Правда об инерцоидах

Проще представить себе не машину, а самих себя, поэтому пусть корпусом инерцоида будет служить длинная тележка на опорах с очень малым трением (коньки на льду!), а грузом – непосредственно мы сами (рис. 3). Медленно и осторожно разбегаемся (а), набираем скорость, и вот мы уже у передней стенки тележки. Она не двинулась, так как ускорение наше слишком мало, касательная сила ног на пол слабая, и сила трения коньков о лед, как бы ничтожна ни была, удержала ее от движения назад. И все же эта сила трения двинула наш инерцоид, хотя корпус и неподвижен. Ведь общий центр масс системы «груз (человек) – корпус» переместился с положения ЦМ-1 в положение ЦМ-2. Вот оно, истинное движение инерцоида. И движение это – благодаря внешней силе трения Fтр, направленной со стороны льда на коньки именно вперед, по движению центра масс!

Рис. 3. Опыт, разъясняющий причину движения инерцоида

Далее следует наш энергичный бросок с набранной скоростью на стенку и отталкивание от нее руками (б). Корпус резко сдвигается вперед – мы назад, сила трения коньков о лед преодолена. Вот оно, кажущееся движение инерцоида. На самом же деле центр масс в этом случае практически остался на месте – импульс внешней силы трения за короткое время удара очень мал. Тележка сдвинулась вперед, мы назад, а центр масс остался на месте. Если при этом толчке и отбросе назад мы оказались уже у задней стенки – хорошо, начнем разбег сначала. Если нет – отойдем назад, сместив центр масс немного назад (опять благодаря силе трения!), а затем повторим первое движение – плавный разгон.

Истинное движение инерцоида, оказывается, происходит совсем не тогда, когда перемещается корпус, и как у всех наземных средств транспорта зависит только от внешней силы.

Рассмотрим теперь этот же инерцоид на плаву. Характер трения о воду совсем иной, чем по столу. В случае сухого трения Fрт почти постоянна, мало зависит от скорости. На воде же сила сопротивления пропорциональна скорости и при небольших скоростях незначительна.

Тогда при нашем плавном разгоне вперед корпус из-за исчезающе малой силы сопротивления будет двигаться назад, а центр масс находиться практически на месте. При ударе же о переднюю стенку корпус энергично «рванет» вперед, вызовет большую силу сопротивления воды, а потому пройдет меньше, чем на первом этапе, назад. Следовательно, центр масс окажется сдвинутым . назад. При тех же движениях груза центр масс инерцоида на воде перемещается в другую сторону, чем на суше! И все из-за того, что внешняя сила, вернее, ее результирующий импульс имеет на воде противоположное направление.

Следовательно, не столь уж наивен миф о бароне Мюнхгаузене, который, дергая себя за волосы по соответствующему закону, не только мог бы вытащить себя из болота, но и, чисто теоретически, подняться даже в воздух. Только не в космос!

В безопорной среде, естественно, никаких внешних сил нет, и центр масс инерцоида останется на месте. Конечно, на всякий случай было бы неплохо проверить инерцоид в безопорной среде, но как это сделать, не летая с ним на орбиту? Оказывается, довольно просто.

Перейти на страницу: 1 2

Дополнительные материалы

Оптика Гамильтона — Якоби
Когда в 1830 г. ирландец Уильям Роуан Гамильтон (1805—1865) начал заниматься оптикой, волновая теория света еще не была общепринятой. Пуассон был еще последователем корпускулярной теории. Био, самый консервативный из великих физиков XIX ве ...

Некоторые научно-технические проблемы развития электромеханики малой мощности
Научно-технические проблемы, решением которых занимаются сотрудники лаборатории микромашин кафедры электромеханики и технологий электротехнических производств Чувашского государственного университета в сотрудничестве с предприятиями, можно ...

Техника и будущее. О новой методологии прогноза развития техники
Зададимся вопросом: можно ли прогнозировать развитие техники? Если да, то какими способами? Мы полагаем, что ответ на первый вопрос должен быть положительным. Однако требуется сделать несколько существенных оговорок ... Кто мешает теб ...

Разделы

Электромагнитный импульс как оружие

История вопроса и современное состояние знаний в области эми.

Лабораторные стенды в учебном процессе

Обзор и сравнительный анализ существующих стендов.

Аспекты технического знания

Технический объект и предмет технических наук.

Сварка металлов плавлением

Классификация электрической дуговой сварки.

Распределение примесей в кремнии

Описание процесса зонной плавки и ее математическая модель.



Наука сегодня и вчера - www.anytechnic.ru