עבור לתוכן
apereg

שאלה באווירודינמיקה מעשית

Recommended Posts

פורסם

באמצעות ניצול דחף המנועים, במהלך הפניה ועל חשבון שיעור הנסיקה שלו. אם נשאיר את מצב האף שלו בפניה במצב המתאים ליום ללא רוח, המטוס יאיט במהלך הפנייה הפניה ממהירות 250 ב- 80 קשר, כלומר יהיו 170 קשר על מד המהירות בסוף הפנייה

עופר

את האנרגיה הקינטית החסרה מתמונה א' לתמונה ב' נותנת הרוח ולא מנועי המטוס.

אתה טועה!

פורסם

שלום גרגורי,

נא קרא את ההודעה שלי מעל שלך, כנראה נכתבו באותו זמן. ההסבר הפיסיקאלי שלי הוא בדיוק מה שקורה למטוס.

הסיבה שאתה לא מרגיש את תנועת כדור הארץ הינה כי אתה נמצא באיזור בחלל בו כוח הכבידה של כדור הארץ הוא הדומיננטי, ולא של כל גרם שמים אחר. אתה לא חש בשינוי כי אין תנועה יחסית בינך ובין שדה הכבידה, שמוקדו קרוב למרכז הכדור. ברגע שתיצור תנועה (או שינוי תנועה) יחסית אליו, למשל בנפילה חופשית, בלימת רכב או פנית מטוס חדה, תרגיש אותו טוב.

גושי האוויר הנעים באטמוספירה מרגישים את סיבוב הכדור היטב, ולכן למשל בשקע ברומטרי בחצי הכדור הצפוני, האוויר נע במעגל כנגד כיוון השעון, ובדרומי עם כיוון השעון. מדובר באנרגיה עצומה שצריכה להאיץ גושי אוויר ענקיים בכל עת בתנועה מעגלית. לפי חוקי ניוטון לא יכול להיות שמסה תאיץ כלפי מרכז מעגל ללא כוח שפועל עליה בכיוון זה.

בא ניקח לדוגמא יישור פלטפורמה אינרציאלית, איך הוא מתבצע? אתה מכניס למערכת את מיקומך ויושב 10-15 דקות מבלי לזוז. הפלטפורמה מרגישה את סיבוב כדור הארץ, סובבת ב- 90 מעלות לכיוון הסיבוב וכך מתיישרת לצפון. פיסיקה פשוטה.

כל טוב!

The IAS has nothing to do with wind speed. The IAS will be whatever the pilot commands. The groundspeed will be the algebraic summing of the true airspeed and the wind. This should be covered in your groundschool.

The air, through which the plane is flying is simply moving in some direction at that speed. It is something like the effect of the earth's rotation on your house - there isn't any. Amazing, but your home is moving east at about 891 knots right at this moment. Can you feel that in any way?

Then there is the orbital speed of the earth around the sun, around sixty seven thousand miles per hour. We don't feel that either. Nor the orbit of the sun around the center of our galaxy which has to be tremendous. We don't feel any of it because we are carried along with it. It is only when we are in a fixed place that we can perceive the relative motion of the air passing us. That is why wind is more important during takeoff and landing than at any other time.

!!!! The IAS has nothing to do with wind speed

פורסם

בא נאמר שהמהירות המכשירית שלו קבועה בכדי להקל על המחשת הנקודה. בתמונה ראשונה הוא אחרי המראה, 250 קשר עם 40 קשר רוח אף, כלומר המסה שלו נעה יחסית לכדור הארץ במהירות 210. נתעלם משלב פניית 180 עצמה. בתמונה שניה הוא סיים פנייה ועכשיו הוא צריך להיות במהירות מכשירית 250 ועם רוח גב 40, כלומר המסה שלו צריכה לנוע יחסית לכדור הארץ במהירות 290. מכאן שעליו איכשהו להאיץ מ-210 ל- 290! הוא יבצע זאת באמצעות ניצול דחף המנועים, במהלך הפניה ועל חשבון שיעור הנסיקה שלו. אם נשאיר את מצב האף שלו בפניה במצב המתאים ליום ללא רוח, המטוס יאיט במהלך הפנייה הפניה ממהירות 250 ב- 80 קשר, כלומר יהיו 170 קשר על מד המהירות בסוף הפנייה. מכיוון שתהליך זה אורך כדקה, לא תבחין בו כי אינטואיטיבית אתה שומר מהירות ובלי שתשים יותר מדי לב כי אתה עסוק מאוד בשלב זה, תוריד מעט אף בשביל לשמור מהירות בדוגמא שלי, ובמציאות בכדי להאיץ, או שהטייס האוטומטי יעשה זאת עבורך

חברים שלום

קודם כל, תודה על ההשתתפות בדיון, אני ממש מתחבט בסוגייה.

אחרי שהדגים נותחו, ולא הצלחתי להשתכנע או לשכנע, בואו ניקח תת בעיה של הסיפור הזה.

מצב א':

מטוס טס ברוח קבועה של 200 קשר בגובה קבוע, ישירות מול הרוח ובמהירות מכשירית של 200 קשר, הכל בגובה פני הים, ISA.

קרקעית - המטוס עומד במקום.

מכשירית הוא טס לגמרי ב 200 קשר.

יושב במטוס נוסע ולא יודע מה מהירותו, החלונות סגורים.

המטוס מתחיל פניית 180 מעלות (לדעתי חדות הפניה אינה חשובה באופן מהותי)

מהירותו הקרקעית מתחילה לגדול.

ב 90 מעלות של הפניה הוא מגיע למהירות קרקעית (אינרציאלית) של 200 קשר

בסוף הפניה מהירותו האינרציאלית היא 400 קשר

הנוסע מרגיש תאוצה מאפס קשרים ל 400

בפועל המאסה של המטוס עלתה ברמת האנרגיה הקינטית שלה.

לכאורה, כדי לעלות ברמת האנרגיה, המנועים צריכים לתת יותר דחף (מה שעופר אמר שיכול גם להיות על ידי הורדת אף וכדומה). ואם לא כך יקרה - הטענה של עופר (ועוד אנשים מכובדים) שמהירות האוויר תרד.

אני טוען שזה לא נכון. או לחילופין שההסבר לכך לא מובן לי

תוספת האנרגיה מגיעה מכך שהרוח מפסיקה להתנגד לדחף המנועים אלא בהדרגה מתווספת אליהם, עד שבסוף הפנייה היא דוחפת את המטוס לחלוטין.

פורסם

לפי הסבר זה, האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

באמצעות ניצול דחף המנועים, במהלך הפניה ועל חשבון שיעור הנסיקה שלו. אם נשאיר את מצב האף שלו בפניה במצב המתאים ליום ללא רוח, המטוס יאיט במהלך הפנייה הפניה ממהירות 250 ב- 80 קשר, כלומר יהיו 170 קשר על מד המהירות בסוף הפנייה

עופר

את האנרגיה הקינטית החסרה מתמונה א' לתמונה ב' נותנת הרוח ולא מנועי המטוס.

פורסם

האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

שעה מאוחרת או ...

ליתר ביטחון אדגיש שאיני טוען שהמטוס מאט את הרוח, וגם לא שהאטמוספירה מאבדת אנרגיה ואם כך הובן, זו רמת ההסברים הנחותה שלי.

אני ממשיך לחפש הסבר שאותו אבין...

מבטיח לשתף אתכם בתובנות שלי, ואשמח להמשיך לקבל תגובות

לילה טוב ותודה על ההשתדלות

פורסם

אלון, אני באמת רוצה לעזור להסביר. אני בחו"ל ללא כל הספרים שלי, ובגילי לפתח 6 משוואות תנועה ב-6 דרגות חופש, ואתן לעשות חשבון ווקטורי בשלושה צירים, יהיה מעט קשה, צר לי.

נראה לי כי בכדי להעלות את רמת האנרגיה הקינטית של המטוס הנ"ל, יש שתי אפשרויות:

1. לרדת ברמת האנרגיה הפוטנציאלית בכדי לשמר את סך אנרגיות המטוס. מכיון שקבעת כי הוא טס בפני הים, אפשרות זו נופלת.

2. להגדיל את רמת האנרגיה הכוללת של המטוס על-ידי הגדלת האנרגיה הקינטית שלו, באמצעות המרת אנרגיה כימית לקינטית (בעירת דלק במנועים, לתוספת דחף).

עקב עצמת הרוח והפער ברמות אנרגיה הנוצר בפנייה, המטוס יפגע בקרקע, אלא אם תרכיב עליו מנוע רקטי או שתפנה לאט מאוד.

בא נאמר שהמהירות המכשירית שלו קבועה בכדי להקל על המחשת הנקודה. בתמונה ראשונה הוא אחרי המראה, 250 קשר עם 40 קשר רוח אף, כלומר המסה שלו נעה יחסית לכדור הארץ במהירות 210. נתעלם משלב פניית 180 עצמה. בתמונה שניה הוא סיים פנייה ועכשיו הוא צריך להיות במהירות מכשירית 250 ועם רוח גב 40, כלומר המסה שלו צריכה לנוע יחסית לכדור הארץ במהירות 290. מכאן שעליו איכשהו להאיץ מ-210 ל- 290! הוא יבצע זאת באמצעות ניצול דחף המנועים, במהלך הפניה ועל חשבון שיעור הנסיקה שלו. אם נשאיר את מצב האף שלו בפניה במצב המתאים ליום ללא רוח, המטוס יאיט במהלך הפנייה הפניה ממהירות 250 ב- 80 קשר, כלומר יהיו 170 קשר על מד המהירות בסוף הפנייה. מכיוון שתהליך זה אורך כדקה, לא תבחין בו כי אינטואיטיבית אתה שומר מהירות ובלי שתשים יותר מדי לב כי אתה עסוק מאוד בשלב זה, תוריד מעט אף בשביל לשמור מהירות בדוגמא שלי, ובמציאות בכדי להאיץ, או שהטייס האוטומטי יעשה זאת עבורך

חברים שלום

קודם כל, תודה על ההשתתפות בדיון, אני ממש מתחבט בסוגייה.

אחרי שהדגים נותחו, ולא הצלחתי להשתכנע או לשכנע, בואו ניקח תת בעיה של הסיפור הזה.

מצב א':

מטוס טס ברוח קבועה של 200 קשר בגובה קבוע, ישירות מול הרוח ובמהירות מכשירית של 200 קשר, הכל בגובה פני הים, ISA.

קרקעית - המטוס עומד במקום.

מכשירית הוא טס לגמרי ב 200 קשר.

יושב במטוס נוסע ולא יודע מה מהירותו, החלונות סגורים.

המטוס מתחיל פניית 180 מעלות (לדעתי חדות הפניה אינה חשובה באופן מהותי)

מהירותו הקרקעית מתחילה לגדול.

ב 90 מעלות של הפניה הוא מגיע למהירות קרקעית (אינרציאלית) של 200 קשר

בסוף הפניה מהירותו האינרציאלית היא 400 קשר

הנוסע מרגיש תאוצה מאפס קשרים ל 400

בפועל המאסה של המטוס עלתה ברמת האנרגיה הקינטית שלה.

לכאורה, כדי לעלות ברמת האנרגיה, המנועים צריכים לתת יותר דחף (מה שעופר אמר שיכול גם להיות על ידי הורדת אף וכדומה). ואם לא כך יקרה - הטענה של עופר (ועוד אנשים מכובדים) שמהירות האוויר תרד.

אני טוען שזה לא נכון. או לחילופין שההסבר לכך לא מובן לי

תוספת האנרגיה מגיעה מכך שהרוח מפסיקה להתנגד לדחף המנועים אלא בהדרגה מתווספת אליהם, עד שבסוף הפנייה היא דוחפת את המטוס לחלוטין.

פורסם

עופר היי

אני מניח שגם אצלך בחו"ל כבר לילה אז לא אטריד יותר מדי.

אבל מה עם אופציה 3 שהיא לקבל את האנרגיה החסרה מהרוח (כמו שתחנת רוח ממירה את הרוח לאנרגיה)

אני טוען שבשלב הראשון אנרגיית הרוח מתנגדת לתנועת המטוס ולכן היא מפחיתה את האנרגיה הקינטית של המטוס לאפס (למרות שהמנועים מספקים דחף בריא) ובשלב השני היא נוספת לאנרגיית המטוס ובכך מאפשרת למטוס להאיץ את מהירותו הקרקעית (אינרציאלית) ולהעלות את האנרגיה הקינטית והכללית שלו בלי התערבות כימית (מנוע) או פוטנציאלית (הורדת אף)

ואנא... בוא נשאר בלי משוואות עם 6 דרגות חופש, כי אז יתחיל לצאת ללי עשן מהחיבורים של האזניים :shock:

פורסם
לפי הסבר זה, האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

זה לא מדוייק עופר, העובדה שהאטמוספרה מאבדת אנרגיה לא אומרת שהיא מאיטה את הרוח, האנרגיה של האטמוספרה היא אינסופית ולכן לא תהיה השפעה על מהירות.

זה מקביל לזה שתעמוד עם גזיה ותחמם את הים, אין ספק שאתה מעביר אנרגיה לים אבל הטמפרטורה שלו לא תעלה.

גרגורי,

לחץ סטאטי וטוטאלי זה לחץ שהמטוס מרגיש אני מניח, טוטאלי אני מבין אבל מה המשמעות של לחץ סטאטי ?

פורסם

אלון

לדעתי לרוח יש את אנרגיה עצמאית משלה וזה כן קשור לאנרגיה של כדור הארץ, אך וברגע שהמטוס באוויר המטוס הוא אנרגיה, ואז יש לנו אנרגיה מול אנרגיה וזו ההתנגדות של שני הכוחות יחדיו, אחת של הרוח והשני של המטוס, למי שיש יותר כח הוא ינצח ,זו המציאות, אפילו שהרוח במצב תיאורטי של 0 קשרים, שגוף מסויים מתקרב למאסה, הוא יוצר התנגדות משלו, בשפה פשוטה הכוחות יוצאות למלחמה, ובדרך כלל תודה לאל למטוסים של היום יש את האנרגיה המספיקה בדחף המנועים כדי להתנגד למהירות רוח גבוהה יותר, אך כפי שכולם יודעים זה לא תמיד ככה, ההתנהגות הבילתי צפויה של הרוח מפחידה את רוב הטייסים בעולם, ולא פעם טייסים משנים נתיבי טיסה או גישה מסיבה זו.

סתם דוגמא, כמה פעמים קרה לכם שהרכב לידכם התקדם קדימה לאט ואתם לחצתם על דוושת הבלם כי חשבתם שהרכב שלכם נוסע אחורה.

מהירות המטוס חייבת להתבסס על מהירות שהיא קבועה, והיא מתבססת על המהירות הקרקעית.

ברגע שהמטוס ממריא הכל משתנה בהתאם לתנאים הסובבים לו.

תקנו אותי אם אני טועה.

מה אתם עושים פה לכו לעבוד בנאס"א :)

אלדד רובין.

http://gamc.isra-sim.com

פורסם

שלום לכולם.

הדיון הזה מאוד מעניין.

אני לא פיסיקאי גדול אבל,

לדעתי אנרגית הרוח היא בהחלט סופית (ולא אינסופית).

ובדיוק כמו שמפרשית מקבלת אנרגיה קינטית מהרוח (וכן, אנרגית הרוח יורדת גם אם בצורה זניחה) כך גם מטוס יכול לקבל אנרגיה קינטית מהרוח.

ארז.

פורסם

שלום לכולם.

הדיון הזה מאוד מעניין.

אני לא פיסיקאי גדול אבל,

לדעתי אנרגית הרוח היא בהחלט סופית (ולא אינסופית).

ובדיוק כמו שמפרשית מקבלת אנרגיה קינטית מהרוח (וכן, אנרגית הרוח יורדת גם אם בצורה זניחה) כך גם מטוס יכול לקבל אנרגיה קינטית מהרוח.

ארז.

פורסם

היינו אצל הדגים, טחנות רוח, שטנו במפרשיות, בדקנו מה קורה עם האנרגיה בעולם, ניסינו להאט את הרוח ולהקטין את כמות האנרגיה העולמית...

אז בואו נחזור לדיון.

והשאלה היא:

מטוס פונה בתוך רוח קבועה, בלי לשנות כוח מנועים או גובה.

האם ואיך תשתנה מהירותו המכשירית של המטוס במהלך הפניה? ומדוע

פורסם
היינו אצל הדגים, טחנות רוח, שטנו במפרשיות, בדקנו מה קורה עם האנרגיה בעולם, ניסינו להאט את הרוח ולהקטין את כמות האנרגיה העולמית...

אז בואו נחזור לדיון.

והשאלה היא:

מטוס פונה בתוך רוח קבועה, בלי לשנות כוח מנועים או גובה.

האם ואיך תשתנה מהירותו המכשירית של המטוס במהלך הפניה? ומדוע

טוב הייתי היום בפקולטה של אווירונאוטיקה וחלל ולמדתי קצת על הצינור פיטוט, בכל מקרה שאלתי גם את השאלה, בהנחה שהגובה והכוח שמפעיל המטוס לא משתנה אם אנחנו עוברים מרוח אף לרוח גב המהירות המכשירית תקטן ולהפך תגדל.

ההסבר, המהירות המכשירית תלויה במהירות המטוס ביחס לאוויר אם האוויר נע באותו כיוון של המטוס אז יש לנו חיסור של 2 וקטורים באותו כיוון ונקבל וקטור שקול קטן יותר (+ פחות + יקטין את הגודל). אם כיוון האוויר מנוגד לכיוון המטוס אז הוקטור השקול יגדל (+ פחות - יגדיל את הגודל). ראוי לציין שבהנחה הזו אני מזניח את הכוח שפועל על המטוס מהרוח מכיוון שהוא אמור להיות הרבה יותר קטן מהכוח של המנועים.

ארז בנוגע לאנרגיה, ברור שזה סופי, המונח אינסופי הוא לא הכי מדוייק בעולם, גם האנרגיה של הים היא סופית הכוונה שלי היא שמבחינת סדרי גודל אין פה משמעות לשינוי האנרגיה של האטמוספרה או הים כשאתה מודד סדר גודל של 10 בחזקת 4 לעומת סדר גודל של 10 בחזקת 9 אתה בהחלט יכול להגיד שהחזקה הגבוה היא גודל אינסופי (בהנחה שאתה מודד משהו בסדר גודל הקטן)

פורסם

שלום אלון,

איני יודע בוודאות.

אנרגיית הרוח לא מתנגדת או עוזרת לתנועת המטוס. מטוס נע באוויר ותנועה זו יוצרת התנגדות, ללא קשר לאנרגיה כלשהי.

באשר לעניין המשוואות, אמנם זה כעת מחוץ לתחום שלי, אך זו הדרך היחידה לפתור בעייה במכניקת הטייס, אוהב או לא. לכן אנחנו מתברברים סביב נקודה פשוטה.

עופר היי

אני מניח שגם אצלך בחו"ל כבר לילה אז לא אטריד יותר מדי.

אבל מה עם אופציה 3 שהיא לקבל את האנרגיה החסרה מהרוח (כמו שתחנת רוח ממירה את הרוח לאנרגיה)

אני טוען שבשלב הראשון אנרגיית הרוח מתנגדת לתנועת המטוס ולכן היא מפחיתה את האנרגיה הקינטית של המטוס לאפס (למרות שהמנועים מספקים דחף בריא) ובשלב השני היא נוספת לאנרגיית המטוס ובכך מאפשרת למטוס להאיץ את מהירותו הקרקעית (אינרציאלית) ולהעלות את האנרגיה הקינטית והכללית שלו בלי התערבות כימית (מנוע) או פוטנציאלית (הורדת אף)

ואנא... בוא נשאר בלי משוואות עם 6 דרגות חופש, כי אז יתחיל לצאת ללי עשן מהחיבורים של האזניים :shock:

פורסם

עידו,

הגזיה תחמם את הים, אתה לא מצויד באמצעים ושיטות נכונים בכדי למדוד זאת.

לחץ סטאטי הוא לחץ האטמוספירה בנקודה מסוימת, ונובע ממשקל מסת האוויר של האטמוספירה מעל לאותה נקודה.

לחץ טוטאלי הינו לחץ הנמדד על גבי גוף נע, ונובע מהלחץ עקב מהירות תנועת הגוף בזורם ועוד הלחץ הסטאטי באותה נקודה.

לפי הסבר זה, האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

זה לא מדוייק עופר, העובדה שהאטמוספרה מאבדת אנרגיה לא אומרת שהיא מאיטה את הרוח, האנרגיה של האטמוספרה היא אינסופית ולכן לא תהיה השפעה על מהירות.

זה מקביל לזה שתעמוד עם גזיה ותחמם את הים, אין ספק שאתה מעביר אנרגיה לים אבל הטמפרטורה שלו לא תעלה.

גרגורי,

לחץ סטאטי וטוטאלי זה לחץ שהמטוס מרגיש אני מניח, טוטאלי אני מבין אבל מה המשמעות של לחץ סטאטי ?

פורסם
עידו,

הגזיה תחמם את הים, אתה לא מצויד באמצעים ושיטות נכונים בכדי למדוד זאת.

לחץ סטאטי הוא לחץ האטמוספירה בנקודה מסוימת, ונובע ממשקל מסת האוויר של האטמוספירה מעל לאותה נקודה.

לחץ טוטאלי הינו לחץ הנמדד על גבי גוף נע, ונובע מהלחץ עקב מהירות תנועת הגוף בזורם ועוד הלחץ הסטאטי באותה נקודה.

לפי הסבר זה, האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

זה לא מדוייק עופר, העובדה שהאטמוספרה מאבדת אנרגיה לא אומרת שהיא מאיטה את הרוח, האנרגיה של האטמוספרה היא אינסופית ולכן לא תהיה השפעה על מהירות.

זה מקביל לזה שתעמוד עם גזיה ותחמם את הים, אין ספק שאתה מעביר אנרגיה לים אבל הטמפרטורה שלו לא תעלה.

גרגורי,

לחץ סטאטי וטוטאלי זה לחץ שהמטוס מרגיש אני מניח, טוטאלי אני מבין אבל מה המשמעות של לחץ סטאטי ?

תודה על ההסבר עופר, בקשר לגזיה - שוב כמו שאמרתי המושגים אינסופי ואפס בפיסיקה הם לא תמיד כמו במתמטיקה. אתה אומר שיהיה שינוי בטמפרטורה ובחום (חום הוא האנרגיה שאתה משקיע בים ולא הטמפרטורה לו ד"א). ושוב לפי ההסבר שלי האנרגיה של הים היא ענקית מבחינת סדרי הגודל שלה לעומת סדר הגודל של השינוי ולכן נוכל להגיד שאין שינוי. בגלל שיש שינויון קטן אז הטמפ' תעלה אבל זה יהיה משהו בסגנון של 0.000000000000000000001 מעלות צלסיוס... זניח מאוד. אבל זה לא קשור לשאלה של אלון.

בכלל אתם עושים פה מישמש אחד גדול בין כוחות לאנרגיה ולמהירות.

פורסם

באופן שהשאלה מוצגת כאן, איני יודע אם היא מאפשרת קבלת תשובה לשאלה שמעסיקה את אלון.

טוב הייתי היום בפקולטה של אווירונאוטיקה וחלל ולמדתי קצת על הצינור פיטוט, בכל מקרה שאלתי גם את השאלה, בהנחה שהגובה והכוח שמפעיל המטוס לא משתנה אם אנחנו עוברים מרוח אף לרוח גב המהירות המכשירית תקטן ולהפך תגדל.

ההסבר, המהירות המכשירית תלויה במהירות המטוס ביחס לאוויר אם האוויר נע באותו כיוון של המטוס אז יש לנו חיסור של 2 וקטורים באותו כיוון ונקבל וקטור שקול קטן יותר (+ פחות + יקטין את הגודל). אם כיוון האוויר מנוגד לכיוון המטוס אז הוקטור השקול יגדל (+ פחות - יגדיל את הגודל). ראוי לציין שבהנחה הזו אני מזניח את הכוח שפועל על המטוס מהרוח מכיוון שהוא אמור להיות הרבה יותר קטן מהכוח של המנועים.

פורסם

שלום עידו,

כאשר עוסקים במדעים מדויקים חשוב להיות מדויק ושיטתי:

א. כתבתי "תחמם את הים", מה לא בסדר?

ב. איפה ראית בדברי עירוב מושגים פיסיקאליים כגון אנרגיה, כוח ומהירות באופן לא נכון?

עידו,

הגזיה תחמם את הים, אתה לא מצויד באמצעים ושיטות נכונים בכדי למדוד זאת.

לחץ סטאטי הוא לחץ האטמוספירה בנקודה מסוימת, ונובע ממשקל מסת האוויר של האטמוספירה מעל לאותה נקודה.

לחץ טוטאלי הינו לחץ הנמדד על גבי גוף נע, ונובע מהלחץ עקב מהירות תנועת הגוף בזורם ועוד הלחץ הסטאטי באותה נקודה.

לפי הסבר זה, האטמוספירה מאבדת אנרגיה כי היא מעבירה אותה למטוס. מוזר לא, המטוס מאיט את הרוח?

זה לא מדוייק עופר, העובדה שהאטמוספרה מאבדת אנרגיה לא אומרת שהיא מאיטה את הרוח, האנרגיה של האטמוספרה היא אינסופית ולכן לא תהיה השפעה על מהירות.

זה מקביל לזה שתעמוד עם גזיה ותחמם את הים, אין ספק שאתה מעביר אנרגיה לים אבל הטמפרטורה שלו לא תעלה.

גרגורי,

לחץ סטאטי וטוטאלי זה לחץ שהמטוס מרגיש אני מניח, טוטאלי אני מבין אבל מה המשמעות של לחץ סטאטי ?

תודה על ההסבר עופר, בקשר לגזיה - שוב כמו שאמרתי המושגים אינסופי ואפס בפיסיקה הם לא תמיד כמו במתמטיקה. אתה אומר שיהיה שינוי בטמפרטורה ובחום (חום הוא האנרגיה שאתה משקיע בים ולא הטמפרטורה לו ד"א). ושוב לפי ההסבר שלי האנרגיה של הים היא ענקית מבחינת סדרי הגודל שלה לעומת סדר הגודל של השינוי ולכן נוכל להגיד שאין שינוי. בגלל שיש שינויון קטן אז הטמפ' תעלה אבל זה יהיה משהו בסגנון של 0.000000000000000000001 מעלות צלסיוס... זניח מאוד. אבל זה לא קשור לשאלה של אלון.

בכלל אתם עושים פה מישמש אחד גדול בין כוחות לאנרגיה ולמהירות.

פורסם

לא אתה ספציפית עופר, בדיון הזה בכלל...

ובקשר לדיוק, זו כבר שאלה פילוסופית, לכל תחום במדע יש את רמת הדיוק הנדרשת שלו. לרוב הפיסיקה בנויה על קרובים והזנחות.

פורסם

אנרגיית הרוח לא מתנגדת או עוזרת לתנועת המטוס. מטוס נע באוויר ותנועה זו יוצרת התנגדות, ללא קשר לאנרגיה כלשהי.

היי עופר

אנרגיית הרוח בוודאי עוזרת או מתנגדת לתנועת המטוס ביחס לקרקע, וזה ברור.

התנגדות האוויר לתנועת המטוס קבועה בסוגייה שבה אנו דנים.

מה שנשאר הוא השאלה המקורית...

פורסם

אנרגיית הרוח לא מתנגדת או עוזרת לתנועת המטוס. מטוס נע באוויר ותנועה זו יוצרת התנגדות, ללא קשר לאנרגיה כלשהי.

היי עופר

אנרגיית הרוח בוודאי עוזרת או מתנגדת לתנועת המטוס ביחס לקרקע, וזה ברור.

התנגדות האוויר לתנועת המטוס קבועה בסוגייה שבה אנו דנים.

מה שנשאר הוא השאלה המקורית...

אתה מבלבל פה אנרגיה עם כוח החיכוך של האוויר עם המטוס, כאשר הרוח בכיוון המטוס הוא תורם לכוח של המנועים והפוך הוא גורע מהם. לאנרגיה אין כיוון והיא לא יכולה להתנגד או לתרום היא רק יכולה להתגלגל מצורה אחת לאחרת ולעבור מגוף אחד לאחר.

לשאלה שלך עם כל ההנחות המאוד תאורטיות עניתי, בתכלס הרי אתה תעשה את הפניה לאט וכוח המנועים ישתנה על מנת לשמור על מהירות קבועה. אם הכוח לא משתנה ואנחנו נשארים באותם תנאים (מהירות רוח, צפיפות אוויר, גובה) המהירות תקטן, כמו שאמרתי יש פה גם את הגורם של כוח החיכוך אבל לדעתי הוא זניח אל מול הכוח של המנועים.

פורסם

פיסיקאי אני ממש לא, אבל נעזרתי במורה לפיסיקה שלא הבין מאיפה בכלל הבאתי את השאלה הזאת.

בפנייה מרוח אף לגב ,באותו הגובה (שהרי בסיד אתה גם מטפס דבר שמשנה לך פרמטר משמעותי בעניין הזה) ומנועים במצב קבוע , מהירותך המכשירית תקטן.

ככל שהפנייה תהיה מתונה יותר ככה השינוי במהירות יהיה פחות דרסטי.

קראתי את הדוגמא של הדגים אף לא ראיתי מה נכתב בהקשר לכך, מה שנאמר לי זה שהדגים ירגישו את המהירות רק בהאצה אך לא כשהמהירות תהפך ותשאר קבועה, כמובן כל עוד הרכבת נשארת באותו ציר אופקי ורוחבי.

פורסם

דיון מהנה ביותר!

לדעתי אלון צודק בתיאור. הרוח מפעילה כוח על המטוס.

נתייחס לדוגמה שבה הרוח היא של 200 קשר ולכן המטוס עומד במקום יחסית לקרקע:

כאשר הרוח היא רוח אף, מנועי המטוס מספקים כוח נגדי שהרכיב האופקי שלו שווה לזה שמפעילה הרוח ולכן המטוס לא נע (אפס תאוצה). כאשר המטוס חג ב-90 מעלות, הרוח מאיצה את המטוס "הצידה".

לשאלה האם המטוס מאט את מהירות הרוח התשובה היא כן (דמיינו מטח של כדורי טניס במקום מולקולות אויר - האפקט דומה). אמנם זה נראה מוזר במבט ראשון, אבל גם כאשר מכונית מאיצה בכוון מזרח, סיבוב כדור הארץ מואט קלות (מה שמתאזן בערך כאשר היא בולמת לבסוף).

מטוס הפונה ב-180 מעלות בתוך רוח אף התחלתית של 40 קשר יזכה לירידה זמנית של המהירות המכשירית וזאת משום שהתאמת מהירותו למהירות גוש האויר (ע"י "קבלת" אנרגיה מהרוח) תהיה איטית יותר משינוי מצבו ביחס לגוש האויר. דמיינו סיבוב של 180 מעלות שמתבצע בהרף עין (למשל לעשות pause בסימולטור ואז slew של 180 מעלות). יהיה שינוי מהירות זמני שיקוזז בסוף ע"י התייצבות עם תרומת הרוח.

נא להתחבר על מנת להגיב

You will be able to leave a comment after signing in



התחברות לאתר



×
×
  • יצירת חדש...