Dokładnie z wiatrem, szybciej niż wiatr

[A.T.]

Najpierw fajna zagadka:


A tutaj związaną z tym ciekawostka:


Czy pojazd napędzany tylko wiatrem może jechać dokładnie z wiatrem (ten sam kierunek co powietrze względem ziemi) ale szybciej od tego wiatru, który go pcha?

[Dudas]

Skoro czerpie energie tylko i wyłącznie z wiatru(pomijamy nierówności terenu) to wydaje się że nie może jechać szybciej niż wiatr, bo nie dość że nie byłby napędzany, to byłby zatrzymywany poprzez względne poruszanie się w stronę przeciwną do powietrza. Ewentualnie mógłby się rozpędzić przy jakimś wietrze i mając pewną prędkość, wiatr mógłby przestać wiać tak mocno, przez co przez chwilę pojazd będzie jechał szybciej niż wiatr

[A.T.]

Skoro czerpie energie tylko i wyłącznie z wiatru(pomijamy nierówności terenu) to wydaje się że nie może jechać szybciej niż wiatr, bo nie dość że nie byłby napędzany, to byłby zatrzymywany poprzez względne poruszanie się w stronę przeciwną do powietrza.

Linijka pcha wózek, który posuwa się szybciej niż linijka:


Dlaczego powietrze nie może pchać wózka który posuwa się szybciej niż powietrze?

Ewentualnie mógłby się rozpędzić przy jakimś wietrze i mając pewną prędkość, wiatr mógłby przestać wiać tak mocno, przez co przez chwilę pojazd będzie jechał szybciej niż wiatr

Chodzi o stały wiatr i stalą prędkość pojazdu.

[Dudas]

Dlaczego powietrze nie może pchać wózka który posuwa się szybciej niż powietrze?

Ponieważ wtedy wózek porusza się pod wiatr, a z doświadczenia wiemy że poruszając się pod wiatr hamujemy

[A.T.]

Dlaczego powietrze nie może pchać wózka który posuwa się szybciej niż powietrze?

Ponieważ wtedy wózek porusza się pod wiatr, a z doświadczenia wiemy że poruszając się pod wiatr hamujemy

"Pod wiatr" znaczy dla ciebie: "z punktu widzenia wózka powietrze się cofa"? Linijka tez się cofa z punktu widzenia tego wózka:

Ale jakoś go nie hamuje tylko popycha.

Zastanów się czy "z wiatrem szybciej niz wiatr" to naprawdę taka sama sytuacja jak "pod wiatr". Prędkość powietrza względem wózka jest taka sama, ale co z prędkością ziemi względem wózka?

[Dudas]

Interesuje nas tylko i wyłącznie prędkość względna powietrza i wózka, bo to jest właśnie to co odczuwamy jako wiatr. Nie jestem pewien co do filmiku ale wydaję mi się, że cały trick polega na różnicy wielkości kół, ale na pewno to nie mam pojęcia. W każdym razie jeżeli poruszasz się w przeciwnym kierunku niż wiatr (a tak jest poruszając się szybciej niż wiatr, tj cząsteczki powietrza) to natrafiasz na opór powietrza.

[A.T.]

Interesuje nas tylko i wyłącznie prędkość względna powietrza i wózka,

Pojazd ma kontakt z dwoma rzeczami: powietrzem i ziemią. Dlaczego tylko powietrze ma być istotne.

bo to jest właśnie to co odczuwamy jako wiatr.

To jest "odczuwany wiatr". Ale wózek ma kontakt z ziemia i powietrzem które poruszają się względem siebie. To jest ten "normalny wiatr".

Nie jestem pewien co do filmiku ale wydaję mi się, że cały trick polega na różnicy wielkości kół, ale na pewno to nie mam pojęcia.

Nie całkiem. Ale dlaczego tego samego triku nie można zastosować z powietrzem zamiast linijki?

W każdym razie jeżeli poruszasz się w przeciwnym kierunku niż wiatr (a tak jest poruszając się szybciej niż wiatr, tj cząsteczki powietrza) to natrafiasz na opór powietrza.

Opory zawsze są. Wózek pod linijka tez je ma.

[A.T.]

Skoro czerpie energie tylko i wyłącznie z wiatru(pomijamy nierówności terenu) to wydaje się że nie może jechać szybciej niż wiatr,

Pojazd z pasażerem osiągnął ponad 2 x prędkość wiatru (jadąc
dokładnie z wiatrem):


http://www.youtube.com/watch?v=c5VlX-xEk00

Ewentualnie mógłby się rozpędzić przy jakimś wietrze i mając pewną prędkość, wiatr mógłby przestać wiać tak mocno, przez co przez chwilę pojazd będzie jechał szybciej niż wiatr

Na drugim filmie jedzie 1:30 min szybciej niż wiatr.

[Fibik]

Ciekawe.
Mam pomysł - zasilania samochód z turbiny wiatrowej.

Przy 100 km/h opór jest duży, np. maluch musi pracować pełną mocą silnika żeby utrzymać taką prędkość (z 20 kW).

Ale jeśli wystawimy z przodu wiatrak, wtedy powierzchnia natarcia nie zmieni się, czyli opór nie wzrośnie, a wiatrak się kręci - daje moc właśnie dokładnie taką, jaką potrzeba do pokonania oporów (albo prawie, w każdym razie porównywalną, co można wyliczyć).

Dziwne. Z tego wynikałoby że można jechać, np. autostradą lub szybkimi drogami, praktycznie za darmo.

Czyżby opór turbiny przekraczał tu siłę wiatru? Raczej nie.
A dodatkowo mamy jeszcze za turbiną prędkość wiatru do trzech razy mniejszą, zatem względem ziemi jest wiatr.

Zatem możemy zastosować napęd na śmigło - w stylu tego mechanizmu wyprzedzającego wiatr.
Niech będzie tam wiatr za turbiną 0.5 ze 100 km/h = 50km/h, odpychamy powietrze do tyłu i zyskujemy 2 razy, bo napędzamy z kółek (plus z turbiny z przodu).

[A.T.]

Ciekawe.
Mam pomysł - zasilania samochód z turbiny wiatrowej.

Przy 100 km/h opór jest duży, np. maluch musi pracować pełną mocą silnika żeby utrzymać taką prędkość (z 20 kW).

Ale jeśli wystawimy z przodu wiatrak, wtedy powierzchnia natarcia nie zmieni się, czyli opór nie wzrośnie, a wiatrak się kręci - daje moc właśnie dokładnie taką, jaką potrzeba do pokonania oporów (albo prawie, w każdym razie porównywalną, co można wyliczyć).

Dziwne. Z tego wynikałoby że można jechać, np. autostradą lub szybkimi drogami, praktycznie za darmo.

Czyżby opór turbiny przekraczał tu siłę wiatru? Raczej nie.
A dodatkowo mamy jeszcze za turbiną prędkość wiatru do trzech razy mniejszą, zatem względem ziemi jest wiatr.

Zatem możemy zastosować napęd na śmigło - w stylu tego mechanizmu wyprzedzającego wiatr.
Niech będzie tam wiatr za turbiną 0.5 ze 100 km/h = 50km/h, odpychamy powietrze do tyłu i zyskujemy 2 razy, bo napędzamy z kółek (plus z turbiny z przodu).

Nie ma co kombinować. Jak nie ma wiatru rzeczywistego (różnica prędkości miedzy ziemią a masą powietrza), to nie ma źródła energii. Jak jest wiatr rzeczywisty to niezależnie od własnej prędkości można go zwolnic i zebrać jego energie. Lokalny wiatr rzeczywisty wytworzony podmuchem pojazdu nic ci nie da. Zeby go wytworzyć tracisz więcej energii niż z niego wyciągniesz.

North American Land Sailing Association zatwierdziła rekord tego ze śmigłem. 2.8 x prędkość wiatru z wiatrem:

Kod: Zaznacz cały

http://www.nalsa.org/DownWind.html

[Fibik]

Nie musisz wyciągać.
Rozpędzasz się tylko, a potem jedziesz za darmo, bo odzyskujesz na turbinie to co tracisz na oporach -
na turbinie opór pracuje.

No, a dalej - za turbiną masz już mniejszy wiatr, więc realny, bo względem jezdni, np.: v - 0.5v = 0.5v;
Na tym 0.5 v jedzie ten wózek, przekładnia ponad 2 razy, więc będzie już ponad v... hihi!

[A.T.]

Nowe video na ten temat:

Kod: Zaznacz cały

https://www.youtube.com/watch?v=jyQwgBAaBag

Druga cześć:

Kod: Zaznacz cały

https://www.youtube.com/watch?v=yCsgoLc_fzI

[matmatmm]

Czy tylko ja uważam, że eksperyment na bieżni nijak ma się do rzeczywistego eksperymentu?

wyjaśnienie:    

Gdy pojazd stoi na bieżni i dmucha w niego jakieś źródło wiatru, niezależnie od prędkości bieżni na pojazd ma prawo działać siła ze strony tego wiatru (bo mamy niezerową prędkość powietrza względem pojazdu). Sytuacja jest zupełnie inna w rzeczywistym eksperymencie - wtedy (w modelu wzorcowym) w pewnym momencie pojazd porusza się z prędkością równą prędkości wiatru, więc prędkość powietrza względem pojazdu wynosi zero, przez co niemożliwe jest, by wiatr generował siłę działającą na pojazd powodującą jego przyspieszenie (powyżej prędkości wiatru).

opinia o całym eksperymencie:    

Jednak (według mnie) w praktyce pojazd porusza się szybciej niż wiatr (i nawet przyspiesza, gdy już przekroczy prędkość wiatru). Jednak (znów według mnie) powody są zupełnie inne niż przestawione w filmikach. Otóż wiatrak jest najprawdopodobniej skonstruowany w ten sposób, że napędza go wiatr wiejący z różnych kierunków (być może nawet przeciwny do kierunku jazdy). Nietrudno chyba sobie wyobrazić, że wtedy dość łatwo jest uzyskać prędkość większą niż składowa prędkości wiatru zgodna z kierunkiem jazdy (w skrajnym przypadku wiatr może wiać z boku albo nawet w twarz, a i tak powodować przyspieszenie).

[A.T.]

w pewnym momencie pojazd porusza się z prędkością równą prędkości wiatru,

Dokładnie tą sytuacje symuluje bieżnia: Zasada względności Galileusza

Otóż wiatrak jest najprawdopodobniej skonstruowany w ten sposób, że napędza go wiatr wiejący z różnych kierunków (być może nawet przeciwny do kierunku jazdy).

To nie jest wiatrak napędzany wiatrem pozornym, tylko śmigło napędzane przez kola.

[matmatmm]

Masz rację. Zupełnie źle zrozumiałem działanie tego pojazdu.