שאלה שקשורה לפיזיקה

[ofaingu]

נניח שאני מרחף עם מסוק בחצי מצערת (בסטיק),לאחר כן אני תופס אותו ביד ולא משחרר(מהסקידים כמובן) ועדיין ממשיך עם חצי מצערת ,האם זה משנה למנוע בעצם ?אני אחדד את השאלה -האם המנוע ישרף או יתאמץ יותר בין אם מחזיקים אותו או נותנים למסוק לרחף בעצמו?


בתודה רבה,
אור

[Yoav Lahav]

במידה והמסוק אכן מרחף במקום והתפיסה לא מפעילה עליו כל כח, כלומר בלי או אם התפיסה מיקום המסוק לא ישתנה - התפיסה לא תשפיע על העומס על המנוע.

מתי המנוע או הבקר כל עלולים להנזק? אם המסוק "רוצה" לצאת לך מהיד ואתה מונע זאת. אז העומס על המנוע עלול לגדול מעבר למה שתוכנן לעמוד בו.

[ofaingu]

אבל נראה לי שהתפיסה כן אמורה להפעיל עליו כח כלפי מטה כי אם סתם אשים את היד מתחתיו הוא יתחיל לעלות עוד קצת כי יש את האוויר שפוגע לי ביד מהלהבים וחוזר אליו חזרה ואז הוא יעלה...
(ניסיתי את זה עם הבלייד MCX2)

[Yoav Lahav]

זה כבר תלוי איך אתה בדיוק מחזיק תידיים מתחת למסוק, מה גודלו וכו. מה שאתה מדבר עליו נקרא "אפקט קרקע" - שהמסוק קרוב ללחפץ הנמצא ליד הרוטור הכוחות הפועלים על הלהבים משתנים. למשל אם המסוק מרחף קרוב לקרקע הוא צריך פחות הספק מאשר לריחוף בגובה רב.
אתה יכול לעשות ניסוי: רחף בגובה מספר מטרים והחלש המצערת כך שהמסוק ירד לאט. ליד הרצפה הירידה תעצר והוא ישאר לרחף שם.
לעניין שאלתך, אם הגורם שתופס תמסוק מייצר אפקט קרקע, אז המסוק "ירצה" לטפס, הגורם התופס ימנע זאת וכך העומס על המנוע יגדל.

[wind556]

העומס הוא תמיד תוצאה של מיכלול כל הווקטורים על המסוק, כך שעם ה"יד" שלך תייצר אפקט קרקע העומס לא יגדל כי לא הוספת אנרגיה אלא להיפך, אתה מקבל יותר דחף מאותה אנרגיה.
אבל בפועל התוצה תהיה אחרת: אתה תחטוף את הלהב בפנים לפני שתספיק לחשב את הכוחות

[ofaingu]

עשיתי קצת סרטוטי כוחות,בשני המצבים,כך שבמצב של ריחוף יש לנו את ה (T(THRUST ואת העילוי(L) ששניהם כלפי מעלה,ויש לנו את הD)DRAG) ואת ה(W(MG כלפי מטה.כשאני מרחף הכוחות בעצם שווים,שקול הכוחות הוא 0.
כשאני טופס את המסוק יש לי הפעם 2 כוחות חדשים...יש את T יש את L יש את 'W שפועלים כלפי מעלה.ה'W זה הכח שמרגיש המסוק בגלל שהמסוק מפעיל על היד שלי כח שזה הכובד שלו והיד שלי מחזירה לו את אותו הכח כלפי מעלה לפי חוק ראשון של ניוטון.כלפי מטה פועל W ,D וF הF זה הכח שהיד שלי מפעילה כדי שהמסוק ישאר במקום אצלי ולא יברח.עכשיו יש את אותה המשוואה בעצם כי צריך להיות שוויון כוחות כדי שהמסוק ישאר אצלי באותו המקום(אני לא מושך אותו כלפי מטה אלא רק מחזיק אותו) ואז יוצא ש:
L+T+W'= W+F+D
לכן מהמשוואה הזו אני לא מבין למה יפעל יותר עומס על המנוע שהרי הוא מסתובב באותה תדירות ואין עליו גרר יותר גדול(D) כי אני לא מושך את המסוק כלפי מטה מה שמפעיל לחץ על הלהבים שמשתמע מכך שגם המנוע ירגיש עומס...

בתודה,
אור

[ofaingu]

זה כבר תלוי איך אתה בדיוק מחזיק תידיים מתחת למסוק, מה גודלו וכו. מה שאתה מדבר עליו נקרא "אפקט קרקע" - שהמסוק קרוב ללחפץ הנמצא ליד הרוטור הכוחות הפועלים על הלהבים משתנים. למשל אם המסוק מרחף קרוב לקרקע הוא צריך פחות הספק מאשר לריחוף בגובה רב.
אתה יכול לעשות ניסוי: רחף בגובה מספר מטרים והחלש המצערת כך שהמסוק ירד לאט. ליד הרצפה הירידה תעצר והוא ישאר לרחף שם.
לעניין שאלתך, אם הגורם שתופס תמסוק מייצר אפקט קרקע, אז המסוק "ירצה" לטפס, הגורם התופס ימנע זאת וכך העומס על המנוע יגדל.

אמרת שהמסוק רוצה לטפס,אז גם בריחוף המסוק רוצה להמשיך לטפס אבל יש כוחות כלפי מטסה שפועלים ומונעים זאת,אם המשקל של המסוק לדוגמא היה יותר קל אז הוא היה ממשיך ואם צורת החופה היתה יותר אווירודינמית הוא היה ממשיך לטפס אבל הוא הגיע למצב של שוויון כמו שקורה במצב של ההחזקה בו...ככה אני חושב

[Yoav Lahav]

בו נעשה סדר בעניין הכוחות בהזנחת כוח הדחיפה הצדדי של רוטור הזנב:
m-מסת המסוק.
בריחוף במקום בלי אפקט קרקע: כח למטה mg. כח רוטור למעלה גם הוא mg. מומנט על הציר הראשי Mfloat, מהירות סיבוב ציר ראשי Wfloat.
ברגע הכנסת גוף מתחת למסוק המנוע יואט במקצת והעומס עליו יגדל (כמובן בהנחה שלא נגעת במצערת) כי הלהבים דוחסים במקצת את האויר שבין הגוף שהוכנס מתחת לרוטור לרוטור, העילוי יגדל והמסוק יתרומם עד ששוב יווצר המצב הראשון. במקרה זה מהירות ציר ראש Wground קטנה מהקודמת, מומנט ציר ראשי Mground גדול מהקודם.

אם תתפוס את המסוק בלי לתת לו להתרומם עקב הכנסת הגוף הלהבים ישארו בעומס של אפקט הקרקע כלומר המנוע עמוס יותר - המומנט על צירו גדל.

[ofaingu]

בו נעשה סדר בעניין הכוחות בהזנחת כוח הדחיפה הצדדי של רוטור הזנב:
m-מסת המסוק.
בריחוף במקום בלי אפקט קרקע: כח למטה mg. כח רוטור למעלה גם הוא mg. מומנט על הציר הראשי Mfloat, מהירות סיבוב ציר ראשי Wfloat.
ברגע הכנסת גוף מתחת למסוק המנוע יואט במקצת והעומס עליו יגדל (כמובן בהנחה שלא נגעת במצערת) כי הלהבים דוחסים במקצת את האויר שבין הגוף שהוכנס מתחת לרוטור לרוטור, העילוי יגדל והמסוק יתרומם עד ששוב יווצר המצב הראשון. במקרה זה מהירות ציר ראש Wground קטנה מהקודמת, מומנט ציר ראשי Mground גדול מהקודם.

אם תתפוס את המסוק בלי לתת לו להתרומם עקב הכנסת הגוף הלהבים ישארו בעומס של אפקט הקרקע כלומר המנוע עמוס יותר - המומנט על צירו גדל.

במה שאתה אומר ,זה כאילו שלא קיימים כח העילוי והגרר(בדוגמא שנתת עם ה"ריחוף במקום בלי אפקט הקרקע"...ולא הבנתי איך המנוע יאט את קצב סיבובים אם השארתי את המצערת קבועה,זה לא שהמנוע מתעייף פתאם אז איך הוא יואט?
ואיך גוף שנמצא מתחת למסוק (כמו רצפה למשל) יכול לגרוף לתופעת העומס?

[RonTo]

אפקט הקרקע אינו נוצר משום שהאוויר נדחס יותר בין המסוק לבין הקרקע.
למעשה, אין דרך ממשית לחשב את אפקט הקרקע בשלמותו - מי שיצליח, יזכה כנראה בפרס נובל...
הדרך היחידה להתייחס לאפקט הקרקע היא ע"י ביצוע שיקוף של ערבולי קצות הכנף (או במקרה זה קצות הלהבים) הנוצרים עקב השוואת הפרשי הלחצים בין חלקו העליון של הפרופיל לחלקו התחתון.
לכן, אם ברצוננו להיות מדויקים, אין יכולת לדמות את אפקט הקרקע שנוצר קרוב לרצפה, לבין זה שנוצר על ידי אדם המחזיק את המסוק שכן, הרצפה שטוחה, ועליה ניתן לבצע שיקוף מלא של הערבולים.

אם כבר, השינוי בעומס שמופעל על הלהבים יכול להיות מיוחס לכך שהאוויר בסביבתם אינו "נקי" ממערבולות שכן הכלי אינו מתקדם כלפי מעלה אלא נשאר במקום וחווה השפעות של הסיבוב הקודם של הלהב.

[Yoav Lahav]

אני לא אומר שלא קיים כח עילוי. בריחוף בנקודה קבועה העילוי שווה לכח הגרוויטציה mg.
לא ברור לי לאיזה גרר אתה מתכוון. המסוק נמצא במקום ללא תנועה אז אין שום כוח גרר אלא אם אני לא מבין אותך.

בבקר ללא בקרת מהירות סיבוב קבועה למנוע מסופק מתח נתון (בערך) עבור כל מצב של המצערת. מצב המצערת לא קובע באופן קשיח את מהירות המנוע אלא רק את המתח עליו. אם תשנה את המומנט על המנוע תשתנה גם מהירותו ביחס הפוך.

הוספת קרקע מתחת למסוק גורמת לדחיסת האויר בין הרוטור לקרקע כלומר חלקו התחתון של הלהב נע באויר מעט דחוס יותר מאשר בלי אפקט קרקע. התנגדותו של האויר הדחוס גדולה יותר ולכן המומנט גדל.

[ofaingu]

אפקט הקרקע אינו נוצר משום שהאוויר נדחס יותר בין המסוק לבין הקרקע.
למעשה, אין דרך ממשית לחשב את אפקט הקרקע בשלמותו - מי שיצליח, יזכה כנראה בפרס נובל...
הדרך היחידה להתייחס לאפקט הקרקע היא ע"י ביצוע שיקוף של ערבולי קצות הכנף (או במקרה זה קצות הלהבים) הנוצרים עקב השוואת הפרשי הלחצים בין חלקו העליון של הפרופיל לחלקו התחתון.
לכן, אם ברצוננו להיות מדויקים, אין יכולת לדמות את אפקט הקרקע שנוצר קרוב לרצפה, לבין זה שנוצר על ידי אדם המחזיק את המסוק שכן, הרצפה שטוחה, ועליה ניתן לבצע שיקוף מלא של הערבולים.

אם כבר, השינוי בעומס שמופעל על הלהבים יכול להיות מיוחס לכך שהאוויר בסביבתם אינו "נקי" ממערבולות שכן הכלי אינו מתקדם כלפי מעלה אלא נשאר במקום וחווה השפעות של הסיבוב הקודם של הלהב.

אוקיי הבנתי את מה שאתה אומר,מה לגבי השאלה שלי לגבי עומס על מנוע?(אם בכלל יש שוני בין ההחזקה לבין הריחוף)

[Yoav Lahav]

אפקט הקרקע אינו נוצר משום שהאוויר נדחס יותר בין המסוק לבין הקרקע.
למעשה, אין דרך ממשית לחשב את אפקט הקרקע בשלמותו - מי שיצליח, יזכה כנראה בפרס נובל...
הדרך היחידה להתייחס לאפקט הקרקע היא ע"י ביצוע שיקוף של ערבולי קצות הכנף (או במקרה זה קצות הלהבים) הנוצרים עקב השוואת הפרשי הלחצים בין חלקו העליון של הפרופיל לחלקו התחתון.
לכן, אם ברצוננו להיות מדויקים, אין יכולת לדמות את אפקט הקרקע שנוצר קרוב לרצפה, לבין זה שנוצר על ידי אדם המחזיק את המסוק שכן, הרצפה שטוחה, ועליה ניתן לבצע שיקוף מלא של הערבולים.

אם כבר, השינוי בעומס שמופעל על הלהבים יכול להיות מיוחס לכך שהאוויר בסביבתם אינו "נקי" ממערבולות שכן הכלי אינו מתקדם כלפי מעלה אלא נשאר במקום וחווה השפעות של הסיבוב הקודם של הלהב.

היי רון. האויר כן נדחס בין הרוטור לקרקע וזו הסיבה העיקרית לאפקט קרקע. אני מציע שתעיין בספרות מקצועית או במחקרים שנעשו בתעשייה ובאקדמייה. אין קשר ללהב הנע באויר בו עבר להב קודם. תופעה זו קיימת בכל ריחוף. גבוה או נמוך.

[kobigozlan]

אם רק החזקת את המסוק ולא שינית את הכוחות עליו לא יקרה כלום לא עומס ולא בטיח
ושוב רק אם החזקת את המסוק מתחתיו עם היד ולא שינית את משטח האויר מתחת הלהבים אם שינית את המשטח האויר מתחת ללהבים אז בודאי שינית את דחיסות האויר וכל המסוק ירצה לעלות ואתה מחזיק אותו כלפי מטה אני לא מאמין שהוא יכול להרים משקל אדם(לצורך העיניין אותך ) ולכן אתה מפעיל עומס על המנוע אך יותר על הלהבים שאם אני לא טועה יקרסו לפני המנוע אתה תראה את הצדדים שלהם מתקפלים כלפי מעלה עד שבירה
הבעיה שלא תוכל ליצור לעולם דבר כזה כי לעולם לא תצליח להחזיק מסוק באויר שלא יזוז ס"מ ממקומו
כי בכל רגע ורגע משתנים הכוחות על המסוק ממשב אויר דחיסות אויר וכאלה וכאלה
אבל באופן עקרוני במצב אידיאלי אין שינוי בכוחות לכן אין עומס על המנוע

[roi011]

על אותו משקל, נניח שאני בתוך סירת מפרש, אין רוח כלל ואני מפעיל מאוורר ענק בקצה החרטום לכיוון המפרש, האם הסירה תזוז ??

[wonderd]

תגידו..איפה מצאתם את הפטרייה הזאת??

אני הולך לנסות לתפוס את המסוק שלי, לא בטוח שאני אחזור לדווח..

[ofaingu]

תגידו..איפה מצאתם את הפטרייה הזאת??

אני הולך לנסות לתפוס את המסוק שלי, לא בטוח שאני אחזור לדווח..

ניסיתי עם בלייד MCX2 ואני כאן כדי לדווח...

[wind556]

על אותו משקל, נניח שאני בתוך סירת מפרש, אין רוח כלל ואני מפעיל מאוורר ענק בקצה החרטום לכיוון המפרש, האם הסירה תזוז ??

כן

[ofaingu]

+1 ,גם אני חושב שכן כי התנאים שם הם לא אידאלים יש אוויר שיפגע ישירות במפרש וחלק שיפגע בקצוות שלו ויעבור הלאה וחלק מהאויר גם יוחזר למאוורר וזה גם סוג של כח שיזיז את הסירה..

[giliav]

אם לא היה מופעל כח מהיד על המסוק הרי שהוא היה ממשיך לעלות.
עצם העובדה שהוא "נבלם" מעידה שיש לו כח ששקול לכח העילוי שהוא יוצר ולכן כן, המנוע יתאמץ יותר לדעתי כיוון שיופעל עליו כח התנגדות רב יותר (זווית המדחפים מושכת אותו למעלה אך הכח של היד מונה ממנה לפתח מומנטום למעלה).
לא סגור על זה אבל בהתבסס על זיכרון רחוק מפיסיקה מכנית באוניברסיטה אני חושב שיש פה בסיס נכון.

[ofaingu]

אם לא היה מופעל כח מהיד על המסוק הרי שהוא היה ממשיך לעלות.
עצם העובדה שהוא "נבלם" מעידה שיש לו כח ששקול לכח העילוי שהוא יוצר ולכן כן, המנוע יתאמץ יותר לדעתי כיוון שיופעל עליו כח התנגדות רב יותר (זווית המדחפים מושכת אותו למעלה אך הכח של היד מונה ממנה לפתח מומנטום למעלה).
לא סגור על זה אבל בהתבסס על זיכרון רחוק מפיסיקה מכנית באוניברסיטה אני חושב שיש פה בסיס נכון.

הוא לא היה ממשיך לעלות,אמרנו שבמצב בו נמצא המצערת המסוק מרחף לכן אם לא הייתי תופס אותו הוא היה פשוט עומד במקום ולכן אני לא מונע ממנו לעלות וגם לא לרדת פשוט החזקה במקום

[RonTo]

היי רון. האויר כן נדחס בין הרוטור לקרקע וזו הסיבה העיקרית לאפקט קרקע. אני מציע שתעיין בספרות מקצועית או במחקרים שנעשו בתעשייה ובאקדמייה. אין קשר ללהב הנע באויר בו עבר להב קודם. תופעה זו קיימת בכל ריחוף. גבוה או נמוך.

יואב שלום,
את הספרות המקצועית אני מכיר היטב... כדאי, תואר הנדסה עם התמחות באווירודינמיקה...
אם תחפור מספיק, ולא תסתפק בהסברים להדיוטות, תיווכח שאני צודק.

[wind556]

+1 ,גם אני חושב שכן כי התנאים שם הם לא אידאלים יש אוויר שיפגע ישירות במפרש וחלק שיפגע בקצוות שלו ויעבור הלאה וחלק מהאויר גם יוחזר למאוורר וזה גם סוג של כח שיזיז את הסירה..

התשובה היא כמובן כן, אבל מסיבות שונות לגמרי ממה שכתבת
המאוורר עצמו יוצר כוח, כמו כל פרופ, והוא יגרור את הסירה.
המפרש רק יפחית במידה מסויימת את היעילות והוא בכלל לא פרמטר משמעותי למעט ההתנגדות שהוא יוצר

[ofaingu]

התשובה היא כמובן כן, אבל מסיבות שונות לגמרי ממה שכתבת
המאוורר עצמו יוצר כוח, כמו כל פרופ, והוא יגרור את הסירה.
המפרש רק יפחית במידה מסויימת את היעילות והוא בכלל לא פרמטר משמעותי למעט ההתנגדות שהוא יוצר

אני לא חושב שזה הכי נכון,כי אם התנאים היו אידאלים הסירה לא היתה זזה כלל! וכשאני אומר אידאלים זה שהמפרש עצמו בנוי בצורה חצי כדי ככה שכל האוויר שפוגע בו חוזר אך ורק אחורה והתנאי השני הוא שהאוויר החוזר מהמפרש לא יפגע במאוורר עצמו והתנאי האחרון הוא שהאוויר שיוצא מהמאוורר יפגע רק במפרש ישירות.
בצורה כזו יהיה עניין של שוויות כוחות כיוון שהמאוורר מפעיל כח לכיוון ימין נניח ובכך מזיז את הסירה שמאלה והמפרש מפעיל כח שמאלה ובכך מזיז את הסירה ימינה וכאשר שני הכוחות שווים הסירה לא זזה...וכמובן התנאי חשוב הוא שאין כח מניע מבחוץ או מבפנים אחר מהמאוורר

[wind556]

אני לא חושב שזה הכי נכון,כי אם התנאים היו אידאלים הסירה לא היתה זזה כלל! וכשאני אומר אידאלים זה שהמפרש עצמו בנוי בצורה חצי כדי ככה שכל האוויר שפוגע בו חוזר אך ורק אחורה והתנאי השני הוא שהאוויר החוזר מהמפרש לא יפגע במאוורר עצמו והתנאי האחרון הוא שהאוויר שיוצא מהמאוורר יפגע רק במפרש ישירות.
בצורה כזו יהיה עניין של שוויות כוחות כיוון שהמאוורר מפעיל כח לכיוון ימין נניח ובכך מזיז את הסירה שמאלה והמפרש מפעיל כח שמאלה ובכך מזיז את הסירה ימינה וכאשר שני הכוחות שווים הסירה לא זזה...וכמובן התנאי חשוב הוא שאין כח מניע מבחוץ או מבפנים אחר מהמאוורר

זה לגמרי לא נכון וגם בלתי אפשרי
נניח לרגע שכל מה שאמרת אפשרי (וזה לא אפשרי) מספיק שיש מרחק כלשהו בין המאוורר למפרש, אפילו חצי מילימטר, לא יהיה שיווי משקל בכוחות כי האויר ברגע שעוזב את המאורר מהירותו יורדת
ודבר נוסף שלא כל כך קשור,אבל בשביל הטריוויה, מפרש הוא כנף לכל דבר והכוח המניע מפרשית זה כוח העילוי על הכנף ולא דחף הרוח הישיר
(אני במקרה מדריך שייט וגלישה במפרשיות וגלשני רוח)