Задание 230. Вентилятор на собственной парусной лодке
Задания
Можно ли двигаться, дуя вентилятором на свой парус? Что если дуть мимо паруса?
Условие из сборника, с. 39, фрагмент 1
Ответ
В простейшей учебной модели вентилятор сообщает воздуху импульс вперёд и получает реакцию назад; парус полностью останавливает тот же поток относительно лодки и получает равное действие вперёд. Если горизонтальный импульс воздуха снаружи в итоге не меняется, эти воздействия компенсируются и тяги лодки нет.
Это не универсальный запрет: реальный поток входит и выходит из системы. Если парус разворачивает выбрасываемый воздух назад, он может создать результирующую тягу вперёд; её знак определяется суммарным выходящим импульсом воздуха. Форма паруса и направление выхлопа в условии не заданы, поэтому объявлять невозможность при любой геометрии неверно.
Если дуть мимо паруса, воздух уносит импульс в направлении струи, а лодка получает реактивную тягу в противоположную сторону. Для движения вперёд вентилятор должен выбрасывать воздух назад.
Что применять при решении
Третий закон Ньютона
\(\vec F_{12}=-\vec F_{21}\). В классической модели силы взаимодействия равны, противоположны и приложены к разным телам.
Натяжение
При статическом растяжении лёгкой верёвки натяжение равно силе на каждом конце; противоположные силы не складывают в удвоенное натяжение.
Внешние и внутренние силы
Внутренние силы могут перераспределять движение частей; изменение импульса всей системы определяется внешним взаимодействием и переносом массы через границу.
Создать проектГотовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.
Уведомление об авторском праве и цитировании
ВНИМАНИЕ: Представленные фрагменты из учебных материалов
используются исключительно в научно-образовательных целях в объеме,
оправданном поставленной целью.
Данное использование осуществляется в рамках, установленных законодательством об авторском праве
(в частности, нормами о свободном использовании произведения для образовательных целей).
В соответствии с законодательством, автор и источник заимствования
указаны для каждого используемого фрагмента.
