Закрутка струи жидкости

Pyotr · Сообщение **Pyotr** » 21 янв 2014, 09:11

Anik писал(а):Source of the post
sergeyn91 писал(а):Source of the post
О каком моменте импульса может идти речь? До открытия сливного отверстия ванны, вода находится в состояниии покоя относительно ее внутренних стенок.
Вы уверены в том, что момент импульса в ванне был нулевым?
Как бы долго вода ни стояла в ванне, наличие конвективных потоков воздуха или воды в ванне из-за неоднородности температур приведут к некоторым потокам воды в ванне.
Кинетический момент воды при сливе не изменяется, а вот угловая скорость закрутки воды и кинетическая энергия воды возрастают при её перемещении к центру сливного отверстия.
Это можно доказать. Вы попробуйте решить задачу с двумя одинаковыми массами вращающимися на нити, которую я вам предлагал.

Pyotr писал(а):Source of the post Ванна не осесимметрична, сливное отверстие находится не в центре - вот факторы, которые приводят к появлению на периферии небольшого момента импульса.
Даже не важно, какие факторы приводят к ненулевому начальному моменту импульса. Главное в том, что он всё-таки есть!

Думаю, все-таки, для идеально осесимметричной ванны с осесимметричным отверстием в ее центре врашения не будет.

Anik · Сообщение **Anik** » 21 янв 2014, 09:19

Pyotr писал(а):Source of the post Думаю, все-таки, для идеально осесимметричной ванны с осесимметричным отверстием в ее центре врашения не будет.

Да! Это следует из законов симметрии. Если всё симметрично, то нет причин для закрутки в какую-либо определённую сторону.

spartak · Сообщение **spartak** » 21 янв 2014, 11:33

Anik писал(а):Source of the post
Тут один шарлатан показывает различное направление вращения воды в разных полушариях Земли.
Комментировать даже неохота... Фокус очевиден!

И что вас в этом удивляет ? В чем вы видите фокус ?

Уже образованная воронка поддерживает сама себя, как и торнадо.
Но вращение может быть в любом направлении, куда был направлен первоначальный толчек.
Попробуйте у себя в ванной эксперимент провести - раскрутите сначала в одну, а затем в другую сторону. В обоих случаях воронка будет вполне устойчива.

Anik писал(а):Source of the post
Pyotr писал(а):Source of the post Думаю, все-таки, для идеально осесимметричной ванны с осесимметричным отверстием в ее центре врашения не будет.
Да! Это следует из законов симметрии. Если всё симметрично, то нет причин для закрутки в какую-либо определённую сторону.

Без ощутимого внешнего первоначального толчка-запуска, этим толчком будет кориолисова сила, которая на экваторе равна нулю. При смещении с экватора и при отсутствии других возмущений воронка раскрутится в сторону в соответствии с силой Кориолиса.

Кстати, вот микроГЭС на этом явлении.

Anik · Сообщение **Anik** » 21 янв 2014, 11:43

spartak писал(а):Source of the post
Anik писал(а):Source of the post
Тут один шарлатан показывает различное направление вращения воды в разных полушариях Земли.
Комментировать даже неохота... Фокус очевиден!
И что вас в этом удивляет ? В чем вы видите фокус ?

А фокус (т.е. обман) в том, что он причину закрутки воды в разных направлениях выдаёт как перенос ванны в якобы различные полушария, хотя на самом деле он сам закручивает воду в нужном ему направлении выливая из ведра.

grigoriy · Сообщение **grigoriy** » 21 янв 2014, 11:48

spartak писал(а):Source of the post
Anik писал(а):Source of the post
Тут один шарлатан показывает различное направление вращения воды в разных полушариях Земли.
Комментировать даже неохота... Фокус очевиден!
И что вас в этом удивляет ? В чем вы видите фокус ?

Это и на фокус не тянет. Фокусник всё-таки имеет какой-то секрет, невидимый зрителю.
А здесь очевидное наглое надувательство, рассчитанное на невежество зрителей.
Настолько очевидное, что, прав anik, даже комментировать не хочется.

Anik · Сообщение **Anik** » 21 янв 2014, 12:00

spartak писал(а):Source of the post

Кстати, вот микроГЭС на этом явлении.

На каком таком этом явлении?

spartak · Сообщение **spartak** » 21 янв 2014, 12:14

Anik писал(а):Source of the post
spartak писал(а):Source of the post

Кстати, вот микроГЭС на этом явлении.

На каком таком этом явлении?

sergeyn91 писал(а):Source of the post
Весьма интересное явление. Сам его неоднократно наблюдал.

Мехнанизм данного явления мне непонятен.

Anik · Сообщение **Anik** » 21 янв 2014, 13:37

Итак: изолированная система двух одинаковых масс $$m$$

связанных нитью длины $$L$$

вращается (естественно вокруг ц.м., т.е. точки, лежащей в середине нити), имея начальный кинетический момент $$H$$

.
Нить натянута центробежными силами $F=m\omega^2R=\frac{mv^2}{R}$ .
Эта сила работы не совершает, если нить не изменяет длину, т.к. сила направлена перпендикулярно вектору скорости и перемещению.
Если нить сокращает длину, то будет совершаться работа против центробежных сил инерции. Эта работа и приводит к увеличению кинетической энергии системы. Теперь масса будет перемещаться по спирали к центру вращения, а на неё будет действовать кориолисова сила инерции, равная *** $2m[\vec\omega \vec v_r]$ . Вот эта кориолисова сила инерции, направленная в сторону вектора линейной скорости массы, и будет ускорять эту массу. Здесь мы рассматривали движение элементарной массы как сложное, состоящее из переносного (вращение $\vec\omega$ ) и относительного (перемещение по радиусу к центру $\vec v_r$ ) движений.

Теперь найдём зависимость угловой скорости вращения масс от длины нити, пользуясь общими теоремами механики.
$H=\omega J;$ $$J=mL^2/2.$$

При изменении длины нити кинетический момент (момент импульса) системы не изменяется.
$\omega=\frac{2H}{mL^2}$
Мы видим, что при сокращении длины нити угловая скорость возрастает. Она обратно пропорциональна квадрату длины нити.

Можно рассмотреть ещё как изменяются: натяжение нити и кинетическая энергия системы в зависимости от длины нити. Но, это в другом сообщении, а то длинные посты не читают...

sergeyn91 · Сообщение **sergeyn91** » 21 янв 2014, 13:57

Anik писал(а):Source of the post
При изменении длины нити кинетический момент (момент импульса) системы не изменяется.
$\omega=\frac{2H}{mL^2}$
Мы видим, что при сокращении длины нити угловая скорость возрастает. Она обратно пропорциональна квадрату длины нити.

Ну и какую величину момента импульса подставлять в полученную вами формулу?

Anik · Сообщение **Anik** » 21 янв 2014, 14:53

sergeyn91 писал(а):Source of the post
Anik писал(а):Source of the post
При изменении длины нити кинетический момент (момент импульса) системы не изменяется.
$\omega=\frac{2H}{mL^2}$
Мы видим, что при сокращении длины нити угловая скорость возрастает. Она обратно пропорциональна квадрату длины нити.

Ну и какую величину момента импульса подставлять в полученную вами формулу?

А ту, которая имеется перед тем, как откроется отверстие. Это начальное значение момента импульса. Чему равно это значение трудно сказать, но, маловероятно, что оно равно нулю.

В предыдущем сообщении у меня ошибка. Я говорил о кориолисовой силе, а выражение написал для кориолисова ускорения. Нужно было ускорение домножить на массу $$m$$

.

Сила кориолиса $F_k=2m[\vec\omega\vec v_r]$ . Здесь векторное произведение.

yourdomain.com