Я формулы применяю осознанно, в отличии от альтернативщиков. У меня, в отличии от них, есть формулы, размерности и обьяснения. Энергия килогамма на высоте 100м будет 980Дж. Чтобы килограмм на эту высоту поднять нужно затратить тоже 980Дж с КПД подьемника равном едиице(100%) . Тк по условию задачи КПД в обоих случаях одинаков мы его можем считать за 1. Потому кол-во работы будет одинаковым в обоих случаях. Можем убедиться преобразовав формулу так, чтобы выразить высоту.
h = A1 / (m * g)- первый случай.
h = A2 / (m * g) - второй случай.
Тк высота h у нас одинакова, то можем получить равенство:
A1 / (m * g) = A2 / (m * g),
(m * g) в обоих частях сокращаются и получаем A1 = A2. ЧТД.
Вот Вам физика с математикой и умением пользовпться формулами. Жду демонстрации Ваших навыков.
Браво. Отлично.
Формулами вы пользуетесь, но они не имеют отношения к решаемой задаче.
То что вы нарисовали не имеет отношения к реальной физической ситуации
описанной в условии задачи от слова - совсем.
Вы опять считаете виртуального коня в вакууме.
вы считаете работу которую произведет сила тяжести над грузом при его скидывании со 100 метров
и не понимаете этого. это прискорбно.
опять же где ваше потраченное топливо?
Вы когда-нибудь в лифте поднимались?
---------------------------------
Итак решает задачу о подъеме 1кг на 100 метров.
Нам нужно используя твердотопливные ракетные
ускорители организовать подъем(заброс) 1кг на высоту 100 метров с точностью
пусть 5-10 процентов.
1. для простоты описания ситуации используем макетные двигатели
с тягой 1кгс (равная силе тяжести G=1кгс)
2. Включение и выключение ракетных двигателей мы можем производить
в любой момент времени с точностью до 0,0000001 секунды.
3. Массу самих двигателей и оставшегося топлива не учитываем
для того, чтобы не усложнять задачу
4. сопротивление воздуха не учитываем
5. Реальную затраченную мощность определяем по времени работы
двигателя в сек. (пусть двигатель создавая тягу 1кгс за 1 сек. тратит ровно х миллиграмм топлива)
теперь выберем способ подъема на 100 метров.
подъём осуществляется в три этапа –
1. первый этап
это разгон до какой-то определенной скорости
(отрезок подъёма "разгон"),
2. второй этап
это равномерное движение с постоянной, достигнутой скоростью
(отрезок подъёма "равномерный")
3. торможение (отрезок подъёма "торможение").
Если кто хотя бы раз в своей жизни пользовался лифтами,
то должен знать, что именно так это происходит,совершенно
без разницы что использовать. электромотор, ДВС или ракетный двигатель.
Для упрощения рассчетов разгон будем осуществлять 2-мя ракетными двигателями.
Реальным физикам должно быть понятно что если включить только один двигатель,
с силой G он компенсирует силу тяжести и груз останется на месте.
Разгоняем 2-мя двигателями.
Далее на этапе "равномерный" выключаем один двигатель и оставляет только один
как раз для компенсации силы тяжести, чтобы груз продолжал двигаться с набранной
в процессе разгона скоростью.
в конце подъема выключаем двигатель и груз двигаясь по инерции останавливается силой тяжести G
направленной против его движения.
Вроде все просто.
Силы ракетных моторов применяемых
на разгоне F=2G
на равномерном F=G
на торможении естественно F=0
за базу для примерного расчета используем время t_разгона. (у нас же время разгона в задаче)
определим скорость движения груза на участке подъема "равномерный".
V_равномерный = (F_разгона-G)*t_разгона/m = G*t/m (скорость в конце разгона если не понятно)
определим длинну в метрах участка разгона H_разгона=G*t*t/2
участок торможения в метрах равен участку разгона по очевидным причинам.
высота подъема на равномерном участке H_равномерный=100 метров - 2*Н_разгона
время подъема на равномерном участке t_равномерный=Н_равномерный/V_равномерный
соответственно общие затраты топлива на подъем груза равны
2*t_разгона+1*t_равномерный понятно почему (два двигателя работают и один двигатель соотв)
пробуем:
пускаем 2 мотора(Тяга 2кгс ) на время t_разгона=t_торможения=1,2сек.
H_разгона=Н_торможения=7метров примерно
Скорость в конце разгона V_равномерный =11,77 м/сек примерно
H_равномерный=100 метров - 2*7 метров = 86 метров примерно
Время равномерного подъема у нас t_равномерный=7,3 сек
результат:
Время на подъем общее составило 9,7 сек высота 100 метров. топливо: 2,4х+7,3х=9,7х миллиграмм топлива
опять пробуем:
пускаем 2 мотора(Тяга 2кгс ) на время t_разгона=t_торможения=0,25 сек.
H_разгона=Н_торможения=0,3 метров примерно
Скорость в конце разгона V_равномерный =2,453 м/сек примерно
H_равномерный=100 метров - 2*0,3 метров = пусть 100 метров примерно
Время равномерного подъема у нас t_равномерный=40,8 сек
результат:
Время на подъем общее составило 41,3 сек высота 100 метров.
топливо: 2*0,25х+40,8х=41,3х миллиграмм топлива
результаты 9.7х миллиграм и 41,3х миллиграмм
да, я специально сидел и подбирал способ подъема чтобы получить затраты топлива
прямо пропорциональные времени подъема.
Чтобы стало очевидна та моя мысль которую вы понять не хотите:
как только вы оторвали груз от опоры, вы производите работу
против силы тяжести вместо этой опоры. и все то время
пока вы поднимаете груз вы будете палить реальное топливо и совершать реальную
работу против реальной силы тяжести.
висеть - это очень дорого по топливу.
Чтобы получить энергетические затраты на подъем идентичные падению,
надо применить бесконечную тягу в микроскопическое время на участке "разгон",
иметь вырожденный участок "равномерный" и все оставшееся время
тормозить силой гравитации без тяги. Только в этом случае ваша
математика из книжки приблизится к реальным затратам топлива!
В любом случае реальные топливные затраты зависят
от времени подьема груза и зависят от конкретного способа подъема.
И это совершенно очевидный факт при реальном выполнении ракет.
Ищите ошибки, пересчитайте свою реальную схему подъема.
Примените 100 двигателей на участке разгона, уберите участок "равномерный"
получите потребленное топливо. и т.д.
Можете разные варианты посчитать я вас уверяю. расход реальный топлива будет разный
🙂
Сейчас знатоки меня поправят что топливо потраченное на борьбу с гравитацией
на участке "равномерный" это энергия потраченная ПРИ подъеме тела на высоту 100 метров.
А не энергия потраченная на подъем тела ах-ахахах.
Сразу отвечу - а как вы иначе его туда поднимите. а никак.
Это виртуальный Конь в вакууме.
