Быстрее ветра и против ветра ● 1 

Именно так, на таких заинтересованных сообществах создаются институты, я очень рад что вы продвигаете. Думаю, что вы уже топ-1 в России по обучающим роликам по физике.

Вижу два условия для возможности движения против ветра: 1) применение понижающего редуктора (или аналогичного устройства с достаточным КПД) на колёса; 2) сила трения колёс о поверхность, на которой будет ехать наше устройство, должна быть больше суммарной силы трения ветра (воздуха) и всех поверхностей нашего ветромобиля, с которыми взаимодействует этот ветер.

Всё очень просто , здесь работает принцип сохранения передаваемой мощности , аналогичный в трансформаторе "выигрываешь в силе (силе тока) , проигрываешь в скорости(напряжении) и наоборот" . Для редуктора : F x V = const. Для трансформатора : I x U = const.

Красиво поставленный ролик. Или я один что-то не догоняю)) Если взять доску на колесах и поставить вентилятор. Воздушный поток давит на доску, раскручивая колеса, вентилятор принимает дополнительную энергию и происходит ускорение. От которог можно превысить скорость ветра. И когда аппарат превышает скорость потока, то там где ветер давил на доску будет разреженный воздух, который тритормозит. Но раскрученный винт ещё некоторое время подлежит скорость. На видео во время разгона был ветер посильнее, далее ветер утих и ленты показали скорость больше потока. Что касается яхты и шарика. Яхта идёт по гипотенузе к направлению ветра, а шарик по катету. Так что парус может увеличить скорость в разы не привыкшая скорость перемещения потока по катету, а форма крыла позволяет получить дополнительную энергию и при изменении галса яхта проходит часть пути на превышающей скорость ветра по катету, поэтому происходит обгон шарика.

С моей точки зрения это возможно при некоторых условий. Объяснив простым языком : используя систему рычагов (это винт, пропеллер ветромобиля ) . Сила передоваемая винтом на колёса больше чем сопротивление ветра на сам ветромобиль и силы трения колёс об покрытие. Условие при котором это возможно : 1 аэродинамическая форма устройства. 2. минимальный вес устройства 3. тонкие колёса 4. минемальная потеря на передаче крутящего момента от винта на колёса 5. лёгкий и довольно большой винт 6. имея довольно сильный ветер. PS. Как странно не покажется чем сильнее ветер навстречу тем быстрее может поехать этот ветромобиль, при малом ветре это устройство может и не сдвинутся.

возьмем ложку и положим ее на стол, сверху вниз ударим ладонью по черпающей части ложки и ложка полетит вверх. в противоположную сторону оказывающей на нее силы

Как заметил один из комментаторов, это работает по принципу ротора автожира. У автожира ротор раскручивается набегающим потоком. Но куда? - Навстречу набегающему потоку! Потому что ориентирован к потоку под малым углом, так же как парус лодки, идущей галсами. Как это происходит... Сначала ветер действует на неподвижные лопасти ветромобиля и даёт ему начальное движение. Как только лопасти начинают вращаться, то на них уже действует не ветровой поток, а поток, создаваемый результатом векторного сложения скорости ветра и линейной скорости лопасти. При этом ветер уже действует не на площадь лопастей, а на ометаемую площадь винта. Когда скорость лопастей достигнет величины, когда суммарный вектор потока станет направлен к лопасти под небольшим углом, то начнёт работать эффект автожира, и винт начнёт раскрутку, превращаясь из потребителя энергии колёс в источник. И такой режим может продолжаться сколь угодно долго, пока есть попутный ветер. Точно так же яхты могут долго идти быстрее ветра под углом к нему, если у них мало гидродинамическое сопротивление.

6:38 Думаю, если колёсам запретить вращаться назад, то всё получится =) Очень похоже на модель "водоходов", которые должны были за счёт течения реки двигаться против течения, лопасти в этом случае располагались в воде и был якорь, с привязанной к ротору верёвкой, который доставлялся любым образом выше течения (на маленькой лодке, на лошадях по берегу, можно было бы и сплавлять с верхнего течения верёвку до баржи) и под гнётом течения, лопасти бы наматывали ту верёвку с якорем, двигая баржу с грузом против течения без всяких бурлаков =) Главное - зацепиться, а если (как в вашем случае) есть трение, то не катиться назад =)

Спасибо 👍🔥🤝.Была статья в "катерах и яхтах" 80х или 90х годов - называлась примерно "с ветродвигателем против ветра".А ещё в российской империи Иван Кулибин придумал баржу,что используя силу течения двигалась против него.

Очень спорный полномасштабный эксперимент у Дерека был. Ветер в естественных условиях не однородный, дует порывами. Вполне себе можно было разогнаться на одном из этих порывов, а дальше по инерции против ветра тормозить.

Любой советский мальчишка из кружка авиамоделистов знал, что КПД воздушного винта оставляет желать лучшего и что со своего движка с пропеллером, он никогда не снимет столько же тяги, сколько другой мальчишка из авто-модельного кружка с точно таким-же движком, но с приводом на колеса. Кроме того, колесо за один оборот пробегает сравнительно большой путь, равный длине его окружности, а пропеллер за тот же оборот ввинчивается в воздух на ничтожную величину, равную его шагу, и если по-простому, то у этой экспериментальной машинки из ролика всё дело в разнице плотностей рабочих сред и удачном подборе трансмиссии, передающей энергию ветра от пропеллера к колёсам. Колесо гораздо эффективнее отталкивается от твердой земной поверхности, чем пропеллер отталкивается от воздуха. Остается решить задачу перевода мощности ветрового потока приходящегося на ометаемую площадь пропеллера в скорость вращения колёс. Как-то так...до выравнивания скорости ветра и аппарата. А сильно быстрее ветра по-моему эта штука может ездить всё-таки только под углом к оному.

Движение вашей модели против ветра очень даже возможно, если момент силы лобового сопротивления будет меньше момента на крыльчатке 🤔. Иван Кулибин в своё время создал речное судно с вододействующим двигателем, передвигающееся против течения

Я думаю этим дяденькам нужен 3д принтер тогда ваши модели будут качественно другого уровня . Огромное спасибо вам за труд вы просто лучшие

Энергию, как мне кажется, такой ветромобиль, как в том ролике так и в этом, черпает из разницы скоростей между опорой и газом. Т.е., если есть ветер, всегда существует градиент скоростей между землёй и воздухом. И с какой бы скоростью мы не мчались, разница эта всегда одинакова. Вопрос только в том, насколько эффективно мы можем черпать энергию из этого градиента. По подобному принципу действуют тепловые насосы. В европейской части континента (где не так холодно зимой как у нас в Сибири) с помощью подобных насосов удаётся даже иногда обеспечивать потребности в отоплении домов. Небольшое количество энергозатрат позволяет получить весьма солидные теплопоступления. Грубо говоря, когда на улице -5, а на глубине +5, то за счет этого градиента удаётся поддерживать температуру в доме +20. Причём количество полученного тепла многократно больше затраченной энергии на перекачку теплоносителей. У нас в Сибири тоже есть подобные эксперименты (например в Бийске), но пока не очень удачные. Нам тут с нашими температурами зимой надо "многократно обгонять ветер" ))).

Попробую объяснить, что я думаю на аналогии. Берем машинку, сверху ставим бак большого диаметра, заливаем в него воду. Из этого бака под углом 90* выводим тонкую трубку из которой будет идти поток жидкости из большого бака, но уже с большей скоростью. Этот быстрый поток и будет выполнять реактивное движение для машинки. Причем скорость движения потока жидкости в большом баке будет меньше, чем в тонкой трубке. А теперь вместо жидкости - воздух, бак большого диаметра выгибаем на 180* относительно тонкой трубки и получаем что-то типа блока в механике, который перенаправляет импульс, но при этом еще и увеличивает скорость движения ветра по закону Бернулли. По идее, машину Дерека можно заменить U-образной трубкой с коленами разного диаметра.

Я, к сожалению, не обремененный образованием , но в механике понимаю практически. Ветроколесо (или пропеллер) приводит в движение зубчатую планку, которая как в вашем опыте, когда колесо двигалось заметно быстрее планки, которая приводила в движение то самое колесо, так же воздействует на шестерни. Выигрыш в скорости за счёт потери в мощности.

Виндсерфинг ( доска с парусом) движется почти против ветра ( угол от 45-10 градусов), при скорости ветра более 5 метров в сек. виндсерфинг выходит на глисированние и коэффициент на каждый 1м/с ветра = 1,8м/с доски ... Сам много раз это делал. Это есть в свободном доступе, официально подтверждено и нет синхронизации....

Принцип работы на самом деле проще простого: Сначала угол атаки лопастей устанавливают в положение максимального сопротивления ветру, они становятся тупо парусом и ветер толкает конструкцию, разгоняет ее до скорости близкой к скорости ветра. В этот момент или даже раньше можно изменять угол атаки лопасти чтобы винт начал толкать конструкцию приводимый в движение колесами.

Принцип Работы Ветромобиля: 1:17 При старте ветер толкает мобиль, колеса начинают вращаться и начинают вращать передавать усилие на Пропеллер, а тот подает дополнительный объем воздуха в зону между мобилем и ветром, в противоход ветру, делая давление за мобилем Больше, чем просто давление ветра. И получается ветер толкает уже не мобиль, а сгусток воздуха повышенного давления находящийся за мобилем! Эта область работает как "пружина" или реактивная струя, расталкивающая ветер и мобиль в разные стороны. Догоняющий ветер дует в эту область повышенного давления, а Пропеллер постоянно нагнетает в неё Дополнительное давление. Получается это КОМПРЕССОР !!! ) , который берёт энергию от колёс. Возможно Дэрик пытался это объяснить, но мимо. Скорость будет рости до тех пор, пока Пропеллер будет способен нагнетать воздуха больше, чем будет разлетаются в стороны(нужно расчитать мощьность Пропеллера) или покуда хватит сцепления у колёс. Ветер Ветер нужно рассматривать не как "скорость", а как "давление". Мереорологи каждый день рассказывают про массы воздуха перемещающиеся из зоны повышенного давления в зону пониженного. Вот мы и получили Движение по ветру быстрее скорости ветра ( ddwfttw) , без противоречий.

Тему: "Парадокс изогнутой траектории движения против ветра" отныне считаем открытой! В этой системе, если посчитать рычаги передачи силы, вспомним принцип - выигрышь в скорости происходит за счет проигрыша в силе или расстоянии.

Ещё на заре мореходства люди научились ходить под парусом против ветра и там за счёт увеличения проходимого пути использовали набегающий поток ветра в данном автомобиле получится примерно тоже самое, он тоже поедет против ветра, за вычетом потерь на сопротивление корпуса, механических потерь передачи на колёса, с учётом КПД пропеллера.

Видео Дерека хороши тем, что его объяснения вызывают больше вопросов, чем объясняют происходящее))))

Да все же весьма доходчиво в оригинале пояснено. И не нужно никаких особых сложных расчетов, чтобы понять, что это будет работать. единственный вопрос - начнет ли оно ехать в самом начале, не будет ли ветер, пытающийся крутить крыльчатку в противоположную сторону, компенсировать свое же давление на поверхности. А как только эта конструкция с места двигается , ей уже ничего особо не мешает

Если не нарушать "золотое правило" механики, то всё возможно )

Возможно ошибаюсь, но на вашем рисунке машинка не поедет, так как момент сил от лопасти не будет скомпенсирован силой трения. У вашем случае третий закон Ньютона будет работать против движения. А в Дерека момент сил всего лишь может опрокинуть машинку на бок, но можно добавить противовес и будет хорошая опора от которой будет отталкиваться поток воздуха.

Яхты на подводных крыльях давно научились обгонять ветер, причем не только по модулю, но и по времени прибытия в заданную точку. Т.е. если воздушный шарик летит четко "по ветру", то яхта, двигаясь галсами, обгонит этот шарик. Но для того, безусловно, требуется спортивная яхта высочайшего уровня и высококвалифицированный экипаж.

Не по теме предложение скажу, может сгодится для последующих выпусков. В книжке детской встретил тут распространённое заблуждение (когда-то я и сам так думал), что день на Венере длиннее года. И будто бы на Меркурии тоже очень длинный день, хоть и не длиньше года. Кажется, авторы, принимают за день оборот планеты вокруг своей оси, удобно сравнивая между собой 2 числа: время оборота планеты вокруг оси и вокруг Солнца. Но день всё же сильно отличается от этого, нужно учитывать оба движения. Тогда окажется, что на Венере в году почти двое суток, а на Меркурии в сутках в точности два года. Т.е. совсем наоборот, а не как утверждается в книжке с картинками и модным AR-приложением на телефон идущим в комплекте с книгой. На Земле время оборота вокруг оси и вокруг Солнца сильно разнится, что даёт лишь 4-минутную разницу между солнечными и звёздными сутками. На Венере и Меркурии эти величины сопоставимы, что драматически влияет на разницу между звёздными и солнечными сутками.

Это элементарно Ватсон, используя ещё одну зубчастое колесо можно перенаправить вектор воздействующей силы, методом воздействия одного зубчастого колеса на другое.

Спасибо за обьяснение. Только сейчас понял. про движение против ветра тоже думал. 1. Нужно иметь хорошее сцепление с дорогой чтобы ветер не сдувал тележку. 2 (Не знаю как сказать правильно) за большое количество оборотов винта тележка немного двигалась вперед. Тогда поедет. Это еще проще чем движение по ветру для понимания. Тк винт просто вращается. Грубо говоря винт вращается минут десять отбирает у ветра много энергии через генератор.копит где то в акб и потом передает на электромотор которые передвигает на пару см тележку. Возможно ? Вполне) едет против ветра)

Я не физик , и может скажу не по теме. Но , я построил небольшую парусную яхту и ходил на ней по рекам и озёрам. И заметил что иногда против ветра , под 30-45градусов яхта идёт быстрее чем по попутному ветру.

Возможно я ошибаюсь, но все же приведу некоторые свои рассуждения. На мой взгляд, это интересное устройство, каким то образом, использует разницу в скорости движения ветра относительно земли. Я подумал, и в голову пришла следующая модель: Пусть у нас есть платформа бесконечной длинны, на колесах, на которую установлена мачта с парусом. При этом, данная мачта, механически связана с колесами таким образом, что вращение колес преобразуется в перемещение мачты вдоль платформы. Передаточное отношение настроено так, что при качении платформы, скорость мачты относительно земли всегда равна 0. Таким образом, не важно с какой скоростью движется платформа относительно земли и ветра, важно лишь наличие разницы между скоростью движения земли ( относительно которой мачта с парусом неподвижна ) и ветра.

Очень интересно, жду продолжения)

супер! сразу видно профессионалов

Я проснулся утром с ответом в голове. Вот эта постановка, она все объясняет. 4:48 Проблема, в которой я до сих пор не мог понять, как это работает, заключается в том, что в видео это неправильно интерпретировано. Ветер не сносит машину. Ветер дует пропеллер. Он опора, в которой передается его энергия. Когда пропеллер вращается против ветра, это компенсирует отсутствие давления воздуха на машину при скоростей машине равна скорост ветра. А создатели утверждали : ветер дует машина, витло вращается, талкает машина вперед.Полний бред.Повторяю - постановка 4:48 - это то, что происходит на самом деле. Конечно с определенными потерями, так как их много в винто-воздушной системе. Да , опять смотрли видео Vert Dider. Там сказано что ветер дует машина . А машина обтекаема. Если хотели ветер дует на машину, сделали бь1 парус на нее... обманщики... Поскольку они не могут что-то объяснить, почему они пытаются это объяснить ... Без их объяснения я нашел бы правильное объяснение намного быстрее.

А какая разница, куда именно дует ветер. Ветер сообщает энергию ветряку, а каким образом мы эту энергию преобразовываем и куда направляем уже не важно. Мне кажется, что если рассуждать в этом ключе, то парадокса нет в принципе. Спасибо огромное за ваш труд, всегда приятно смотреть ваши ролики, все доступно изложено)

Проще всего рассмотреть с точки баланса энергий. Когда ветромобиль движется, он забирает кинетическую энергию у воздуха. Но, в идеале, можно забрать у воздуха по-максимуму, если воздух остановить. Но для этого движущийся ветромобиль ОБЯЗАН АКТИВНО ТОЛКАТЬ ДВИЖУЩИЙСЯ ВОЗДУХ НАЗАД! . В, общем, эта машинка у меня когнитивного диссонанса не вызвала. Но авторам - несомненный респект. Я вот как-то никогда даже не думал думать в этом направлении. Хотя, казалось бы, все так просто... - как все гениальное! . Обычная ошибка состоит в том, что если использовать простой парус, то машинка ветер обогнать не сможет. И как-то все интуитивно исходят из этого. А объяснение от Veritasium мне кажется неудачным. Какое-то весьма запутанное, распутывать приходится долго, и самому.

Очень интересно и увлеченно рассказываете!)

Да все просто. Ветряному колесу ничего не мешает крутиться-с него просто забирается энергия. Эта энергия преобразуется в энергию вращения колеса. Если мощность, отобранная от ветряного колеса будет превосходить мощность, требуемую для преодоления корпусом силы трения о воздух, то механизм будет работать. Причем машинка будет ехать равноускоренно до тех пор, пока мощность, отобранная с винта не сравняется с мощностью, затраченной на сопротивление движению корпуса. Предполагаю что ветромобиль из-за которого поднялась шумиха в ютубе (обгоняющий ветер) работать не будет, т.к. как только скорость его сравняется со скоростью ветра-внешняя энергия прекратит поступать в систему (сила, которая крутит винт ветромобиля будет равна нулю!). Так что, красиво конечно, но работать не должно однозначно.

Благодарю за мысли! Сдаётся мне, что это принцип авторотации на вертолёте, - всё, как в жизни, - принцип паруса корабля, совмещённого с принципом крыла парящей птицы. Здесь в этой роли выступают сами лопасти, с их изменяемым шагом винта.

хороший канал. на английском такие встречались, но на русском попался первый раз.

То есть, если винт вращается то вращаются колеса и машина едет, в следствии чего встречный ветер усиливается и сильнее вращает вентилятор который в свою очередь еще быстрее вращает колеса, и машина едет еще быстрее... Просто и Гениально!

На заставке к видео. По идее если максимальные силы трения скольжения одинаковы(сверху и снизу) , то от соотношения рычагов зависит в какую сторону поедет конструкция. Если соотношение рычагов 1:1(колеса цилиндры) , то будет стоять на месте. Если как на рисунке то вправо. Если зелёные колеса поменять на оранжевые, а оранжевые на зелёные, то в лево. Но могу ошибаться.

Попробую объяснить все максимально доступно. Этот опыт с ветро мобилем можно разбить на три этапа. 1. Он едет за счет энергии ветра, который его толкает. 2. Он едет по инерции, при этом ветер, который его толкал резко уменьшил свою силу. 3. Возникновение силы перепада давления воздуха ввиду того, что мобиль едет по инерции и колеса крутят винт. Перепад давления на винтах начинает тянут мобиль вперед все сильнее и сильнее.

В новосибрске сегодня был проведен удачный эксперимент по изучению плотности дыма и высоты подъёма нагретого воздуха. Новосиб - город физиков! Побольше подобных опытов!

Если сила создаваемая приводом на колесах будет больше чем сила давления ветра то эта конструкция таки будет ехать против ветра. Причем мне кажется что тут важен ещё один фактор как передаточное число с пропеллера на колесо. Оно должно быть таким чтобы во время движения машинки верхняя часть лопостей двигалась назад.

Ваша машинка проста шикарна все показала что полностью нарушен принцип рычага, это как на электромобиль поставить пропелер на крышу и ожидать что если машина поедет против ветра то электричества от встречного ветра выработается больше чем затратит двигатель разогнав машину против ветра. Дерек разагнал винт дорожкой и поставил на дорожку у него из за инерции винта временно все работает в этой чудо машине.

Ну давайте порассуждаем письменно. Сумма внешних сил, действующих на систему должна быть равна массе * ускорение ц.м. На машинку действует сила ветра (на лопасти) и сила со стороны земли на колеса по направлению движения! Все остальное - внутренние. Значит, чтобы машинка поехала, нужно чтобы сила на колеса была больше. Если представить, что вращающий момент лопастей передается на колеса напрямую через ремень, то сила со стороны земли равна этот момент/радиус колеса. А сам этот момент равен силе давления ветра * радиус пропеллера (упрощённо). Получается что сила "толчковая" на колёсах это сила ветра*радиус пропеллера/радиус колеса. Значит когда радиус (на самом деле некий "эффективный") пропеллера больше радиуса колеса, машинка поедет вперед. Ставте лойс, если будет ответ - придет уведомление

Наверное, эксперимент на соляном озере - шутка с элементами правдоподобия. Возникает три вопроса к эксперименту на солевом озере: 1. Почему экспериментаторы ждали, пока появится ветер? Можно было разогнать ветромобиль автомобилем, пока ветра не было. Колёса закрутились бы, пропеллер начал бы подгонять ветромобиль. И вечный двигатель, наконец, был бы запущен в эксплуатацию. 2. Была ли скорость ветра стабильной? Я не помню случаев, чтобы дул с постоянной скоростью. Когда рыбачу с лодки на больших открытых пространствах, для заброса приманки спиннингоом жду момента, когда ветер ослабевает. Обычно приходится ждать короткого затишья от 10 до 30 секунд. На соляных озёрах дует стабилизированный ветер? 3. Допустим, при стабильной скорости ветра 10 км/ч ветромобиль разогнался, до 13 км/ч. Может ли он сколь угодно долго двигаться со скоростью 13 км/ч, пока не доедет до препятствий на берегу? Или скорость будет снижаться, затем снова расти, т.е. скорость ветромобиля будет колебаться в пределах, например, в пределах 9±4 км/ч? Период колебаний должен быть пропорционален массе ветромобиля и моменту инерции механизма, состоящего из колёс, передачи и пропеллера

я уже скучаю по парадоксу изогнутой трубы

I don't understand a word, but I agree with this guy 100%!

Тут всё просто: сила ветра упирается в лопасть и делится на две составляющие - вперед и вбок. Т.к. лопасть жестко связана с колесами, то, в зависимости от угла лопасти, тележка поедет либо назад (если сила вбок больше) либо вперед (если сила вперед больше). Допустим, тележка поедет вперед, тогда лопасти создадут ветер назад, скорость которого, сложившись со скоростью основного ветра покажет реальную скорость тележки. Ветер сзади, упирается в ветер от тележки и создает давление на лопасти (как указано выше при ветре от тележки равном нулю). Поэтому реальная скорость тележки больше ветра сзади, но из-за больших потерь не может быть сильно большей. Экспериментально зафиксирована скорость всего в 3.5 раза превышающая скорость попутного ветра - и это еще в идеальных условиях на солевом озере..

1. Ехать против ветра получится, надо рассчитывать углы атаки и передаточные числа. 2. Конкретно в этой модели надо думать, куда девать воздух, который колесо затягивает внутрь и выталкивает вперед

Туда же вспомнил печально известный анализ вопроса "куда поедет велосипед, который потянули за нижнюю педаль" в "математическом понимании природы" Арнольда. Фейспалм от него отбил у меня всякое желание разбираться с какими либо вычислениями и размусоливаниями таких вопросах. Если что-то было в равновесии, и в таком-то его месте надавили туда-то, то движение это вызовет такое, которое надавленное место в надавленную сторону сдвинет, конец.

Я тут ниже загнул про принцип автожира, а теперь не уверен. Но не важно: работает ли раскрутка ротора по-автожирному или нет, но главный факт остаётся - благодаря вращению лопастей результирующий поток набегает на лопасть не по нормали, а под углом. А это значит, что имеем аналог паруса, двигающегося под углом к ветру, а в таком режиме быстрые яхты (например, узкие катамараны или с крыльями подводными) могут идти быстрее ветра. ... В общем, есть такая вероятность у этой повозки. Правда, нам не показывают достаточно длительного движения быстрее ветра. Ситуацию также могли бы прояснить установленные в разных точках повозки дымогенераторы, которые покажут реальную картину воздушных потоков. А пока таких видео нет - чего гадать то...

Спасибо за видео. Но тут все понятно, есть опора в виде земли. Парусники давно научились ходить против ветра. Вот вам еще интерестная тема для будующих разборов: Два равных заряда одного знака находятся на неком расстоянии друг от друга. Они испытывают силу отталкивания друг от друга по закону Кулона. А если заставим теже два заряда двигаться вместе, сохраняя постоянным расстояние между ними. Тогда они становятся токами и испытывают притяжение по закону Ампера. Ведь оба заряда относительно друг друга остались неподвижными, что же заставило их притягиваться? Пример: электронные лучи в трубке не разбрасываются, хотя в них перемещаются одинаково заряженные частицы - электроны, в каждом сечении луча неподвижные относительно друг друга.

Давайте и Вашу "машинку" разберем) Передаточное отношение должно быть таким, чтобы при движении машинки вперед, плоскости ветрового колеса двигались относительно точки опоры (земли) назад. И машинка действительно поедет против ветра. Для каждой скорости движения и скорости ветра оптимальным будет своё передаточное отношение. Но работоспособную модель можно собрать с фиксированной передачей и запустить от вентилятора. Интересно услышать Ваше объяснение работы ветромобиля с ролика Дерека Маллера.

Если лопастная крыльчатка в режиме винта (углы установки лопастей положительные) вращается вправо, как на видео, и колеса вращаются так, что тянут вперёд ( или они свободны на осях ?). Но, если ветер дует при разгоне мобиля сзади крыльчатки, то она должна вращаться влево, т.е. от ветра крыльчатка с такими углами установки должна работать в режиме неэффективного ветряка, т.е. по окружности лопасти вращаться должны задней кромкой вперёд с левым вращением, т.е. вращающий момент преобразованного ветряка из винта вращает колеса для движения мобиля против ветра. Поэтому в этом моменте кто-то вводит в заблуждение всех. ВЕТРОМОБИЛЬ (а не аэромобиль) использует энергию ветра для вращения колес - ДВИЖИТЕЛЕЙ. Для разгона мобиля лопасти должны работать только в режиме ветряка - т.е. углы установки должны быть отрицательными ( передняя кромка лопастей находится сзади от плоскости вращения, а у винта спереди). ВИНТ (пропеллер) является ДВИЖИТЕЛЕМ для АЭРОмобиля, ему необходим ДВИГАТЕЛЬ, независимый от внешнего потока воздуха (ветра), т.к. лопасти винта сами генерируют поток воздуха, вращаясь за счёт крутящего момента двигателя. Лопасти же ветряка, используя энергию ветра, генерируют крутящий момент аэродинамической силой лопастей. Кроме крутящего момента, ПОДВИЖНЫЙ ветряк генерирует аэродинамическое лобовое (осевое) давление, которое выполняет положительную работу для мобиля, двигающегося ПО ВЕТРУ. При движения против - эта работа лобового давления (сопротивление) отрицательна. Ветродвигатель не может разогнать ветромобиль быстрее ветра. Аэромобилю нужен винт, а винту только независимый двигатель. Резюме: при разгоне ветромобиля надо использовать только ветродвигатель. Разогнавшись до максимально возможной скорости, можно перевести лопасти на положительные углы установки (ввести в режим винта, хотя менее эффективного, т.к. крутка лопастей у винта и у ветряка обратная). Используя кинетическую, инерционную энергию мобиля и ротора через трансмиссию и колеса, крыльчатка в режиме винта может рывком увеличить аэродинамич. тягу, заменив движущую тягу колес, когда был режим ветряка. Это использование накопленной энергии возможно кратковременное увеличит скорость мобиля. Пока работал ветряк, можно было накопить энергию в дополнит. тяжелом маховике. Лопасти у крыльчатки должны быть поворотными и управляемыми пилотом. Изменение направления идикаторной ЛЕГКОЙ ленточки возможно, из-за подсоса винтом после перевода лопастей на положит. углы установки. Винт может даже не создавать ощутимую тягу, хотя спереди подсос будет, а сзади плоскости вращения будет бо́льшее давление. Это происходит, когда лопасти гоняют воздух по кругу в области концов, хотя в середине крыльчатки течение воздуха более менее нормальное. Это происходит особенно тогда, когда вдоль лопасти углы сечений (крутка) не соответствуют окружным и осевым скоростям воздуха вблизи лопастей. Т.е. , когда наблюдается несоответствие параметров лопасти относит. поступи винта (или быстроходности ветряка) этим реальным значениям составляющих скорости воздуха.

Когда показывают эффектные штуки и активно водят руками - это цирковой фокус. Я хочу числа и графики.

Уважаемы знатоки) К вам, как к квалифицированным физикам есть вопрос, но сначала предисловие: я увлекаюсь настольным теннисом, и за частую качество мячей для настольного тенниса оценивается по их осткоку от поверхностей, так вот я купил пару хороших теннисных мячей (прыгают они великолепно) но заметил, что только не друг от друга. Когда кидаешь такой мяч один на другой в полом цилиндре цилиндре (для чистоты эксперимента), то такие мячи не отскакивают от себе подобных. И так вопрос: Почему? Заранее благодарен за ответ)

Машинка будет ехать против ветра при условии, что трансмиссия будет дават выигрыш в силе по сравнению с силой сопротивления ветра. Ещё есть обстоятельство, что скорость набегания ветра на лопасти будет возрастать при разгоне машинки, что будет увеличивать её скорость и вместе с ней сопротивление воздуха. В итоге, конечная скорость будет достигнута при уравновешивании приводящей силы пропеллера сопротивлением набегающего потока воздуха. Возможно, даже, что конечная скорость всегда будет одинаковой независимо от передаточного отношения трансмиссии при условии, что она будет давать выигрыш в силе достаточный для движения против ветра.

Ура! Новый сериал )))

Теперь придётся вам строить эту модельку и поднимать новую волну дискуссий.

Как раз, против ветра вопросов не возникает, картинка в голове укладывается, т.к. всегда есть энергия которую с ветра можно снимать теоретически в неограниченных количествах, а трением колес ехать. Но когда по ветру скорости тележки и ветра выравниваются, откуда брать энергию что бы ехать дальше не очень понятно, вот тут мозг отказывается представлять механизм процесса... Возможно ли толкаться своим ветром против истинного ветра... ну и т.д.

Мне кажется, что машина в видео Дерека едет быстрее скорости ветра, потому что во время разгона ветром машины, часть энергии затрачивается на раскручивании винта. И к тому моменту, когда машина достигает скорости ветра, винт крутится на большей скорости, чем было бы необходимо, для разгона машины до этой же скорости, но только за счёт вращения винта. И ускорение больше скорости ветра происходит за счёт этой большей скорости винта.

Если сила трения больше силы, с которой ветер действует на ветровое колесо, то вполне себе возможно. Такого можно добиться подобрав правильное передаточное число. Оно зависит от массы агрегата, эффективности ветрового колеса, материала колёс и дорожного покрытия, потерь на трение осей колёс и т.п. Короче, методом научного тыка всё получится.

Баланс мощностей. В теоретической механике чтобы определить возможно ли движение тела, необходимо найти баланс мощностей. Пока мощность на ветровом колесе будет выше мощности сил сопротивления повозка будет трогаться с места и ехать.

Мне на секунду показалось, что с набором скорости будет усиливаться давление ветра на лопасти, а значит и вращение лопастей должно усиливается, а с усиление вращения лопастей, колеса будут крутится тоже быстрей и получатся, что такая машина будет все время ускорятся, если учесть, что на протяжение всего времени, ветер будет дуть с одинаковой скорость. Или я что-то понял не так ?)))

Как по мне так, разогнались за счёт ветра, накопили энергии, далее ветер стихает, меняется угол атаки лопастей и запасенной энергии теперь достаточно чтобы катиться быстрее ветра…

Мне кажется, что девайс в ролике оборудован пропеллером и просто локальная скорость ветра возрастает за винтом, т.е. если основной поток имеет скорость 10м/с, то локально благодаря работе винта относительная скорость движения ветра будет 15м/c (если винт отбрасывает поток назад со скоростью 5м/c (10+5=15)) при этом машина будет двигаться со скостью, например, 13м/с. На первый взгляд, это больше скорости основного потока (что правда), но меньше скорости который образуется непосредственно за винтом. Градиент скоростей должен быть обязательно, иначе откуда возьмется энергия в системе машина-ветер ? просто градиент нужно считать относительно локальных скоростей за винтом.

Классная идея! Настоящая мозгодробилка!

Завидую вам. Ви занимаетесь тем, за что меня ругали в детстве🙂 Предлагаю варянт экономии топлива для горных районов- всех машин надо привязать друг другу мёртвым буксиром и когда некоторое поднимаются вверх их тащат те, которые уже спускаются на второй стороне горы и наабарот- передних толкаютзадние при спуске и передних вкативают в гору. Давайте разберёмся, какие плюсы и какие минусы у такого способа передвижения.

Вращающийся пропеллер ведет себя как парус равный площади ометаемой поверхности. Вспоминаем семечку клена, гироплан ....трансмиссия и до обьяснения принципа рукой подать. Сама идея, конечно же гениальна.

Боюсь, что господин Дерек здесь кокетничает по поводу трех недель своего непонимания. И ролик свой построил так, чтобы подольше держать зрителей в сомнениях. Потому что несмотря на его туманные объяснения в начале очень долгое время остается неозвученным главный факт: не винт двигает колеса, а колеса вращают винт. Как только это было сказано, я даже плюнул с досады, зачем столько времени мне морочили голову. Теперь энергетика процесса стала понятной: человек сделал аэродинамическое подобие рычага Архимеда, ветер толкает его "короткий конец", а тележка с винтом находятся на длинном. А теперь сомнения остаются только у того, кто пытается объяснить процесс, используя только статические силы (а судя по комментариям, которые я прочитал, их большинство). Если не учитывать аэродинамику, рассуждение приводит к противоречию. Я опять не буду мешать тем, кто хочет найти ответ и подсказывать решение. Надеюсь, что кто-то его все же найдет. Скажу только, что эта машинка поедет независимо от соотношения скоростей колес/винта, подъемной силы винта, наличия обратных тормозов и т.п. Не важно даже, какая у нее парусность (для конкретной модели все это конечно важно, но для идеальной - нет).

Вы меня простите но это,я читал ещё в 80е в журнале "Техника Молодежи или Наука и жизнь". Тогда я был ещё пионером, и даже сделал модель правда лопасти не получились и это все забросил. Добила Физичка,сказав; Ты ещё вечный двигатель собери.

Теоретически если аккумулировать энергию этой машинки против ветра и создать поступательное движение а не плавное- то движение против ветра возможно, но она должна будет постоянно останавливаться и использовать тормоз для компенсации кинетической энергии ветра, преобразовывать её часть в потенциальную а после- снова в кинетическую. При этом стоять и "заряжаться" она должна дольше чем будет ехать

Какое прекрасное и позитивное видео! Спасибо Вам!

Ни один из ветромобилей ехать не будет. Первый набирает энергию и работая как маховик кратковременно толкает мобиль, движение волнообразное и при длительном заезде средняя скорость ветра будет больше. Нарисованный ветромобиль не поедет потому что энергия ветра уходит на раскрутку колес и толкание воздуха в нижней части крыльчатки +сопротивление встречного воздуха о корпус машинки в итоге система уравновесится.

Я,я всегда знал, что ветер дует из-за того, что деревья качаются в большей степени и от того, что земля вращается в меньшей степени!

Но я не отрицаю движение быстрее ветра совсем. Тележка с вентилятором может постоять на месте (или двигаться медленно) для того чтобы запасти энергию от вентилятора в аккумулятор. Затем эту энергию возможно использовать для разгона быстрее ветра. Но здесь будет важно, чтобы время зарядки от ветра было больше чем время движения быстрее ветра. А иначе закон сохранения энергии не выполнится.

GetαClass, а как Вы относитесь к первоначальному рассуждению изобретателя, где он проводил аналогию с двумя лавирующими яхтами?

Отвлекусь от темы ролика. Возник другой вопрос. Раз уж парусное судно может двигаться быстрее ветра при условии установки паруса под углом к ветру, то почему тогда на яхтах не придуман механизм, который мог бы поворачивать парус относительно горизонта (наклонять парус)? в этом случае можно было б двигаться по ветру обгоняя его

Да просто энергия берётся из-за трения колёс от земли. Если двигаться со скоростью ветра, то ветра конечно не будет, но колёса будут вращаться, а значит будут вращать винт и разгонять наше устройство. Так что тут самое главное - наличие трения. Если бы его не было, то ничего бы конечно не получилось. Например на скользком льду это бы не сработало.

Ну мне интересно, как я попал на этот канал, но меня затянуло, очень интересно.

Я так думаю что ветер в данном случае это сила в первую очередь приводящая в движение лопастное колесо. А далее эту энергию можно либо передать либо преобразовать как угодно. В данном случае при достаточной силе ветра и обтекаемости корпуса прототип поедет против ветра.

Реально интересно!!!

По поводу возможности движения против ветра - доказательста не нужны. Есть пример парусников, которые хоть и зигзагами, но идут против ветра. То есть вопрос на самом деле в изобретении удобных и эффективных механизмов для движения против ветра.

Память мне не изменила, хоть видел это 30 лет назад. Юный техник 1958-02, страница 81. "Когда ветер дует сбоку, скорость буера на хорошем льду превышает скорость ветра" Однако. "По льду быстрее ветра". Еще в "Сибираиде" в 1й серии такой был.

Поедет или нет ветромобиль из конца ролика зависит от передаточного отношения(с учётом диаметра колёс!!!) и от сцепления колёс с землёй; При достаточных редукции и сцеплении реакции опор в колёсах суммарно будут больше силы ветра, и машина поедет против него.

Привет,обаятельньй дядька)

Думаю тут дело в силе сцепления. Колеса авто сцепляются с землёй сильнее чем крыльчатка с воздухом. И используя понижающий редуктор вполне возможно движение против ветра. Т.е. условно 2 оборота крыльчатки дадут один оборот колёса. Вот мои мысли на этот счёт, но это только теория, расчетов предоставить не могу

Короче, во втором эксперименте вы всё и объяснили. От пропеллера подаём движение на зубчатую планку, которая и крутит шестерню моста

Ездить против ветра легко. Доказано мной с помощью Лего: ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-Y7FqBrXfLD8.html (с 01:10)

Так и нету тут ничего страшного и непонятного - сила действующая на колеса должна быть больше силы действующей на ветровое колесо НО никто не говорил о скорости! благодаря редуктору мы сможем дать ветровому колесу вращаться в два раза быстрее и тем самым сможем развить в два раза больше силы на колесах. Тут возникает петля мебиуса т.к. как только машина поедет на встречу ветру - колсево ветровое будет ешё больше ветра получать крутиться ещё быстрее и тем самым ещё больше силы будет отводиться на колеса которые ещё больше разгоняют навстречу ветру машинку НО в какой-то момент сопротивление корпуса ветру и кпд колес с редуткором съедят всю лишнюю энергию ветра полученную разностью скоростей движения вперед и вращения назад и на этом моменте разгон и закончится уперевшись в предельную ЭНЕРГИЮ которую можно с воздушного колеса получить. ведь энергия это ПРОИЗВЕДЕНИЕ скорости на силу.

Движение против ветра возможно если есть понижающий редуктор. Но вращение лопастей за счет ветра должно быть быстрее чем вращение колес. За счет этого крутящий момент силы на колеса будет намного больше чем на лопасти.

Если машина не будет способна ехать назад (ветер не должен ее сдувать), то тогда она конечно сможет ехать против ветра. Очевидный пример - у нее есть аккумулятор и ветрогенератор, постояв какое-то время на тормозе и накопив энергию, она сможет поехать против ветра. Есть и более простые способы, но везде нужно "цепляться" за землю. Парусные суда идущие "против" ветра, тоже используют этот принцип, только там нужно препятствовать дрейфу судна.

По движению против ветра. Энергия для движения берется за счет торможения потока воздуха. Балланс энергии будет отрицательным. Иначе это вечный двигатель)))

Всё дело в фактах, яхты парусные могут двигаться быстрее ветра, важен угол наклона. А в этой машине паруса заменили лопостями и также меняют наклон.

Смотря какая передача, соотношение, будет с винта на колеса...

Работа совершаемая ветром при быстром вращении винта позволяет с бОльшей силой медленно двигаться вперед. Или винт это малый поршень, который при большом пробеге толкает рабочий большой поршень (машину) на небольшое расстояние.

Классно обнесено!