AD написал(а): Если 2 "шара" уже стоят в очереди,пока первые 2 совершают цикл, конструкция переместится в пространстве в одну сторону как минимум 2 раза.
Истинно так! Но есть одна проблема: как только два шара, стоящие наготове закончатся (то есть система отработает 2 раза), скопившиеся в противоположных частях системы «отработанные» шары неизбежно придётся возвращать к точке запуска.
И вот имеется одна неприятность. Чем больше разница между расстоянием и/или количеством шаров в противоположных частях системы, тем больше вся система будет сдвигаться в сторону более тяжёлой своей половины при «перезарядке».
В случае с двигателем, изображённым на схеме выше, если предположить, что:
- длинна хвостовой части - 13 метров
- длинна носовой части - 4 метра
- масса всей системы без учёта веса шаров - 1 кг
- диаметр одного шара - 1 метр
- масса одного шара - 1 кг
- скорость разлёта шаров 1м/с,
то при срабатывании вся система сдвинется… чуть больше, чем на пол-метра! Если точнее, то на 0,5625м.
Зато, при «перезарядке» нам потребуется сдвинуть 12 шаров в хвостовой части и всего 3 шара в носовой части. Для того, чтобы это сделать, неизбежно придётся упереться во внешний корпус системы. И тогда мы получаем по сути тот же эффект, что и с отталкивающимися друг от друга шариками. Только здесь вместо шариков будут вся движущаяся масса шаров в левой части, против всей массы шаров в правой части (массой внешнего корпуса пренебрежём для простоты).
И в этом случае, чтобы сдвинуть всю массу шаров в хвостовой части, надо будет приложить силу в 4 раза больше, чем для того же самого в носовой части.
Другими словами у нас получается тот же эффект, как если бы мы расталкивали два шарика, один из которых весил бы 1кг, а другой 4кг. В этом случае тяжёлы шар преодолел бы в 4 раза меньшее расстояние, чем маленький.
Здесь точно так же: При сдвигании всей массы шаров в хвостовой части на 1 м (диаметр одного шара), внешний корпус переместится назад на 75см, а вся масса шаров вперёд на 25 см. То есть вся система вернётся почти на 25 см назад от последней «точки старта»!
Во второй схеме не хватает данных, поэтому я позволил себе ввести их «от себя». Итак:
- D сферы = 30м
- масса сферы = 10кг
- D шара = 0,5м
- масса одного шара = 1 кг
Далее от себя:
- расстояние от точки старта (точка между двумя соприкасающимися шарами) внутри сферы до ближайшей стенки сферы = 2м
- скорость разлёта шаров = 1 м/с
Что получается. Оттолкнувшись, шары удаляются друг от друга со скоростью 1м/с. Через 1,5 секунды «передний» шар достигает стенки сферы и передаёт ей всю свою энергию (в реальности это невозможно, но мы, для простоты, возьмём «идеальный» вариант и отбросим «мелочи» вроде сопротивления среды, сил сжатия и прочего в том же духе). Из-за разницы в массе (1:10) сфера получит 1/10 от ускорения шара и начнёт двигаться со скоростью 10см/сек.
Второй шар, летящий в это время в противоположном направлении, так же находится на расстоянии 1,5 секунд полёта (или в 26 метрах от ближайшего края шара до дальней стенки сферы) до противоположной стенки ему лететь 23,6 (скорость шара 1м/с + скорость сферы 0,1м/с) секунд.
За это время внешняя сфера сдвинется на 2,36 метра.
Первый цикл закончен, шары находятся в противоположных частях сферы.
Затем они взаимно притягиваются, поскольку воздействия на внешнюю сферу нет, а их масса одинакова, они столкнутся и остановятся точно в середине сферы и в 13 метрах от точки старта.
Для простоты расчётов предположим, что электромагнит, взаимно притягивающий оба шара и стенку сферы, выключили при достижении обоими шарами скорости в 1м/с. Тогда скорость внешней сферы составит 1/5 от этого значения или 0,2м/с.
Другими словами, каждые 5 секунд сфера будет смещаться на 1 метр по направлению к шарам. Шары же за это же время преодолеют 5 метров. Блин, я прям Капитан Очевидность!
Напомню, что шарам до точки старта надо преодолеть 13 метров, а стенке сферы – всего 2! Через 5 секунд сфера преодолеет 1 метр пути, через 10 секунд 2 метра (пройдена точка старта). Шары в это же время будут находится в 10 метрах от своего первоначального положения и в 3 метрах от края сферы. До точки старта им остаётся двигаться ещё метр, или 1 сек. За это время сфера успеет пройти ещё чуть меньше 20 см.
И вот тут у меня возникает «разрыв шаблона»: не знаю как, не знаю почему, но всё это работает. В нарушение (как я всегда считал) законов физики. Во всяком случае в теории. Да и двигаться она будет о-о-очень медленно и «назад», а не «вперёд», но всё же…
Возможно я ошибся в расчётах, если кто сможет объяснить это мне «на пальцах», а ещё лучше с формулами и прочими «законами Ома» - буду благодарен.
