Полет на игрушечном вертолете внутри разгоняющегося поезда [дубликат]

Сценарий:

Вы едете в поезде, у вас есть этот игрушечный вертолет. Поезд еще не ходит, когда вы летите на вертолете на постоянной высоте (скажем, на 1 метр над полом поезда).

Вопрос: Что произойдет с игрушечным летающим вертолетом, когда поезд разгонится?

  1. Останется ли он относительно вас и поезда?

  2. Будет ли он двигаться назад относительно вас и поезда и ударяться о заднюю часть поезда?

  3. Будет ли он несколько секунд двигаться назад относительно вас и поезда, а потом останавливаться?

  4. Любые другие мысли?

Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/53475/2451
Видео, показывающее небольшой игрушечный квадрокоптер, летящий в кузове грузовика, когда он ускоряется и поворачивает. Полет внутри движущегося грузовика — эксперимент . Похоже, что на него сильно влияет ускорение автомобиля. Одно отличие от вертолета, которое я могу придумать, заключается в том, что квадрокоптер полагается на контур управления с гироскопом и акселерометром.

Ответы (3)

Вопрос, который упоминает Манишхарт, безусловно, тесно связан с этим.

Если вертолет летит, то на него влияет только воздух вокруг него. Опыт езды в поездах подсказывает, что когда поезд трогается, воздух движется вместе с поездом - по крайней мере, я не помню, чтобы при трогании поезда чувствовалось движение воздуха.

Таким образом, ответ либо 2, либо 3 в зависимости от того, насколько быстро на вертолет воздействует окружающий воздух. Когда поезд отправляется, вертолет изначально не подвергается воздействию, поэтому пассажиры поезда видят, как он начинает двигаться к задней части поезда. По мере ускорения поезда вертолет будет ощущать все более сильный ветер, дующий сзади к передней части поезда, и этот ветер начнет ускорять вертолет по направлению к передней части поезда. Будет ли вертолет разгоняться достаточно быстро, чтобы избежать удара о заднюю часть отсека, зависит от того, насколько быстро его разгоняет ветер.

Если воздух в поезде движется вместе с поездом, то воздух будет двигаться вперед по отношению к вертолету, верно? Так будет ли это толкать вертолет вперед?
Да, это правильно. Но воздух не разгонит вертолет сразу до той же скорости, что и поезд. От того, насколько он тяжелый, зависит, насколько быстро вертолет догонит поезд. Обычные игрушечные вертолеты очень легкие и будут очень быстро двигаться с той же скоростью, что и поезд. Настоящий вертолет массой в несколько тысяч кг не сможет разогнаться достаточно быстро, чтобы не задеть заднюю часть отсека.
Как насчет скорости поезда, повлияет ли она на сцену? Я имею в виду, что насчет сверхскоростного пассажирского экспресса? Удержится ли очень легкий игрушечный вертолет на своем месте (относительно меня) в скоростном поезде? Я очень хотел проверить это, но у нас нет возможности это сделать. Надеюсь, кто-нибудь сможет это сделать (или хотя бы какой-то такой сценарий) и выложить куда-нибудь. :)
Важно ускорение поезда, а не его скорость, потому что когда поезд ускоряется, вертолет чувствует ветер. Как только поезд достигнет постоянной скорости, вертолет должен успокоиться, и не имеет значения, насколько высока эта скорость. Я предполагаю, что большинство поездов разгоняются примерно с одинаковой скоростью независимо от их максимальной скорости, потому что чрезмерное ускорение может привести к тому, что пассажиры прольют напитки и/или свалятся с ног.

В современных поездах с закрытыми окнами и дверями между вагонами воздух в вагоне движется единым блоком, как в самолете, до или после наддува, или в вагоне с закрытыми окнами и без включенных вентиляторов или вентиляционных отверстий. открыть. Воздух не устремляется к одному концу вагона, оставляя частичный вакуум на другом конце. Поскольку вертолет очень легкий и настроен на зависание в фиксированной точке в воздухе, изменение его импульса будет очень небольшим. Подозреваю, что движений будет очень мало. Вы можете попробовать это, используя воздушный шар с гелием. Это может быть даже в автомобиле, если в автомобиле нет подсоса воздуха. Я не уверен, что вас пустят на самолет с гелиевым шаром, так что не советую!!!!!

Может быть небольшая разница, поскольку вертолет использует энергию, чтобы удерживать его в воздухе в заданном положении относительно воздуха.

Просто мой вывод на логической основе, никаких тестов не делал.

Это неправильно, ускоренный поезд не является инерциальной системой отсчета. Так появляются псевдосилы. См. ответ JohnRennie выше.
Я полностью согласен с тем, что говорит JohnRennie's, но в меньшей степени в отношении задействованных сил. Не могли бы вы поподробнее рассказать о "псевдосилах", пожалуйста. Поскольку масса воздуха и вертолета настолько малы по отношению к массе поезда, они все могут находиться в своих собственных инерциальных системах отсчета, но поскольку они движутся с постоянной скоростью относительно друг друга, они могут составлять набор в одной системе отсчета. . Передняя часть вагона ускоряется с той же скоростью, что и задняя часть вагона, поэтому воздух движется с той же скоростью, что и вагон. Силы трения будут удерживать УВ и воздух вместе в космосе.
Since the mass of the air and helicopter are so small relative to the trains mass, they can all be in there own inertial frames--> Я не понимаю, как это верно. so the air is moving at the same velocity--> Не тогда, когда поезд разгоняется. Воздух будет двигаться немного медленнее. В раме вагона мы будем ощущать псевдосилу, так как она неинерционная, и воздух будет двигаться вместе с вертолетом за счет этой псевдосилы. Воздух не будет сильно двигаться из-за сил трения, но коптер будет отброшен назад. Вас когда-нибудь прижимали к стулу, когда поезд тронулся?
Спасибо за ваш ответ. Я исчерпал место своим предыдущим комментарием, иначе я бы добавил, что у пассажиров могут быть свои инерциальные системы отсчета, но эти не могут быть добавлены в набор, потому что в целом там масса, будет значительно больше, чем у воздуха или HC. Масса по отношению к инерции тела может быть определена по формуле F=ma Здесь F – сила, m – масса, a – ускорение. По этой формуле чем больше его масса, тем меньше ускорение тела под действием данной силы. Масса тела замедляет свое движение по отношению к поезду. Трение преодолевает любую небольшую потерю счета в HC
Законы Ньютона применимы только в инерциальной (неускоряющей) системе отсчета. Чтобы применить законы Ньютона к ускоряющейся системе отсчета, вы должны применить «псевдосилу». м я а ф р а м е каждому телу я массы м я . Заметим, что в этом случае ускорение от псевдосилы будет постоянным для каждого тела и будет а ф р а м е . Это происходит непосредственно из-за инерции, в ускоряющей системе координат тело будет пытаться оставаться в состоянии покоя относительно земли и, таким образом, будет ускоряться относительно системы координат. Независимо от его массы.
так каков ответ, учитывая, что поезд разгоняется до определенной величины и остается на определенной скорости, 1, 2, 3 ИЛИ любые другие результаты? Я планирую попробовать это в фургоне и полетать на нем со своим игрушечным вертолетом...
@Manishearth Я использовал законы Ньютона в отношении вашего комментария относительно того, что меня толкнули на ваше место. Т.е. ускорение поезда больше вашего ускорения. Я также заявлял, что пассажиров нельзя было брать в планер из-за их массы. HC находится не на земле, а свободно в воздухе, и, как и в вашем наземном примере, будет ускоряться по воздуху. Все зависит от массы ХК. Нам придется согласиться с тем, что мы не согласны, но я все еще думаю, что ваш комментарий и отрицательный момент в отношении моих первоначальных логических комментариев были неоправданными. Анджело Убедиться, что в фургоне нет потока воздуха. С уважением
@Angelo: В основном 3, но может быть и 2. Ответ JohnRennie правильный
@КлайвБаллард. Да, он будет ускоряться вместе с воздухом, но будет казаться, что большая часть самого воздуха во время ускорения движется назад. Не сильно (из-за вязкости), но будет. Независимо от окон - это произойдет и в закрытой машине. Здесь нельзя применить законы Ньютона . И масса здесь не имеет ничего общего с эффектами псевдосилы.
В моем первом сообщении для вас, отвечая на ваш исходный пост, я спросил вас: «Можете ли вы уточнить «появление псевдосил», пожалуйста». Вы этого не сделали. Что конкретно в данном случае представляют собой эти Псевдосилы и какую силу они проявляют. Не теория, а практика. В ответе ДжонРенни говорится о ветре, дующем в поезде. Это одна из ваших Псевдосил. Современные поезда спроектированы таким образом, чтобы в них не дул ветер или даже сквозняки, даже при ускорении. Я не говорю, что ГК не будет двигаться, но движение будет относительно небольшим. Какова ваша позиция? Смотрите следующий ответ
См. также: physics.stackexchange.com/questions/4837/… . малая масса в поезде и в воздухе. также физика.stackexchange.com/questions/3863. Высокая масса - Человек - но искажена пребыванием в космосе. Разные силы.

2: он будет двигаться назад относительно вас и поезда и ударяться о заднюю часть поезда

Привет и добро пожаловать на Physics.SE. Это не какая-то викторина. Если вы думаете, что можете объяснить это лучше, попробуйте добавить, почему, по вашему мнению, это происходит ;-)
Полет на игрушечном вертолете внутри разгоняющегося поезда [дубликат]
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v