Наука в Действии прикладная наука, эксперименты, объяснения

Почему вентилятор не толкает собственный парус

Почему вентилятор и парус на одной тележке обычно создают внутренние силы, как меняется импульс воздуха и при каких условиях конструкция всё же может сдвинуться.

Вентилятор толкает воздух вперёд и получает реакцию назад. Затем поток ударяет в парус и толкает его вперёд. Когда вентилятор и парус закреплены на одной тележке, эти силы в идеализированной схеме почти компенсируют друг друга как внутреннее взаимодействие частей системы.

Полезнее следить не за отдельными стрелками сил, а за импульсом воздуха до и после установки. Если плоский парус лишь останавливает поток, итоговая тяга тележки близка к нулю. Потери, утечки по краям и сопротивление колёс меняют измерения, но не создают бесплатного движения.

Конструкция может поехать, если направить выходящий поток иначе: например, изогнутый парус разворачивает воздух назад или часть струи проходит мимо. Тогда окружающий воздух покидает систему с новым импульсом, а тележка получает соответствующую реакцию.

Посмотреть эксперимент на RUTUBE.

Статьи по теме

5 статей

Почему внутренние силы не разгоняют систему

Почему нельзя надуть собственный парус

Силы между частями одной замкнутой системы меняют их относительное движение, но не способны сами по себе разогнать общий центр масс.

Как поток передаёт импульс парусу

Почему нельзя надуть собственный парус

Тяга определяется тем, насколько меняются скорость и направление воздуха. Парус получает силу ровно потому, что сам изменяет импульс потока.