Авторотация 1 ● Рёв быка
Vložit
- čas přidán 6. 02. 2022
- Ромбос или bullroarer - это привязанная к верёвке планка, которую раскручивают за эту верёвку. В полёте планка вращается вокруг своей оси и издаёт низкий звук. Вращение планки происходит под действием набегающего потока воздуха.
Ключевые слова: авторотация, аэроакустика, вихревая дорожка, вихревой аэрофон, шаманский телефон, bullroarer
Авторотация 1 ● Рёв быка • Авторотация 1 ● Рёв быка
Авторотация 2 ● Планирующая пластина • Авторотация 2 ● Планир...
Авторотация 3 ● Бумажный вертолёт • Авторотация 3 ● Бумажн...
Авторотация 4 ● Силы и моменты • Авторотация 4 ● Силы и...
Как летает автожир? • Как летает автожир?
Auto-rotating flat plate • Auto-rotating flat plate
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/
Из-за вращения пластины, верёвка закручивается, когда сила натяжения верёвки становится больше силы вращающей пластину, пластина начинает вращаться в другую сторону и закручивать верёвку в противоположную сторону. Соответственно вращаясь то в одну то в другую сторону пластина описывает конус то внутрь то наружу.
Подерживаю.
*да кстати, сила вращающая пластину - это срывающийся с пластины вихрь пониженного давления. Этот же вихрь заставляет систему вращаться конусом, а не по кругу, оттягивая пластину то в одну сторону от центра вращения системы, то в другую.
Срыв потока и всё, обычное явление из-за которого первые аэропланы бились и только Можайский объяснил причину и сделал более менее правильную форму крыла. Из-за срыва потока и меняется конус.
перезакручивание веревки + эффект Коанда (чи Магнуса? всегда их путаю).
В таком случае если прикрепить вертлюг можно ли будет избежать этого эффекта ?
С последней парты, где сидят двоечники брошу реплику : эффект Джанибекова ! 😁
Но после хохота класса и подзатыльника от шышкаря , до меня дойдет, что веревка-то скручивается.
Блин, 45 лет уже прошло, когда про подобное проходили в советской школе, но до сих пор интересно. С удовольствием смотрю все Ваши ролики.
Как я хочу туда, в свою юность !!!!!
@@YouGloomy Даже если и похоже, от все равно: это разные оперы.
Одна про любовь, другая про ревность :)))
Хочу сказать вам, что я благодарен вашему каналу. Интересно, полезно, познавательно! Мне уже, увы, не достанется такой преподаватель в школе, ибо моé школьное время и универ уже позади. Но у меня есть сын, которому я желаю дать хорошее образование. И пусть у каждого ребенка будет свой преподаватель, списанный с Вас. Всем известный факт, что обучаемость всегда зависит от учителя, лишь малая доля от предрасположенности человека.
Моé Вам почтение. Да здравствует просвещение! 👏
Сразу вспомнился фильм "Данди по прозвищу "Крокодил" :)
Класс! поставил лайк с первых кадров!
Спасибо!
вот всегда приятно видеть, когда эксперименты проводят вовлеченно и жизнерадостно) лайк)
Кажется, конусность обусловлена тем что с одной стороны воздух обтекает лопатку с большей скоростью (относительно грани лопатки) нежели чем с другой, из-за её вращения. Из-за разности скоростей потока получается разное давление на грани, согласно уравнению Бернулли, что смещает лопатку. "Направление конусности" изменялось из-за смены направления вращения лопатки, которое вероятно связанно с тем что нить не может бесконечно закручиваться в одну сторону, и при определенном предельном закручивании она раскручивает лопатку в противоположную сторону, и так снова и снова.
Мы в детском кружке планируем строительство электровертолета - а тут такая тема - авторотация. Будем смотреть дальше. Спасибо за работу"
Дощечка хотела посмотреть, кто её вращает, поняла и снова и обернулась.
Ура! Новый ролик!
То же самое с помехами от сети. В розетке 50 Гц. но импульс помехи даёт и положительная полуволна и отрицательная. Поэтому фильтр надо ставить на 100 Гц.
Спасибо
Замечательный выпуск. Спасибо. Ваши ролики помогают лучше понимать окружающий мир.
Это всё бифуркация! это точно, инфа сотка, как говорится!
Еще деревянную линейку можно горизонтально за центр и низ взяться и крутнуть толчком вперед и отбросить руку, то она закрутится и полетит, как планер! Только неустойиво, с плавным отклонением в сторону. Попробуйте!
@@schetnikov Я тоже именно деревянные линейки запускал. Картонные полоски, на мой взгляд, сложнее запускать, поскольку они слишком лёгкие и недостаточно жёсткие/прочные. Хотя, конечно, полёт будет зрелищнее в том плане, что медленнее, а значит, дольше. А на даче запускал и кое-что потолще линейки - небольшие рейки около сантиметра толщиной.
@@tomankt а если не плоскую линейку, а лопасти вдоль, как на жатке комбайна, похожие на лопости вертолета и управляемые! Это будет нетравмируемый вертолет! Два ротора для баланса!
Какие же вы молодцы!
Лет в шесть гудел дощечкой от ящика. (разные варианты подбирал: по центру, смещения). Не долго. Смотрели как на..
Надо было в Японии родиться.
Доброго дня! Наверное веревка скручивается и ее момент изменяет направление вращения пластинки, потом процесс повторяется в другую сторону. А у вращающейся пластинке в потоке возникпет эфыект Магнуса, что отклоняет ее от плоскости вращения.
Про частоту звука, вдвое бОльшую, чем частота вращения пластинки. Практически так же объясняется, почему и трансформатор гудит на частоте 100 Гц, а не - как многие думают - на частоте сети (50 Гц).
Скорость на разных краях лопатки разная, так как радиус внутреннего и внешнего круга разный. Из этого скорость набегающго потока тоже разная, на внешнем краю она больше. Соответственно на внешнем крае больше давление, и пластину отклоняет.
харизматичный дядька)
Ефект Магнуса. Пластинка розкручується в різних напрямках почергово, тому й описує послідовні конуси в просторі. А еіект Магнуса виникає ще й внаслідок приєднаноі маси повітря що робить схожим тіло що обертається на циліндр в аеродинамічному відношенні.
Золотой канал.
Хотел бы предложить ещё эксперимент. Если предположение о пропорциональной зависимости линейных скоростей верно, то тогда пластина с меньшей шириной должна вращаться с большей угловой скоростью. Поэтому для корректности стоит проверить как влияет на скорость ширина пластины. Проверка влиянии толщины пластины - то же не помещает.
Точно, раз уж начали говорить о линейных скоростях. Можно еще влияние массы проверить
Ну толщина здесь пренебрежимо малая. Можно, конечно, взять ТОЛСТУЮ пластину (при ширине в 14 мм сделать её 5 мм).
@@user-Leonidovich для полноты эксперимента - да.
Но теоретически не должно быть корреляции. Измениться должно только ускорение, то есть за какое время будет достигнуто равновесие.
@@alexanderostrovski7074 угу. Именно об этом я и говорю. Для полноты эксперимента нужно ещё проверить и на намеренно толстой пластине.
В предельном случае это будет палка круглого сечения.
Напомнило фильм «Данди по прозвищу крокодил»
- Пойду позвоню по телефону
Ещё вариант для экспериментов: школьную деревянную линейку попробуйте с силой бросить, таким же способом, как обыкновенную палку. Она умеет летать!!!
мы из таких линеек 35 лет назад бумеранги делали)
В детстве бросал прямоугольные кусочки бумаги с балкона и заметил этот странный эффект. Наконец-то загадка раскрыта!
юные техники могли усматривать и то, что прямоугольные полоски бумаги без ортогональных законцовок норовят сваливаться в штопор и в штопоре спускаются быстрее и с меньшим аэродинамическим качеством, чем с ортогональными законцовками, а прецессионно авторотирующие семена ясеня досаждают дворникам в большей степени, чем семена сосен и ёлок
Эффект Джанибекова!)))
Об этом эффекте знал с детства, и видел в фильме, вроде бы "Дети капитана Гранта". Однако недавно , когда решил почитать об этом в интернете столкнулся с проблемой, что я не знаю, как это загуглить.
А конус меняется, из за эффекта Магнуса, проходя через воздух вращающаяся дощечка создаёт подъемную силу. Она вращается сначала в одну сторону, но когда нить совсем перекручивается, начинает вращаться в другую, и направление подъемной силы меняется на противоположное
Очень жду, когда дойдёте до автожира. Ну никак не могу понять эту штуку! Везде, во всех роликах "как работает автожир" только общие слова.
Да Вы батенька фокусник!🧐🤣
Я думаю, что направление "конуса* вращения меняется из-за того, что верёвочка закручивается в разные стороны попеременно
Если пластина к верёвке закреплена без возможности вращения относительно верёвки, то пластина при вращения будет закручивать веревку. В тоже время центробежная сила действующая на веревку со стороны пластины будет препяцтвовать закручиванию верёвки. И при превышении возможности возможности пластины закручивать веревку будет меняться направлен е вращения пластины. Конус образуется в виду ого что, при вращения верёвки в воздехе на веревку действует эффект магнуса который и отклоняет веревку а вместе с ней и пластину.
Когда малыши будут надувать мыльные пузыри вы к ним не подходите, лучше подождите, когда они подрастут и сами к вам придут😁
День добрый!
Возможно, плоскость вращения меняется вследствие несимметричного расположения крепежного отверстия для веревки относительно продольной оси врашения "дощечки".
P.S. Спасибо всему вашему коллективу за труд!
Магия!!! (ಠ_ಠ)
Похоже на эффект Джанибеков
Бифуркация Неймарка-Сакера
Спасибо, очень интересно. Но, мне кажется, что для того чтобы возник эффект ротации дощечки, возможно, нить и не требуется дополнительно закручивать. Достаточно будет к вращению по кругу, добавить колебания кисти руки, в направлении от себя и на себя, с соответствующей частотой. Причем, такая частота "центробежно - стремительных" колебаний, будет пропорциональна длине дощечки которую необходимо раскрутить. Тоже самое, может происходить и с феном. Быстро отодвигая фен назад, затем присовывая его вперёд, добившись определенной частоты движений, можно будет раскрутить пластинку, не прибегая к дополнительным манипуляциям.
Действительно, сплю на ходу, в примере с феном, для изменения скорости потока воздуха, достаточно изменять входное напряжение питания поддающееся на вентилятор.
Если над головой вращать сильнее, то можно запатентовать новый вид вертолёта. У этого вида транспорта будет только один минус, рано или поздно дощечка начнёт вращаться в обратную сторону ))
Помните, летом Дерек Маллер на своём канале устраивал конкурс среди коротких видео про интересные явления? Как вы поучаствовали? Можно посмотреть тоже?
это всё магия, я знаю
4:44 почти диск Рэлея )
А дощечка с крестообразным сечением будет вращаться? И звуковая частота будет в четыре раза больш частоты вращения?
ну если погрешность в 20% это удовлетворительно
то да, эксперимент удался
@@schetnikov
отличные у вас ролики, очень нравятся
👏👏👏👏👏
Кажется в самом конце показан эффект Джанибекова
Фен и пылесос - наши лучшие друзья!
Конус, вероятно, объясняется минимальным сопротивлением дощечки набегающему потоку - это устойчивое ее положение.
Посмею предположить, что в финальном опыте крыльчатка то ближе то дальше от того, что закрученная нить начинает раскручиваться в другую сторону. И все дела. Это самое очевидное объяснение. Удивлюсь, если будет иначе.
Угол - это следствие уравновешенных сил центростремительного ускорения и ускорения свободно падения
Конус вращения напоминает эффект Джанибекова. Можете усложнить эксперимент увеличив радиус вращения , изменится скорость, не меняя частоты и какой звук получится. а в месте крепления веревки поставте карабин.
9:20 это ж спин электрона 😮
Этот термит ещё означает технику раскрутки несущего винта вертолёта при отказе основного двигателя. С ней вертолёт можно даже посадить. При снижении высоты от набегающего потока винт раскручивается до больших оборотов, незадолго до земли меняется угол атаки лопастей и винт по инерции начинает создавать вертикальную тягу. Это схоже с планированием самолёта.
Пример можно посмотреть у кленового семечка.
ps: Эту войну нужно немедленно прекратить!
Так же фен дает более вихревой поток, что так же усложняет вращение, так что выведенная формула вполне может оказаться достойной точности, при повторении замера в аналогичных условиях.
Вращающаяся пластина создаёт подъёмную силу, из-за чего и происходит отклонение от плоскости вращения. Отклонение в обратную сторону связано с изменением направления вращения пластины. Изменение направления вращения происходит в связи с тем, что пластина скручивает верёвку до определённого предела, превысить который у пластины не хватает силы. Вращение пластины прекращается, скрученная верёвка провоцирует вращение в противоположную сторону и всё повторяется заново.
Верёвка скручивается, и когда она совсем уж скрутится, дощечка начинает крутиться в другую сторону.
Спасибо за видео, Но вот у меня вам вопрос::. какой пропеллер дает максимальную тягу объекту? Их должно быть сколько 1 или 2 ( или чем больше тем лучше? ) с 2 лопастями или 3 или также чем больше тем лучше?
А почему водопроводные трубы в квартире иногда шумят рывками ? И будто дёргаются
А кто помнит древнюю игрушку: гармошка, собранная из пуговицы-маховика и нитки ? О боже, сколько мне лет-то ?
видимо равновесие в обычной плоскости неустойчивое, на разные её части воздействует разный поток воздуха (чем дальше от центра, тем больше), а когда дощечка вращается по конусу, это компенсируется центробежной силой и силой натяжения нити. Если меняет своё положение, значит начинает вращаться в другую сторону
а про кельтский камень ролик был ?
7:11 на малых скоростях лучше мерить не трубкой Пито , а крыльчаткой.
вращающийся мячик тоже летит по кривой, также и здесь вращающаяся крыльчатка пытается отклониться от прямой траектории.
Но почему вдруг меняет сторону не могу понять
Вот тоже подумал, что можно эффект Магнуса к этому случаю попробовать применить.. Крыльчатка вращается с большой угловой скоростью и в общем то похожа на цилиндр. Когда она вращается в одну сторону то сила вызванная эффектом Магнуса давит например в перед, но когда нить закрутиться сильно, она начинает раскручиваться и крыльчатка меняет направление вращения в другую сторону и сила эффекта Магнуса меняет свое направление... Может в этом, что-то есть ...
А если пластину сделать не прямоугольную, а в форме трапеции, широким краем ближе к оси, где держит рукой нитку ? Чтобы уровнять лобовое сопротивление на концах пластины.
Наверное её не будет так выгибать.
Конус как то связан с эффектом Джанибекова, наверное)
Палка закручивает верёвку, в какой то момент верёвка больше не дает палке крутится и палка начинает крутится в противоположную сторону, а почему смещается? предположу что вращение не идеальное и есть момент когда палка замирает пол определённым углом на некоторое время прежде чем сделать пол оборота и этот наклон создает эффект крыла смещающего палку, можно определить направление вращения по смещению палки.
Эффект Джанебекова
Веревка скручивается до предела и начинает раскручиваться, дощечка вращается в обратную сторону и конус переворачивается
У японца в симуляции ясно видна асимметрия зон давления по вертикали. Так что с каждым циклом перекручивания верёвки эта перпендикулярная сила будет реверсироваться.
Эффект деревации.
@@JacksonRacingJR молодой человек, читайте литературу, очень полезно, чтобы мозг не девальвировал! А то прослывете малолетним дибилом. Дерива́ция - многозначное слово от латинского слова derivatio - отведение, отклонение.
В общем случае - в том или ином деле это термин, означающий отклонение чего-либо от основной траектории движения, отклонение от основного значения.
Слово деривация употребляется в следующих делах:
Деривация, в военном деле - означает отклонение снарядов и пуль нарезного оружия в сторону вращения[1] при полёте от заданной траектории вследствие гироскопического эффекта. Существуют методики вычисления деривации[2].
«Деривация-ПВО» - перспективный российский самоходный зенитно-артиллерийский комплекс, на базе БМП-3, неизлучающая оптико-электронная система обнаружения воздушных целей, работающая вместе с системой лазерного целеуказания, 57-мм автоматической пушкой и управляемыми снарядами.[3][4][5][6][7]
Деривация (англ.), в математике - метод движения одной функции от другой на основе постоянных коэффициентов.
Деривация, в гидротехнике - отвод воды от русла реки по каналу. В более широком смысле - это совокупность гидротехнических сооружений, отводящих воду из реки, водохранилища или другого водоёма и подводящих её к другим гидротехническим сооружениям[8]. Различаются такие типы деривационных сооружений - безнапорные (канал, тоннель, лоток) и напорные[9] (трубопровод, напорный туннель). Современные деривационные каналы и водотоки имеют протяжённость в десятки км, с пропускной способностью в несколько тысяч м.куб./сек..
Смена направления конуса очень напоминает смену направления вращения барашка в невесомости
@@schetnikov Вообще-то, я писал про эффект Джанибекова.
@@schetnikov спасибо)
Да это же брачная песня птички Джеро-Джеро, питающейся мясом и ворующей детей (с)
Эффект джанибекова
Кстати, о рёве быка. Если взять мегафон и помычать в него рядом со стадом КРС, то стадо сначала повернёт свои рогатые морды внимательно глядя на вас, если же вы продолжите мычание, то всё стадо двинется в вашу сторону, если же вы продолжая мычать станете удаляться от стада, то стадо начнёт ускоряться вместе с вами стремясь вас догнать. Зрелище не для слабонервных.
Вспомнилась старая детская забава, когда сквозь пуговицу продевали петлю из нитки. Если тянуть за концы петли, то звук получался похожим ^. пуговица, при этом, бешено крутилась. Откуда интересно брался звук? ;)
Как у юлы: от дырочек в пуговице. Воздух в них завихряется и возникают колебания.
Я ничем не называл, мало того , можно и не дощечку, а толстую веревку (или как сказано ниже ленту) с любым грузом на конце
Эффект Джанибекова. Или теорема промежуточной оси полагаю.
Правило Буравчика?
А аэродинамическая форма пластины никакого влияния не имеет?
Сперва заманивают наукой, улыбаются, а потом неудобные вопросы задают 😮
эффект Джанибекова?
Крыльчатка меняет направление вращения.
торсион верёвки ?
Еще есть интересный эффект (похожий на нулевые биения) когда два человека стоя друг к другу лицом издают свист, то слышен плавающий звук.
Эффект Джанибекова?
Почему же график на 1:36 похож на биения? Какие две близкие частоты складываются?
@@schetnikov , а ветер был? )
Как отличить сумму двух синусов с близкими частотами, от произведения двух синусов с очень разными частотами ? 🤣
Элементарно, если есть резонанс, то нужно посмотреть какие 2 частоты резонируют в данном параметре.
3:20 удвоение частоты по такому же принципу, что гудение трансформатора )
Обыкновенный баллрорер.
Данди крокодил такую крутил.
Он же аэрофон
я бы мог взять эффкет Джаннибекова, только вот тут он как-то не подходит... Скорее всего это из-за эффекта гироскопа, который появляется из-за вращения пластины, которая вращается то туда, то сюда, а для проверки этой теории было бы неспохо услышать работу этого инструмента...
Выскажу бредовую идею, когда крыльчатка (дощечка) вращается на веревке вокруг своей оси, она имеет свой момент инерции (на подобии гироскопа), а когда у гироскопа меняется направление оси вращения создается дополнительный момент перпендикулярный оси вращения который стремиться совместиться с моментом внешних сил. И в данном случае в зависимости от направления вращения крыльчатки ( в это процессе задействована сила скручивания нити ), этот момент направлен или в перед или назад..
0.7 это же плотность воздуха, поделённая пополам 🤣🤣
проведите подобный эксперимент но
возьмите груз шар, но вместо веревки возьмите ленточку шириной 1, 2.5, 5 и 7.5 см шириной (тесьму)
Это из-за ветра?)
Возможно здесь может иметь место эффект Джанибекова. Постоягная сила (авторы раскручивают систему) поддерживает сохранение момента в системе, а система неустойчива к возмущениям, что приводит к смене направления конуса.
Мое предположение основано лишь на внешнем сходстве без расчетов, но я бы поставил именно на неустойчивость системы и возмущения.
Это точно не он. Неустойчивое вращение только вокруг средней оси, а тут вращение вокруг длинной оси.
@@Rayvenor, да согласен.
Мне же почему то такая Сиена направлений конуса чем-то напомнила эффект Джанибекова
@@schetnikov Спасибо большое, но я же сказал, что просто напомнила, скорее я имел в виду форму а не суть. Почитал комментарии с полными и прекрасными объяснениями)
А ещё спасибо за ролики, понял, что даже будучи аспирантом на физфаке, некоторые вещи ускользают от меня.
Неужели эффект Джанибекова ???
Если бы я преподавателю показал такой результат (с разницей в 30%), он бы меня обматерил. Но это было 30 лет назад, теперь наверное, критерии другие
Вообще-то КАДЗУАКИ ИЧИБОРИ (или если в транскрипции, то КАДЗУАКИ ИТИБОРИ) 🙂
Верёвка то закручивается, то раскручивается, вот и направление конуса меняется
Во всех случаях вращения, и ролике о центробежной силе и др. Вы не учитывали колебательного движения рукой, которое все время сообщает дополнительную энергию вращению. Без этого колебательного процесса ни дощечки, ни шарики вращаться не будут
К счастью, современная теория работы крыла чуть более точно описывает его поведение, чем +-50% погрешности. Но и у неё есть свои ограничения, это значит что всё это скорее полуэмпирические приближения к реальности чем строгая математическая модель... В ней крыло это такой вращающийся цилиндр! Ну куда это годится!