Куда поедет велосипед?



  • Кто нибудь сможет математически показать решение задачи:

    Велосипед укреплен в вертикальном положении так, что он не падает и может двигаться. Педали его расположены на одной прямой линии: одна в самой нижней точке, другая - в самой верхней. К нижней педали привязан длинный шнурок. Если вы начнете, находясь сзади велосипеда, как показано на рисунке, натягивать шнурок, то куда велосипед поедет, вперед или назад? Колесо не проскальзывает по поверхности.

    Вроде бы все понятно, но закрались сомнения :)

    Много обсуждали здесь http://vk.com/ufa_velo?w=wall-27278171_47728%2Fall



  • математически хз, но интуитивно :D кажется, что зависит от передаточного отношения трансимиссии… и если момент силы на колесе выше чем на педали, то поедет вперед (пока моменты не уравняются или шатун не совершит четверть оборота), а если меньше то назад (хотя тут уже представил и засомневался :lol: )



  • т.е. получается есть 2 противоположно направленных вектора силы, тот что направлен назад (веревочка) и тот что направлен вперед (колесо). Длина второго равна произведению длины первого на передаточное число. А дальше складываем эти векторы и получаем направление движения. 8)



  • Колесо будет вертеться как для езды вперед, но сам велосипед потянется назад. Потому что если тянуть с силой например сто килограммов то сила тяги у велосипедного колеса будет заведомо меньше ста килограммов.

    Нажать на педаль с силой сто кг вполне возможно: если я вешу сто кг и в момент когда шатун горизонтален надавлю на него всем весом то и будет сила сто кг. Но, поскольку при перемещении педали например на 10 см велосипед проезжает скажем метр (такие передачи бывают), т.е. в десять раз больше, то значит сила тяги на колесе будет в десять раз меньше т.е. 10 кг. Очевидно, то же самое будет на той же передаче и в случае когда шатун вертикален.



  • если веревку тянуть не меняя точку приложения силы, то никуда не поедет, либо соотношение передач должно быть равно: радиус шатуна = перемещение вела, тогда поедет…



  • мой назад едит :D … можно переголосовать? ато я не правильно проголосовал… :D



  • @Михалыч:

    если веревку тянуть не меняя точку приложения силы, то никуда не поедет, либо соотношение передач должно быть равно: радиус шатуна = перемещение вела, тогда поедет…

    Я в корне не согласен, нарисовал велосипед, перечитал физику 9 класса, расставил все силы, они друг друга уравновесили, т.е. сумма сил равна нулю, но интересная картина на колесе,( а именно моменты сил, пытающие раскрутить колесо в ту или иную сторону) :
    т.е. по моим расчетам: вел будет двигаться назад, пока диаметр задней звездочки, не станет равен диаметру колеса, когда они равны, велосипед будет стоять на месте (Условие что колесо не проскальзывает), если допустить что диаметр задней звездочки больше диаметра колеса, велосипед будет двигаться вперед Могу конечно ошибаться, поэтому и задал вопрос
    P/S/ всякими силами трения на подшипниках и силами трения покоя пренебрегал, т.к. они в любом случае [del]увеличивают вероятность движения назад[/del]



  • тут читерством пахнет, я ж ясно написал что точку приложения силы не менять, допустим мы тянем шатун на 1см назад, а соотношение к колесу 4:1, то есть колесо совершает перемещение на 4см вперед, следовательно веревку утягивает на 3см вперед. если веревку закрепить в пространстве жестко (будет тянуть не рука, а механизм, жестко закрепленный в полу), то вел никуда не поедет и веревка порвется)))



  • @Михалыч:

    тут читерством пахнет, я ж ясно написал что точку приложения силы не менять, допустим мы тянем шатун на 1см назад, а соотношение к колесу 4:1, то есть колесо совершает перемещение на 4см вперед, следовательно веревку утягивает на 3см вперед. если веревку закрепить в пространстве жестко (будет тянуть не рука, а механизм, жестко закрепленный в полу), то вел никуда не поедет и веревка порвется)))

    нифига не понял, представим что веревка может растягиваться, тогда куда поедет ?
    Вес интернет перерыл, нигде четкого объяснения не нашел, меня смущает именно соотношение передач

    Вот еще похожая задачка но немного проще: теперь веревку привязываем к колесу и тянем, куда поедет в этом случае?





  • Математически у меня решение получилось вот такое, хотя уже сам запутался и могу ошибаться



  • Ирек еще вброс на вентилятор))) Крутиться ли воздух внутри колеса при движении?



  • @Михалыч:

    Ирек еще вброс на вентилятор))) Крутиться ли воздух внутри колеса при движении?

    внутри камеры или внутри обода?
    То что внутри покрышки(камеры) , крутится однозначно



  • @Михалыч:

    Ирек еще вброс на вентилятор)))

    Добавим еще :D
    На обод колеса наматываем веревку, ставим обод на ровную поверхность и тянем за веревку как показано на рисунке. В какую сторону покатиться обод колеса? Как всегда рассматриваем идеальный случай- обод не проскальзывает по поверхности и не падает на бок. (веревка может свободно наматываться/отматываться, внутренний радиус куда намотана нитка меньше радиуса краев обода, которая соприкасается с поверхностью)



Похоже, подключение к veloufa было разорвано, подождите, пока мы пытаемся восстановить соединение.