pedig egy kövér nő hátát paskolja, miért nő meg a vízsugár, ha én a mellettem lévő beömlő nyílást meg tenyérrel közelítem? (lehetne egy lemez is)
    Próbáld ki. Javaslom a Lukácsot például. Meglátod: a beömlő víz odaszívja a tenyered, és a többiben meg nő a vízsugár.
    De mondom, le is vezettem, egy diffegyenlet megoldása.
    Integrálni kellett a sugárral változó szívóhatást.
  • Bnum
    #1696
    http://www.csodakpalotaja.hu/rovidseta/52/tapado-korong

    A vízzel az a gond, hogy függetlenül attól, hogy oda szívja-e a tálat, vagy nem, az folyik befelé.
    Legfeljebb a víz iránya változik, de a beáramló mennyiség nem.
    Tehát jobban jár, ha egy megfelelő dugót keres a lukba.
  • forrai
    #1695
    Nézem vissza a topikot. Meddig csűszik a szárazjég az asztalon?
    Szerintem függ annak a hőmérsékletétől is.
    Mert a szárazjégből gáz fejlődik, amely megemeli azt. Valszeg ha meglököd, lamináris áramlása lép fel abban a vékony gázrétegben, mint a csapágykenésekben. Ahogyan a kori is a vízen siklik, amit megolvazt (mondják).
    Ha pedig meleg az asztal, jobban megemelkedik, magasabb a rés.
    Re=v*d/viszkozitás.
    Vagyis ha a d megnő, a Reynolds szám is nő, Azonban a gázok dinamikus viszkozitása szintén! Innen kezdve sokféle eredmény lehet. Csökkenhet, vagy nőhet az ellenállás.
    Mert a legismertebb képlet a landára:
    = 64/Re. Vagyis ha nő a Re szám, csökken az ellenállás.
    Szívesen végeznék ilyen kísérletet.
    Egyébként van olyan játék, hogy egy lukas asztalba levegőt fújnak, és egy korongot ütögetnek. Vagy a légpárnás autó is, csak az turbulens áramlás.
    Végül is túl sok mindent kellene számoljak ahhoz, hogy válaszoljak a kérdésre. Mert ha nő a légtéteg vastagsága, csökken a hőátadás, és a gázkiáramlás is. Valamiféle önszabályozó folyamat ez is, de nehezen számítható. Inkább kísérletezzünk vele.
  • cucma
    #1694
    Közben most nyomatják az összes híradóban, hogy kihaltak a fizikatanárok, és érdekes kísérletekkel népszerűsítették a csodák palotájában a fizikát. Talán inkább a bérek emelésével kellene próbálkozni.
  • forrai
    #1693
    A felgyorsuló víz szívó hatást gyakorol, ennyi. A vízkiáramlás ott csökken, és átrendeződik a többibe, ahol a vízsugár sebessége azonnal nő. Ez abból látszik,hogy megnő az ívhosszuk. Aki jár uszodákba, megtapasztalhatja.
    Az a kritikus távolság, ahol ez síklapnál bekövetkezik méretezhető.
  • forrai
    #1692
    A lyuk mint slag sajna nem jó. Pont az nem jó. Csak a síkfal jó.
    Vedd a Lukács, vagy a Széchenyi medence friss víz befolyó nyílásait (4-5 cm.). Az csak elég jó?
    Szorítsd oda a tenyered. kezdetben még ellöki a kiáramló víz. Azután meg- odarántja! Szinte elzárja a tenyereddel a nyílást,alig tudod elhúzni!
    Próbáljátok ki. Szerintem meglepő, de igaz. Teljesen szabályos fizika, vagy áramlástan. Egy fórumon le is vezettem az egyenletet.
  • Bnum
    #1691
    Aha. A luk legyen a slag amiből folyik a víz.
    Rakj elé egy tányért, tálat, akármit.

    Ha csak bele csorog (és sűrűn cserélgeti), akkor jó.
    Egyéb esetbe a szakács ne fogjon a második fogásnak, mert előbb-utóbb a konyha és a hajó víz alá kerül.
  • forrai
    #1690
    Ja a szakács megy a dolgára, a sík tálat nem rögzíti, csak kitámasztja, hogy oldalra ne mozduljon el. A tálnak magától nem szabad elrepülnie.
  • forrai
    #1689
    Vaqn egy gyakorlati kérdésem:
    Kilyukad egy hajó sík fala a vízvonal alatt 0,5 m-re, a konyhában, 5cm a lyuk.
    A szakács már megsózta a levest, több sót nem akar. Meg fogja a jó nagy, kerek leveses tálat, oda szorítja jó erősen,próbálgatva, és egy ponton kitámasztja hogy el ne csússzon.
    1. Ott marad e a leveses tál?
    2. Csökken a vízáramlás?
    3. Meg is szűnhet a vízbeáramlás?
    4. Hol lehet a legkönnyebben és szó szerint is a legjobban ezt kipróbálni?
    5. Hogy lehet ezt levezetni?
  • circa
    #1688
    Sziasztok!

    Nem tudom jó helyre írok-e, de nincs jobb ötletem :D
    Egy kis segítségre lenne szükségem, Shirley algoritmussal kapcsolatban, ugyanis nem sok dolgot találtam róla a neten, sem wikipedián nem találtam sem a google nem vezetett hasznos leíráshoz a módszerrel kapcsolatban. Nem vagyok fizikus, csak le kéne programoznom, de szeretnék több információt gyűjteni róla, remélem lesz hozzáértő aki tudna adni anyagot hozzá.

    link ezt találtam, de jó lenne többet tudni róla, mint ami ebben van.
  • polarka
    #1687
    Ezen megoldással eddig nem akadt semmi baj:
    a)
    Feltesszük, h a víz tök. rugalmasan ütközik a lapáttal. Ekkor a lapáthoz rögzített koord. rendszerből nézve a vízáram kin. energiája állandó (ez gyorsan bizonyítható, akkor is ha a lapát/koord. rendszer új sebességre tesz szert). Vagyis:
    (v-u)²=(-v/4-u)² (ami egyenértékű azzal az állítással, h az impulzusvektorok nagysága nem változik, amit zilogr is mondott)
    ebből u=3/8v

    b)
    Itt csak annyi volt a buktató, h μ tömegáramot szállít a v sebességű sugár, de mivel a lapát is halad, így nem ennyi fog ütközni a lapáttal.
    μ = ρAv → m/t = ρA(v-u) = ρA(v-u) = 5/8μ
    Erőlökés a vízáramon:
    F = 5/8μ(-v/4-v) = -25/32μv
  • polarka
    #1686
    "hiszen a lapát nem változtatja meg a (saját) sebességét"
    De megváltoztatja, hiszen erőhatás éri, viszont egyből fel is használja a nyert energiát, ezért fog állandó sebességűnek tűnni. Mintha falnak ütközne vmi és az úgy tűnik, mintha nem mozdult volna el, de ez az atomjainak az erős kötése miatt van. És súrlódásra megy el a saját energiája, ill. ha sok E-t közlünk, akkor maradandó alakváltozásra.
  • polarka
    #1685
    Nos, mivel eddig sok értelmes hsz. érkezett lássuk a következő 3-at:
    1.
    Egy 5t súlyú műhold körpályán kering a Föld körül. Kismértékű légellenállás hatása alá kerülve spirálpályán közelít lassan a Földhöz. 805km-rel a Föld fölött keringési ideje 101,5perc. Amikor 644km magasan van 98,1perc. Becsüljük meg a súrlódási erő nagyságát, ha a fenti süllyedés 500nap alatt következik be! A Föld sugarát vegyük 6440km-nek. (1,97mN)

    Sztem:
    Az impulzusmomentum (perdület) változását a súrlódás okozza.
    F*r = (I2*ω2-I1*ω1)/t
    F = 2π*m(R2²/T2-R1²/T1)/(t*r)
    ahol m = 5t, R2 = (6440+644)km, R1 = (6440+805)km, T2 = 98,1perc, T1 = 101,5perc, t = 500nap, r = (6440+(805+644)/2)km, ami a spirál pálya miatt eltérhet, de a hiba 1% alatti.
    F = -9,462mN ami viszont majdnem 1 nagyságrendi eltérés.
    A munkatételt használva u.e. az eredmény.

    2.

    Az ábrán az m tömegű test v0 sebességgel vízszintes, súrlódásmentes felületen mozog. A testhez erősített fonál a test mozgása során egy rögzített, hengeralakú pecekre tekeredik, ily módon a test szűkülő spirálpályára kényszerül. Ha v0 a sebesség, akkor amikor a fonál hossza r0, mekkora lesz a sebesség, amikor a sugár r0/2-re csökken? Fejtsük ki részletesen a választ! (Útmutatás: a test sebessége mindig merőleges a fonálra. Megmarad-e a pecek középpontjára vonatkozó impulzusmomentum? Megmarad-e az energia?)

    Sztem:
    Mivel végig van erőkarja az erőnek és az ráadásul végig 1irányú forgatónyomatékot fejt ki, így az imp. momentum nem lehet állandó.
    A dinamikai módon való meghatározáshoz mindenképpen szükséges volna a pecek sugara. Energetikailag viszont okés, hiszen tangenciális erő nem változtatja a sebességet, vagyis tangenciális irányban nincsen munkavégzés, vagyis az energia megmarad: v = v0

    3.

    Az ábra szerint egy r0 sugarú körpályán v0 kezdősebességgel vízszintes súrlódásmentes felületen mozgó m tömegű testet mutat. A testre rögzített és kicsiny lyukon átvezetett fonál biztosítja a centripetális erőt. Most a fonalat lassan húzzuk úgy, h a test r0/2 sugarú körpályára kerüljön. (A lassú húzás azt jelenti, h a testre közelítőleg minden pillanatban mv²/r nagyságú erő hat.) Számítsuk ki m, v0, r0 függvényében (a) a test végső sebességét és (b) a végzett munkát! (c) Mutassuk meg, h az utóbbi megegyezik a mozgási energia megváltozásával! (Útmutatás: Megmarad-e az imp. momentum ill. az energia?)

    Sztem:
    Az imp. momentum mindenképpen megmarad, hiszen forgatónyomaték nem hat. Ebből: a) v0*r0 = vt*r0/2 -> vt = 2v0
    b) imp. mom. megmaradása alapján: v0*r0 = v*r
    ω0*r0² = ω*r² -> ω = ω0*r0²/r²

    W = ∫Fdr = m*∫r*ω²dr = m*ω0²*r0^4∫r^(-3)dr = m*ω0²*r0^4[-r^(-2)/2][r0-tól][r0/2-ig] = (1/2)m*ω0²r0²(4-1) = 3*(1/2)mv0²

    c) a) eredményét felhasználva:
    ΔE = (1/2)m(vt²-v0²) = (1/2)mv0²(4-1) = 3*(1/2)mv0² □


    Na már most az utolsó kettőhöz nincsen megadva helyes megoldás. De az utolsó arra hívja fel a figyelmet, h a sugárirányban ható erő is növelheti a tangenciális irányú sebességet. De ezt alkalmazva az 1.-re (m*v^2/r helyett G*m*M/r²-et használva), a munkatételt felhasználva, már 28,388mN jön ki. a 2.-hoz pedig az erő felírásának helyfüggése miatt szükséges volna a pecek sugarára. Remélem érthető mi a probléma.
  • polarka
    #1684
    addig is bedobok még 2 dolgot:
    1. 4m tömegű kocsi végén 2, egyenként m tömegű férfi áll. A kocsi v0 sebességgel halad. Mennyivel változik a kocsi sebessége, ha a kocsihoz képest v sebességgel hátrafelé
    a) a két férfi 1szerre ugrik le? (10v/30)
    b) 1más után ugranak le? (11v/30)

    1szerű imp. megmaradásos példa, de a megadott eredmények nekem nem jönnek ki és nem látom hol tévedek/téved a szerkesztőjük.

    a) talajhoz képest v0 sebességű koord. rendszerben, kocsi haladási iránya + és a speedek (|v|)-kel felírva:
    I0 = I1
    0 = 4mΔv - 2mv
    Δv = v/2

    b) ugyanezen megfontolásokkal az 1. leugrás:
    5mΔv1 = mv ---> Δv1 = v/5
    2. leugrásnál:
    4mΔv2 = mv ---> Δv2 = v/4

    Δv = Δv1 + Δv2 = 9v/20



    2. Ez engem érdekelne:


    Az előbbi tömör kúp tehetetlenségi nyomatéka az x tengelyre a ∫r²dm definíció szerint kijön. De arra lennék kíváncsi, h lehet-e és ha igen hogyan felírni ezt kis tömör hengerek tehetetlenségi nyomatékának összességeként. Én ezt próbáltam:
    dΘ = r²dm/2 , de ez nyilván fele a helyes eredménynek.
  • polarka
    #1683
    tehát, ahogyan leírod, ott a tömegáram iránya befolyásolja az impulzus irányát, de miután átnéztem a törvényeket én nem látok bennük utalást sem arra, h a sebességen kívül bármi más befolyásolhatná
  • polarka
    #1682
    mármint tömegáram
  • polarka
    #1681
    Értem így matematikailag, de nekem ez vhogy most "bűzlik".
    Hasonló példákat oldottál már meg így, h a felület normálvektorát is figyelted?
    Mert eddig még nem láttam olyat, h a tömeg (merthogy azt írjuk föl) befolyásolná bármiképp az impulzus irányát. Én eddig határozottan abban a hitben éltem, h a tömegünk skalár és a sebesség adja az irányt. Furcsa ez így.
    A fizikai megfontolással van a bajom, mert tény, h ez így matekilag korrekt.
  • ZilogR
    #1680
    Igazából, amit itt leírtam, az egy "skaláris változat", ebben a tömegáramban van elrejtve, amit te is mondasz az előjelekkel kapcsolatban.

    Az impulzustételben szereplő "rho*A*v^2" szorzat vektorosan rho*(v*A)*v, ahol v is és A is egy-egy vektor, a sebesség "értelemszerűen mutat", míg az A felület egy olyan mennyiség, ami mindig a felületből kifelé mutató vektor.

    A v*A skalárszorzat pedig pozitív, ha a sebességvektor a felületből kifelé mutat és negatív, ha befelé. Ekkor a belépő folyadéksugárra a (v*A)*v mennyiség skaláris alakjának lapátmozgás irányú komponensének előjele: (negatív)*pozitív lesz, míg a kilépő folyadéksugárra (pozitív)*negatív, azaz azonos előjelűek.
  • polarka
    #1679
    1szer már én is majdnem ezt írtam fel, de sehogy nem fér a fejembe, h az impulzus vektormennyiség (és a megmaradás is a vektorra vonatkozik, nem abszolútértékre) és így az volna a helyes, ha így írnánk fel a lapáthoz rögzített rendszerben:

    I1=I2
    m*(v-u) = m*(-v/4-u) + ΔI

    hiszen v/4 ellentétes irányú
    ΔI meg onnan jön, h nem lehet zárt a rendszer, hiszen az átadott impulzust súrlódás/munka viszi el, és így lehet állandó a lapátok sebessége ütközés után is

    1ébként, ha nyomtatásilag hasonló eredményt kapsz a b)-re lehet, h az is jó, mert már találtam olyat, amit csak félrenyomtattak.
  • ZilogR
    #1678
    Én a következőre gondoltam, de nekem ezt hivatalból kennem vágnom kell ;) (Igaz, Molnibalage?)

    A folyadéksugár tömegárama legyen m (írom ezt "mpont" helyett). Belépéskor a sebessége v. A kilépő folyadéksugár tömegárama szintúgy m, ellenben a sebessége v/4.
    A lapát mozogjon a jelölt irányban u sebességgel.
    A belépő és kilépő folyadéksugár impulzusokat írjuk fel a lapáttal együtt mozgó koordináta rendszerben.
    Ha ebben írom fel, majd nem szabad azt elfelejtenem, hogy a lapátom áll, ahhoz pedig egy erő fog tartozni, ami a belépő v sebességgel ellentétes irányban "tartja" a lapátomat. A feladat második fele ezt fogja kérdezni.

    Tehát az első kérdés: Mekkora a lapát sebessége?
    Az én koordináta rendszeremben álló lapátom sebessége persze megjelenik a folyadék impulzusok felírásakor. Ebben a rendszerben a folyadék be és kilépő impulzusai egyenlőek (hiszen a lapát nem változtatja meg a (saját) sebességét):

    Ibe = Iki, azaz:
    m*(v-u) = m*(v/4+u), amiből:
    3/4*v = 2*u, azaz:
    u = 3/8*v

    A második felén érdemes kicsit agyalni, hogy hogyan lesz elegáns a megoldás, de nagy szívfájdalmamra sehogy sem akaródzik megkapnom a példa mellé írt értéket. De lehet, h nagyon késő van már...
  • polarka
    #1677
    én csak a víz impulzus változását írtam fel
    a megmaradás miatt(hatás-ellenhatás) lesz abszolútértékben ugyanennyi a lapát impulzusa
  • lotsopa
    #1676
    Azt hiszem hogy felvilágosításra szorulok. Zárt rendszerről van szó, a lapát nem mozog, nincs lendülete. A víz képviseli az összes impulzust, ennek értéke a sebességéből és a tehetetlen tömegéből adódik. mv=p

    Akkor sem tudok rájönni hogy lehet több mint az eredeti. :( [Impulzus megmaradás]
  • polarka
    #1675
    hát persze
    I1=mv
    I2=-mv/4
    ΔI nyilván nagyobb, mint az eredeti
  • lotsopa
    #1674
    Impulzus változás történt ez rendben van, de nálad 5/4mv( tehát több mint az eredeti ) lendülete van a második vízáramnak? Mert akkor nem értem. :D
  • polarka
    #1673
    b) Ivíz = mv, ΔIvíz = m(v-(-v/4))=5/4mv, F = ΔIvíz/Δt = (m/Δt)*5v/4 = 5μv/4
    hatás-ellenhatás miatt ekkora erő hat a lapátra
    hol tévedek?
  • cucma
    #1672
    tanul itt valaki Szeged TTIK fizika szakán? Szeptembertől itt próbálok szerencsét...
  • cucma
    #1671
    tanul esetleg valaki Szeged TTIK fizika szakán? Szeptembertől ott próbálok szerencsét...
  • lotsopa
    #1670
    a) 3v/4.
    b) 24/32 vμ
  • polarka
    #1669
    valaki [URL=http://www.sg.hu/listazas_msg.php3?id=1145553416&no=1661]#1661[/URL]-gyel kapcsolatban?
  • lotsopa
    #1668
    Nem tudom hogy mennyire értessz hozzá illetve hogy mennyi pénzt tudnál rákölteni de szerintem ha már hozzá nyúlsz akkor alaposabb átalakítást végezz. Például a ventillátor helyett beszerelhetsz egy vízhűtéses rendszert.
  • Dj Faustus #1667
    "Egy tápegységnek a hűtőventilátorát alakítottam át, ami USB-ről kapja az energiát, és arra lettem volna kíváncsi mennyire tudja felpörgetni."
    Mivel a PC-s tápegységekben 12 V-ról üzemeltetett ventilátorok vannak, 5 V-ról üzemeltetve vagy lassabban fog forogni, vagy az is elképzelhető, hogy el sem fog indulni. Ennyi biztos.

    A szebb megoldás a PWM (Pulse Width Modulation - pulzusszélessség modulált) jellel való vezérlés, azaz egy négyszögjelet adunk a motorra, aminek minél nagyobb a kitöltési tényezője (minél "hosszabbak" a négyszögjelek), annál gyorsabban forog a motor.