主题:闭门造车要不得啊 -- 晨枫
在上一篇的倒数第二段其实已经大概说了说,需要再补充的是以下几点。
1、动能E = 1/2 mv^2,航母的速度减小了,其动能也就减小了,速度与动能是有直接关系的,这也是讨论航母速度的一个原因。更重要的是,飞机起飞靠的是速度,动能只有转化为速度才能达到帮助起飞的作用,所以从速度入手更能直观地看清楚您的设计是否能够达到目的。
2、在航母后张开的雨伞。我明白您的意思,是用一个类似弹弓的机构,将雨伞受到的空气阻力拐个弯施加在飞机上。但这不是将航母的动能施加在飞机上,因为在飞机离开航母前,飞机、航母和雨伞是一个整体,不存在动能转换的问题。
3、如果要将飞机和航母考虑为两个部分的话,那么雨伞能给飞机的加速度和雨伞所受的力成正比(F=ma,a=F/m),这里的m是飞机的质量,F是雨伞所受的力,也近似的是飞机所受的力;雨伞所受的力和伞与空气的相对速度以及伞内空气的质量(不是航母的质量)的平方成正比(F=mv^2),雨伞与空气的相对速度可以近似地假定为就是航母的速度。在这两个公式里,没有涉及航母的质量,只涉及航母的速度;在没有航母质量的情况下,就没有航母动能的问题,也就不存在将航母动能传递给飞机的这个过程。
应当注意的是,因为雨伞的存在造成了航母的加速度方向向后,从而降低了航母的速度,这样就会逐渐降低雨伞所受的力,也因而会降低雨伞能够施加给飞机的加速度。速度就是动能、动量与加速度这三者的连接点,所以从速度入手就能搞清楚这三者之间是否有矛盾或冲突的地方,并不是说讨论了速度等于忽略了讨论动能。从这一点也可以看出来动能定理的复杂性,所以如果能用速度、加速度或者动量定理等来解决的,就尽量不要用动能定理。
4、航母的动能固然大,但不是说大的动能就一定能用上的。如果非要利用航母动能,那我想到的方法就是将飞机固定在海里的一条跑道上,让航母从后面撞击飞机,然后还得确保撞击后跑道和航母保持静止,这样才可以近似地说将航母的动能转换到了飞机上。当然这样就和在航母内部动能转换的目的就不一致了,可是这就回到了第二点,从基础理论上讲,一个物体整体内部是不能进行动能转换的。
5、在讨论工程设计问题时首先要考虑清楚理论上是否存在漏洞或者存在有冲突的地方。如果发现这个设计在动能定理上与动量定理、牛顿第二定律等产生了冲突,那么这个设计的力学理论基础肯定有根本性的问题,肯定有某些地方是搞混淆了,这个设计的出发点也就需要重新考虑了。这种情况下就不要继续考虑是采用无级变速还是离合器的问题了,也不要考虑设计上的能量损耗问题了,这些都要在解决了基本的力学模型后才能考虑。因为实践性的工程问题不能违背基本的物理定律,就像永动机不可能实现一样。
6、需要更正本人前文的一点是,飞机在航母上起飞最关键的是飞机与空气的相对速度,而不是飞机与海面的相对速度,飞机与空气的相对速度大了,飞机的升力才大。这也是为什么航母上的飞机起飞时,航母都要尽量逆风航行的原因。但前文的讨论中假定空气是静止的,所以可以将前文中飞机与海面的相对速度看作是飞机与空气的相对速度,在实质上并不影响推导过程和结论。
希望以上这些已经比较完整地回答了您的疑问。
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🙂您说的这个事,我是知道的,是我的文字表达引起了歧义 合金镜头 字126 2010-12-07 03:50:32
🙂这种“动能转换”的方法有问题 4 土豆大叔 字1872 2010-12-04 19:10:23
🙂你好,我的意思是利用航母前进时产生的动能,而不是速度 合金镜头 字643 2010-12-04 20:09:01
🙂动能的简单讨论
🙂首先感谢您精彩的回复,我已经鲜花了 合金镜头 字1558 2010-12-05 00:00:13
🙂好吧,再说说关于动能比较基本的一点 1 土豆大叔 字1064 2010-12-05 07:51:35
🙂您的这个回帖中的大多数观点我都同意 合金镜头 字793 2010-12-05 08:35:29
🙂要注意消除阻力和惯性带来的假象 4 土豆大叔 字2774 2010-12-05 12:24:37