Я не физик, но из рисунка и условий видно, что вода давит на все стенки сосуда в той или иной степени, но в отверстия трубок, равные внутреннему диаметру сила не прилогается, поскольку вода свободно вытекает и та стенка противоположная отверстию получает нескомпенсированное давление, что и вращает банку. Если сделать одинаковые отверстия друг напротив друга, то банка вращаться не будет.

Я всегда объяснял эти явления проекцией вектора который совпадает с направлением струи на поверхность банки... ведь именно то место откуда выходит струя не скомпенсировано ничем (особенно в вакууме). и таким образом не важно какой путь пройдет струя внутри банки а важно лишь то в каком направлении струя вылетит по отношению к оси вращения или центра масс этой банки

Меня второй пример сразу оставил равнодушным. Нужно было бы вывести прямые трубки из банки не заводя их внутрь. Т.е. обрезать прямую трубку прямо на стыке входа в банку. Таким образом сразу откинуть какие-то лишние заблуждения по поводу плоскостей внутри. Мое мнение что часть силы давит на саму воду и заставляет ее вращаться внутри банки. Вслед за раскрученной водой крутится и сама банка. Так же, как мы раскручиваем воду когда перемешиваем чай в стакане. Вязкость воды все же есть. И поэтому мы и можем его расколотить и придать вращение ложкой. Если вода раскручена и стакан поднять подвесив на нить, он тоже будет вращаться.

Крутой у вас получается диалог с подписчиками!

Не совсем понял причем тут внутренние силы, если данный вид движения реактивный? Обрезаем трубы из внутренниго объема, что бы не было ни колен ни площадок и объем продолжает вращаться.

Добрый день! Расчёт надо вести исходя из того будто трубки в варены без сквозного проникновения в цилиндр(трубка приставлена к наружной окружности цилиндра)

Закон сохранения импульса, от исходной массы постоянно отделяется небольшая ее часть в направлении трубки, соответственно равный по величине и противоположно направленный импульс получает оставшаяся масса.

Спасибо , что включаете свет в моей голове,))) Очень благодарен за Ваш Труд!!!

Заткнем трубки пробкой изнутри. Сила действующая на "площадку" никуда не делась, а вращения не будет.

Спасибо, приятно вас смотреть!

Как я с прошлого ролика думаю, что тут есть сила не скомпенсированная от направления входного отверстия, так я и думаю. Сила находится на стенке проекции отверстия. Нужен инструментальный опыт чтобы доказать что Андрей прав. Я провёл опыт с пластиковой бутылкой с квадратом в основании и отверстиями, не проходящими через центр оси. И бутылка закрутилась.

Верный ответ: Следует рассмотреть аналогичным образом отверстия, из которых вытекает вода. Как раз в этих местах силы не будут скомпенсированы из-за отсутствия стенки. Именно направление отсутствующей стенки, т.е. расположение отверстия, играет роль. А как именно проходят трубки и какой они формы - не имеет значения, хоть узлом их завяжи.

Разница давлений возникает между точкой выхода струи и точкой на противоположной (направлению струи) поверхности изогнутой трубки. Внутри сосуда все давления скомпенсированы, учитывая направление сил. Также взаимно скомпенсирована разница давлений возникающая за счет эффекта Вентури на радиусе изгиба трубки.

Больше опытов! Добра вам! Хотелось бы больше наглядных опытов, спасибо!

на досуге порассматривал картинки ракетных двигателей и выявил общую закономерность - силовые лапы креплений находятся за камерой смешивания, как раз в той области, где происходит переход энергии из потенциальной (давление газов) в кинетическую (их ускорение). отсюда можно сделать вывод, что отталкивание струи в этот момент и происходит, когда разделяются две массы: отбрасываемая и вся остальная. по поводу дальнейшего поведения струи рабочего тела, вылетающего по инерции, уже можно принимать в рассчет конфигурации трубок, отводов, дефлекторов, оказывающихся под влиянием собственной массы и скорости частиц струи. было бы время - можно было бы поставить такой наглядный эксперимент: прозрачная емкость с закаченным воздухом, гибкая мембрана, в которую вставлена трубка открытым концом наружу емкости, а внутренний конец либо заглушен и просверлен сбоку, либо загнут в сторону, либо какую угодно другую конфигурацию, на которую хватит фантазии, а затем проследить за отклонением трубки в различных вариантах исполнения)

Полагаю вода затекающая в вогнутые внутри трубки так же огибает концы трубки, а значит добавляется те же силы реакции. Но так как трубка изогнута потоки не симметричны относительно конца трубки. И силы создаваемые потоками возле концов суммарно создают такой же момент силы как и поворот воды в самом изгибе трубки, но противонаправленный. Таким образом динамические эффекты компенсируются и остаётся только момент связанный с "нескомпенсированными площадками"

В контексте этой задачи очень уместно вспомнить схожую задачу, описанную в автобиографии Фейнмана ("Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!"): "... В одной книжке по гидродинамике была задача, обсуждавшаяся тогда всеми студентами-физиками. Задача такая. Имеется S-образный разбрызгиватель для лужаек - S-образная труба на оси; вода бьет струей под прямым углом к оси и заставляет трубу вращаться в определенном направлении. Каждый знает, куда она вертится - трубка убегает от уходящей воды. Вопрос стоит так: пусть у вас есть озеро или плавательный бассейн - большой запас воды, вы помещаете разбрызгиватель целиком под воду и начинаете всасывать воду вместо того, чтобы разбрызгивать ее струей. В каком направлении будет поворачиваться трубка?" Он не приводит правильный ответ, но приводит доводы в пользу двух противоположных вариантов :): "Я приведу вам аргумент, который заставляет думать так, и другой аргумент, заставляющий думать наоборот. Хорошо? Одно соображение состоит в том, что, когда вы всасываете воду, она как бы втягивается в сопло. Поэтому трубка подается вперед, по направлению к входящей воде. [1-ый вариант ответа] Но вот приходит кто-то другой и говорит: "Предположим, что мы удерживаем устройство в покое и спрашиваем, какой момент вращения для этого необходим. Мы все знаем, что, когда вода вытекает, трубку приходится держать с внешней стороны S-образной кривой - из-за центробежной силы воды, проходящей по контуру. Ну а если вода идет по той же кривой в обратном направлении, центробежная сила остается той же и направлена в сторону внешней части кривой. Поэтому оба случая одинаковы, и разбрызгиватель будет поворачиваться в одну и ту же сторону вне зависимости от того, выплескивается ли вода струей или всасывается внутрь". [2-ой вариант ответа]"

По поводу финального вопроса: более длинная сторона изогнутой трубки, на которую изнутри давит вода при повороте, испытывает большее давление воды извне, так как имеет большую площадь по сравнению с короткой стороной поворота. Это большее давление компенсирует давление поворота воды.

Тут кто-то писал про сосуд квадратного сечения. Если в углах у дна этого сосуда мы сделаем два отверстия, то статическое давление в месте напротив отверстия не будет скомпенсировано, т.к. напротив наши отверстия. Исходя из этого нескомпенсированного статического давления появится сила, направленная перпендикулярно на стенку, противоположную отверстию, и пропорциональная размеру отверстия. Т.к. отверстия в углах - появится момент, вращающий сосуд. Есть внутри трубки, нет трубок - не важно, т.к. силы скомпенсируются статическим давлением. Имхо. Поправьте.

Поразительно! Вопрос был "к какому месту корпуса колеса приложены силы давления, раскручивающие колесо?" Покажите пальцем, блиииин!!! Большинство не поняло вопроса? Где "продвинутые школьники"? Силы давления, раскручивающие колесо, будут приложены к месту корпуса, где меняется направление и (или) скорость истекающего потока. К повороту трубы. Ответ закончил.

Именно это объяснение пришло и мне в голову. Но, на мой взгляд, ваша главная заслуга в постановке вопроса в первую очередь. Касательно трубок, изогнутых внутри цилиндра, силы, действующие на стенку компенсируются слой давления жидкости внутри. Вы ещё могли бы рассмотреть случай, когда в стенке цилиндра проделано отверстие и там имеется только коротенькая поутрубочка, отклоняющая струю от радиальногонаправления :-)

Пожалуйста проведите и покажите нам опыт с прямыми трубками, у которых срез внутри банки перпендикулярен радиусу и параллелен радиусу ( т е срез к стенке). желательно сразу две банки чтобы сравнить скорости вращения. и где трубки вообще в банке не торчат.

В трубке с одной стороны постоянно есть давление, подпитываемое высотой водяного столба, а с другой стороны нет. Получается, как в реактивном двигателе в камере сгорания. Получается, что сила давления воды на уровне трубки, создаваемое земным притяжением с помощью горизонтально вставленной трубки, меняет своё направление в горизонтальное. Если не понятно ,то можно предположить, что наружный конец вставленной трубки заглушен, а где дырка в банке трубку вставить не напрямую, а через переходник. А переходник этот - это такая гофра, как на трубочке для сока, где мы её загибаем. По мы загибать не будем, мы просто через неё нашу трубочку вставим. И гофру сожмём по длине. Кстати, в таком сжатом виде продаётся гофрированная труба на слив с раковины, так будет понятнее. Если конец нашей трубы жестко закрепить, чтобы конструкция не вращалась, трубка не смещалась, то наливая воду в бутылку гофра под действием давления воды теоретически должна расправляться и удлиняться. Так что её удлиняет ? Банка подвешенная на верёвке, тоже кстати, начнёт смещение, двигаться.

Кажется, я понял. Та маленькая площадка есть всегда, независимо от того, как вставлены трубки. Так как она возникает по конусу банки. Либо на внешней стороне зазора трубки, либо на внутренней стороне трубки, если трубка обрезана точно по контуру банки и нет внутри банки зазора.

7:06, если закрыть пробкой трубку, то сосуд вращаться перестанет, но данные силы по-прежнему будут действовать на эти площадки

нескомпенсированное давление находится прямо на внутренних концах труб. Вода в банке отталкивает воду в трубке и вращается

я с запаздыванием смотрю конечно, но все равно очень интересные вопросы вы задаете, интересно о них думать и узнавать ответы!

Надо разложить силу, давящую на каждую точку внутри бутылки на две части таким образом, чтобы одна сила была параллельна трубке. Если мысленно продолжить выходной участок трубочки по прямой траектории, то траектория упрётся в внутреннюю стенку бутылки. А на этом пятнышке уже разложены силы. Сила напротив выхода из трубочки ничем не скомпенсирована. Обновил: уже несколько раз это решение написали. :)

Вы изобрели БТГ. Поздравляю.

Я думаю силы, действующие на боковые участки прямых трубок, здесь не при чем, ибо если заткнуть трубки - вращения не будет, а силы останутся! Я думаю причина вращения - разгон воды в трубке, т.е. придание воде ускорения, а значит воздействие на неё силы. Соответственно на емкость действует обратная сила. P.S. думал... николько. В процессе видео пришло решение 😜

Есть один нюанс, нераскрытый в видео. В варианте с прямыми трубками их следует вставлять в бак так, чтобы внутри бака они были заподлицо с его стенкой. В этом случае понятие "площадок" отлетает само собой как не состоятельное. Объяснение всех этих эффектов на самом деле очень простое: разница давлений в баке и в трубках. Огромный объём воды стремится выйти через тонкие трубки. Т. к. трубки расположены не на оси симметрии то возникает момент. Решение этой задачи вы рассказали в начале ролика с ракетой. Для понимания, более простым языком, возьмём керхер под давлением. Как только нажимаем курок, тут же получаем отдачу. Потому что в сопде давление резко упало, а в системе осталось, но в противоположном направлении. В примере с этим колесом тоже самое, те же сопла. Можно представить что оно тоже под давлением и при открытии этих отверстий происходит резкое падение поля давления. От сюда и силы.

Потенциальная энергия столба жидкости внутри ёмкости раскручивает её.

Причиной вращения является то, что давление воды на дальнюю (от центра) и ближнюю сенки трубы отличается. Поскольку трубки направлены под углом к радиусу, то суммарная сила гидростатического и гидродинамического давлений будет больше на внешнюю стенку, чем на внутреннюю (тот же эффект изогнутой трубы). Именно эта нескомпенсированная часть заставляет воду "поворачивать" и течь под углом к радиусу (иначе бы вода текла радиально), а свободно висящую банку заставляет раскручиваться. Давление на трубу внутри банки не играет роли, т.к. трубу внутри можно обрезать

почему-то рассуждение идет только про выход воды, но не кто не задумался о ее входе, если перекрыть вход(закрыть крышку), то все как ни странно остановится... вот например: если сверху сделать трубки для захода воздуха по бокам, то скорость вращения должна увеличится

Для наличия этой "нескомпенсированной" площадки зачем нужно течение воды из трубок? Можно трубки заткнуть, а нескомпенсированные площадки должны по-прежнему раскручивать бутылку

Андрей, причина или силы, которые вызывают вращение цилиндра вытекающей водой, возникают в проекции трубок на стенки цилиндра. Тк вода движется, то одновременно передается сила, равная. Массе вытекающей воды на скорость воды в трубках. А тк силы приложены не через ось вращения, то возникает момент вращения.

Неожиданный поворот! Я думал это подобно системе, как у некоторых старых вертолётов, когда реактивные двигатели на концах лопастей раскручивали винт. Ну реактивное движение, масса отделяется, объект движется в противоположную сторону. За счет крепления к центру вращения, вместо прямолинейного движения происходит вращения.

Сила действующая на уступ компенсируется силой действующей на внешнюю дугу поворота трубки.

Классная рубашка :)

Да все проще как мне кажется. Весь раскручивающий момент это реактивное движение. Вода вытекая создает силу равную ее объёму и скорости вытекания, но направленную в обратную сторону. А изгибы трубок там мало на что влияют. Главное куда вектор реактивного движения направлен

Надо теорию практикой проверить: патрубки перевернуть, замерить частоту вращения банки и сравнить с базовым вариантом

Иногда проскакивают отдельные фразы из теории, но правильного ответа не прочитал.. Ответ на задачу! Жидкость на каждой глубине давит на все стенки одинаково. Если рассмотреть сечение по центру трубки, то на изгибе снаружи трубки площадь больше чем на внутренней стороне, а значит и сила больше тоже. Вывод. Не смотря на наличие дополнительной площадки, очень малой по сравнению с изгибом, банка раскручиваться будет медленнее чем без изгиба.

Из объяснения в ролике следует, что если вместо трубок с вытекающей жидкостью вставить просто полые трубки, то бутылка начнет вращаться, поскольку силы, показанные на рисунке так и будут нескомпенсированными. Ура мы изобрели вечный двигатель. 😀

Давление на стенки трубки с внешней и внутренней стороны имеют разницу только когда трубка находится вне сосуда. Иначе, она скомпенсирована давлением воды в сосуде. Предлагаю Вам ещё один опыт. У нас есть бутылка с отверстием внизу (прямо по центру вращения). К бутылке приделаны две трубки, но оба конца трубки приделаны в бутылку (образуя как-будто "ухо"). Трубки располагаются симметрично, поэтому далее рассматривать буду только одну трубку. Если концы трубок находятся на одной высоте, то при выливании бутылка не раскручивается. А если концы трубки находятся на разной высоте и сдвинуты относительно плоскости сечения, проходящий через ось вращения), то при уменьшении уровня воды бутылка будет крутиться, хотя струя и бьёт вертикально вниз.

Силы на изгибах - это тоже самое что тянуть себя за волосы из болота. Давление в трубке больше чем давление снаружи трубки и под действием земного притяжения, молекулы воды толкают друг друга в направлении меньшего сопротивления получая импульс в противоположном направлении. Поправьте если не прав

Попробуйте изогнуть внешние части трубок так, чтобы их ось была направлена радиально к центру вращения, и посмотрите, будет ли вращаться сосуд. Если будет, тогда утверждение о нескомпенсированном давлении имеет место быть, а если не будет - тогда дело в реактивной струе.

предлагаю вариант: тк вода вытекает из банки по трубкам, следовательно давление на воду в трубке со стороны атмосферы меньше, чем давление со стороны остальной воды в банке. Вытекая из трубки, вода стремится занять несколько бОльшую область пространства, чем ей было дано в трубке, тк она попадает в зону меньшего давления. И часть этой энергии "расширения" (в случае с водой - расширения струи) передается на самый конец трубки, ее борт. Сила приложена к самым концам выходящих трубок и направлена вдоль трубок к банке, поэтому абсолютно не зависит от способа забора воды из банки. Работает здесь эффект дикого поливальноно шланга

Даже визуально видно, что внешняя часть изгиба трубки здесь больше (но точно не меньше), чем внутренняя. Тоесть, если следовать Вашему суждению, колесо должно вращаться уже по часовой стрелке. Но есть еще центробежная сила води, которая и приводит колесо во вращение против часовой стрелки. Плечо силы меньше, колесо будет раскручиваться медленнее, но теоретически должно достигать большей скорости вращения, чем при суто наружных трубках.

Противоречия нет, потому что силы поворачивающие поток скомпенсированы, если поворот трубки находится внутри жидкости. Но первое рассуждение очень удивило и порадовало. Если я правильно понимаю, в итоге на деле все зависит от того, какую часть окружности занимают дырки для выхода жидкости от общей длины окружности. Дальнейшие повороты не важны, если разворот жидкости в итоге доходит до 90•. Ведь так?

Думаю нужно провести перпендикулярные плоскости на концах трубок и рассматривать выливающуюся воду (через эти плоскости) как реактивные двигатели.

Силы распределённые. Сосредоточение их приводит к ошибкам в сложных устройствах.

👍👍👍 Прекрасный вопрос! Там где вы рисовали маленькие красные стрелки, да сила возникает, но если заткнуть трубки то получается "вечный двигатель" есть постоянная нескомпенсированная сила, которая по моему мнению передаётся на корпус самого сосуда и тем самым компенсируется. А правильный ответ как я думаю это то, что напротив трубки с внутренней стороны сосуда есть область равная площади отверстия в трубке, на которую давит давление, а на выходе из трубки давления нет, и так как эта область находится на некотором удалении от оси вращения сосуд раскручивается...

​ @Андрей Щетников Навскидку (если продолжать Ваше рассуждение) идея такова - эти "вертикальные" силы погашают вертикальные компоненты "противоположных" радиальных сил так (на противоположной стороне сосуда так), что там остаются непогашенные горизонтальные составляющие (если разложить радиальные векторы как сумму вертикального и горизонтального) - они и раскрутят изнутри конструкцию. А для погашения горизонтальной составляющей со стороны трубок нет, она вылетает наружу. Что касается изогнутых трубок внутри сосуда, там вода давит на все изгибы и снаружи и изнутри, также компенсируясь. Трубки изогнутые снаружи, какой клубок бы они не составляли, на каждом изгибе дают компоненту сил, сумма которых (включая силы внутри сосуда) компенсируется почти полностью и только отверстия вносят ту дельту, которой будет не хватать для статики. То есть, по-простому нужно складывать (или интегрировать) нормали сил по всем поверхностям, соприкасающимся с водой и тот самый нескомпенсированный остаток будет движущей силой.

Для того чтобы крутилось Сегнерово колесо необходимо создать разные зоны давления что повлечёт за собой направленный вектор движения,у нас есть масса воды находящейся в бутылке под гидростатическим давлением,есть атмосферное давление действующее на этот водяной столб,вода выходящая через трубки имеет большую плотность чем воздух вокруг и работает как поршень в сечении трубки отталкиваясь от воздуха,второй очень важный момент-внутри бутылки возникает водяная воронка,которая закручивает бутылку в сторону направления трубок,если заменить воду на воздух под давлением будет тот же эффект-воздух под давлением будет иметь большую плотность и выходя через трубки будет заставлять крутится Сегнерово колесо,но в состоянии невесомости Сегнерово колесо с водой работать не будет,ведь нет массы воды и она не будет вытекать,а вот с сжатым воздухом будет,ведь давление в ёмкости будет не зависеть от силы притяжения,следовательно Сегнерово колесо не реактивный двигатель,а инерционно-гидростатический,чтобы Сегнерово колесо стало реактивным двигателем необходимо создать давление на водяной столб выше атмосферного что позволит устройству работать даже в невесомости.Вывод-реактивный момент-есть момент силы направленный в противоположную сторону за счёт создания обратного импульса на поверхность или зону(объём) давления.

А если трубки не имеют внутренних частей (где существует описанная Вами разница сил) и отходят пщрямо от стенок банки наружу под углом, но при этом остаются прямыми? Что-же банка не будет вращаться? Да конечно она вращается! Попробуйте сами. Значит все-таки действует некая сила, связанная с истечением воды из банки. Сохранение момента импульса.

Всё очень просто, сместите плоскость рассмотрения, чтобы было видно направление соприкосновение струи с землёй. В этом и ответ. Если струи будут вертикально втыкаться в землю, то коромысла уравновешены и движения не будет! Если есть наклон к земле, то возникает горизонтальные составляющие, который и заставляет вращаться банку, т.к. направлены в одном круговом направлении.

Давление воды в трубке в сторону выхода ее отверстия на воздух постепенно снижается. За счет разности давлений в различных сечениях трубки вода движется в трубке с ускорением. Где есть ускорение, там есть и сила инерции, направленная в противоположную сторону от направления ускорения. Эта сила инерции и служит своего рода опорой от которой отталкивается бутылка с водой и движется в противоположную сторону от направления движения воды в трубке.

К выходу трубок подключить насос и возвращать воду в ёмкость, сделать систему замкнутой. И ничего не получится. А силы движущие возникают очень просто, при выходе потока из трубок скорость его падает и создаёт зону более высокого давления, ну а дальше понятно.

Потенциальная энергия столба воды в бутылке и чем выше столб - тем интенсивнее раскручивание

Давление на противоположной стороне, по отношению к трубке, становиться нескомпенсированным так как с обратной стороны нет части стенки шара или цилиндра. В итоге получается так как и в обычном реактивном двигателе. Ведь несмотря на то, что силы давления направлены от центра их можно разложить на составляющие и одна из составляющих будет как раз напротив трубки и направлена в противоположном направлении течению жидкости.

Нескомпенсированными участками по гидростатическому давлению являются сами отверстия в стенках, тк жидкость, проходящая через них, находится в движении(3зн Ньютона). То направление в котором движется жидкость через эти отверстия образует в своём сечении как бы виртуальные нескомпенсированные плоскости. Если эти плоскости не будут в нормали к радиусу окружности, то мы имеем моменты в плоскости окружности, сумма которых может раскручивать банку,( а может и не раскручивать, если моменты с разным знаком) Короче, есть там трубки или нет вообще не важно. Можно ,к примеру, проделать в консервной банке одно отверстие гвоздём. От угла входа гвоздя будет зависеть вращение банки. Вообще в начале ролика была ну слишком жЫрная подсказка про давление в камере сгорания, не скомпенсированное со стороны сопла.

Масса воды больше, чем масса бутылки + сила трения о стенки внутри бутылки. Короче, вращается вода, толкая бутылку. При увеличении внутреннего диаметра трубок - скорость вращения повысится, из за увеличения скорости закручивания воды внутри банки.

Как тут уже написали, нескомпенсированность силы гидростатического давления в местах отверстий направленных не по радиусу за вычетом силы трения воды. Мне всё это чем то напомнило расчет момента инерции твердых тел с полостями). Ради интереса можно даже опыты поставить с разными параметрами трубок.)

Позвольте мне усомниться в том, что и в том, и в другом случае струи будут равной силы (то, что Вы утверждаете на 8:51). Если предположить, что через изогнутые трубки вода вытекает с большим трудом, то поток на выходе в последнем случае у нас меньшей силы, но зато подключаются дополнительные "площадочки", и тяга остаётся той же.

Класс, молодцы. Только ведь во втором случае, если трубочки вообще выдернуть (оставив только дырочки по касательной), то банка ведь всеравно раскручиваться будет, хотя означенных вами поверхностей для упора физически существовать не будет. Для случая воды (низкоскоростной вязкой жидкости под низким давлением для которой принцип неразрывности можно считать выполняющимся) численно все будет сходиться если вы будете считать, что нескомпенсированное давление действует на проекцию площади дырочки на плоскость проходящую через ось вращения банки и перпендикулярную в вашем случае вашему столу. Момент силы будет однозначно считаться на этих плечах. Это как бы азбука. Ну а физически считайте, что это место проекции этой проекции на противоположную стенку банки, хотя это и совершенно не так, о чем уже писал ранее. Если начнете поднимать давление в банке то раскручиваться она станет быстрее, но опять таки ровно до того момента, пока скорость истечения воды из дырдочек не достигнет скорости звука (для воды при этих локальных условиях). Дальше все, ничто текучее истекать со скоростью больше своей скорости звука неспособно, хоть миллион атмосфер дайте но разгон будет как и при 30 (если правильно помню). Так что нескомпенсированность давления в некой точке хорошая и вполне достоверная модель, но только для рамок бытовых условий этого эксперимента. Кстати, а давайте заменим бутылку на воздушный шарик, нальем в него воду, наклеим два квадратика скотча и прорежем в них касательные дырочки, а дальше все так же. Оболочка шарика гибкая, и в местах разных давлений должна по разному выпирать и возможно это даже будет видно на камеру при виде сверху. Во всяком случае эксперимент будет зрелищным. Спасибо за ваш труд.

Вы молодцы. Имхо

С прямыми трубками есть два граничных варианта: 1. Когда трубки расположены только в отверсиях и не выходят наружу, тогда сила, вращающая сосуд будет расположена как раз там, где и было показано в ролике. 2. Когда трубки торчат из отверстий, не заходя вовнутрь (под углом, конечно же), тогда сила, вращающая сосуд будет расположена в основании крепления трубок там, где трубка частично перекрывается сосудом. Для того, чтобы понять, будет ли сильнее вращение, если внутри сосуда трубки изогнуть, достаточно представить, что изогнутые внутри сосуда трубки не выходят наружу, а в месте выхода они перпендикулярны стенкам сосуда.

Чем выше столб жидкости в банке, тем больше напор, тем больше жидкости будет вытекать через трубки, тем сильнее импульс, тем быстрее вращение банки. А точка приложения этих сил находится на срезе концов трубок. До этой точки жидкость находится в замкнутом объёме под давлением, после этой точки давление пропадает, т.е. формируется в импульс

Мне кажется дело тут в том, что стоит говорить о силах, действующих на стенки, как о многокомпонентных. Ведь молекулы воды не ударяются в стенки ровно по радиусу. Удары происходят по всем направлениям изнутри банки. Поэтому выходит, что для нахождения сил, толкающих стенки не обязательно пользоваться исключительно перпендикулярами. Давление идёт по косой, но это приведёт, скорее всего, только к увеличению площади воздействия. А силы, которые описаны были в предпоследнем примере, действующие на стенки трубки, вполне скомпенсируются силами с противоположной стороны, "размазанными" по сектору ёмкости.

Там будет еще одна сила, момент которой будет замедлять вращение. На изогнутую часть трубки снаружи будет разное давление, т.к. разная длина изогнутой части по малому и большому радиусу.

Тяга реактивного двигателя состоит из суммы двух составляющих. Первая составляющая − изменение количества движения рабочего тела, равна произведению удельного расхода топлива ( в нашем случае воды) и скорости истечения его относительно колеса. Вторая составляющая - давление, равное произведению площади поперечного сечения истекающей из трубки реактивной струи и разности давления на выходе из реактивного двигателя и атмосферного давления.

вы в банке просто отверстия без трубок сделайте, и тоже крутиться будет) И понятнее всё сразу, без лишнего в виде трубок)

Мне кажется все гораздо проще. Этот эффект работает при гравитации. Столб воды без дырок давит на стенки равномерно. Когда же вода начинает вытекать, столб воды, давящий сверху с одинаковой силой начинает толкать и вытекающую воду и воду в банке в противоположном направлении. Благодаря вязкости воды, уступы никакие не нужны. Если исходить из теории с повышенным давлением на заворотах трубок, то тут то же самое, только заворот не горизонтальный, а вертикальный. О.е. поток идя сверху вниз поворачивает вправо или влево, смотря на какую трубку смотреть.

Расскажите про Ваши глаза после операции в дополнение к раннему ролику. Возникают проблемы с искусственным хрусталиком? Смущает, что Вы щуритесь. А еще интересно, почему в 2-х и 3-х фокусных хрусталиках при разных длинах волны не возникает радужная окраска предметов? Или возникает?

Предлагаю вам провести эксперимент. Взять шланг с приличным давлением воды и подержать его в руках как это делают пожарные, в это время по сгибать его перед соплом. По моему мнению реактивная сила воды не будет опираться на стенки сосуда, а опирается на саму жидкость. То есть посредником как сказано из видео будет сама вода имеющее давление.

сила посредник возникает в области разности давления в трубке, в каком то месте, где трубка выходит из банки, давление становится меньше, чем в банке. То есть давление в сосуде больше, чем в трубке на выходе. Область высокого давления служит стенкой, от которой отталкивается вода и толкает банку во вращение.

а если бак будет квадратного сечения гидростатические силы будут перпендикулярно стенкам бака или нет?

Ваше объяснение позволяет сделать вывод, что, если внутри сосуда трубки не будут иметь какой-либо длины, т.е. изнутри это будут просто отверстия, то никакого вращения не произойдет, но это же не так. Предлагаю подумать так: Если это будут просто круглые отверстия на противоположных стенках сосуда и из них (отверстий) будет вытекать вода, то вращения не будет. Если снаружи эти отверстия удлинить трубками, перпендикулярными поверхности сосуда - то движения тоже не будет. А вот когда мы эти трубки повернем в какую-либо сторону, тогда уже будет наблюдаться вращение. Делаем выводы: 1) влияние оказывает не изгиб трубки, а угол между плоскостью выходного отверстия трубки и касательной к поверхности сосуда в точке на пересечении прямой, соединяющий центр сосуда с центром выходного отверстия трубки. 2) момент силы возникает именно на выходном отверстии трубки, независимо от ее (трубки) формы.

Добрый день! Я посмотрел ваш ролик, у меня возникла мысль. А что если прямые трубы сварить под углом и так, чтобы внутри не было трубки. То есть внутри банки ничего не изменится, он как был круглым так и останется, кроме появившихся под углом отверстий, в которое и заварили трубу. Но бутылка всё равно будет крутиться, встаёт вопрос, а откуда берётся сила?

Масса воды перед выходом из трубки, и масса воды сзади которая питается толкать воду вперед.

Сила во всех случаях приложена со стороны воды вылетевшей из сопла на воду все еще находящуюся внутри. Это очевидно, т.к. в случае перекрытия сопла силы снова компенсируются. Мне кажется, что все силы внутри банки скомпенсированы. Сама банка будет вращается не зависимо от того вращается ли вода внутри.

На самом деле рассуждение с уступами очень даже имеет смысл. Просто нужно нарисовать 4 уступа, и трубки представить как уступы, у которых одна из сторон уступа убрана/продырявлена. То есть у нас 4 уступа, 8 рёбер, 8 векторов сил, которые компенсируют друг друга. Теперь мы продырявливаем два ребра(вставляем трубки), и у нас 2 из 8 векторов пропадают, равновесие нарушается, у нас остаётся 6 векторов, 4 из которых всё ещё компенсируют друг друга, а 2 вектора наоборот складываются друг с другом и раскручивают колесо. Я в принципе примерно так и объяснил примерно за пару минут, пока на паузу поставил, только я представлял, что нужно интегрировать давление по поверхности, и у нас появится дисбаланс. Объяснение работает, но оно очень не наглядно, а такое упрощение с уступами - та же самая идея, но с уступами становится наглядно. По сути мы можем заменять кусочек окружности любой другой формой, уступом или какой угодно другой, интеграл от этого не изменится, поэтому мы можем подобрать такую форму, чтобы интегрирование по ней было простым и наглядным, именно это мы и делаем заменяя кусочек дуги на уступ. (В комментах тяжело, нужно рисовать, с листком бумаги могу хорошо понятно объяснить 😅) PS: Я сначала подумал, что у автора объяснение конечно намного проще моего, без ухода в дебри. Но я почитал другие комментарии, и кажется, что имело бы смысл объяснить в видео идею интегрирования по поверхности и что можно заменить кусочек дуги любой другой замкнутой формой, это сняло бы очень много вопросов.

Возможно если заглянуть внутрь то мы увидим две трубки которые подсасывают воду, создавая некую тягу и тянут банку по направлению всаса трубок относительно стоящего внутри столба воды который имеет массу большую чем сама банка, а силы трения там минимальны

Ничего не понимаю, но очень интересно!

А я полагаю, что в любой конфигурации трубок раскручивать банку будет вихревое движение воды, возникающее в месте, где она вытекает и трение этого вихря о стенку банки Закон Бернулли будет работать внутри вихря вне зависимости от его интенсивности

В последнем варианте нет противоречий. За счет более эффективной геометрии трубок скорость вращения будет больше, чем с прямыми трубками. Оптимизация в газодинамике - обычная работа. П.С. В последнем варианте если концы трубки вывести строго вдоль оси вращения, то силы вращения не исчезнут.

Прекрасно, но, вот вопрос, на 9:46, если мы добавим изгиб трубок, у самого конца, направим их вдоль оси ёмкости (т.е. вниз или вверх), обе в одном направлении, будет ли ёмкость вращаться?

Предположу, что изгиб трубки внутри емкости не даёт дополнительный момент силы так как он компенсируется давлением самого сосуда и жидкость не совершит работу будь на месте изгиба даже спираль. Момент силы, приводящий конструкцию в движение, по-прежнему появляется из-за зон разряжения "под" изгибами и движением жидкости к подводящим патрубкам. 🙂

Добрый день! А если трубки не вставлены в сосуд, а приварены сваркой или изготовлены заодно со стенками сосуда?

Я в этом вообще не шарю, но следуя вашей логике, на трубку есть давление воды и снаружи. И на внешней стороне изгиба больше давления (из-за площади), чем на внутренней, тем самым компенсируется часть сил

Банка, да, раскручивается. Но инерционная составляющая банки, компенсируется инерционной составляющей воды, находящейся в банке, которая направлена в противоположную сторону. Создаётся, обратный, если можно так выразиться, "втягивающий" момент, что не позволяет жидкости, вытекать с ещё большей скоростью, через трубки. И, соответственно, не позволяет увеличить круговую скорость вращения банки.

А вращает ли бутылку сила тяжести воды текущая по трубам.

Если эти 2 площадочки действуют, когда вода вытекает из трубок, то что будет мешать им действовать, когда вода не вытекает из трубок? Площадочки Мюнгхаузена какие-то)

Как мы знаем, давление есть отношение силы на единицу площади. Сила, что заставляет ракету лететь и лететь шарик, наполненный воздухом, выводится из давления. В ракете - это давление горения в камере сгорания, а в шарике - давление сжатого воздуха. В вашем случае, в сосуде с двумя трубками сила появляется из давления столба жидкости. В шарике, если завязать пуцку, то давление воздуха более-менее равномерно распределится по внутренней поверхности. Но если мы развяжем пуцку и отпустим, то из-за разности давлений воздух начнет вырываться наружу. Получается следующее: с одной стороны вырывается воздух из-за чего там давление меньше чем во всем шарике, но больше атмосферного, с другой стороны на стенку шарика противоположной пуцке давление до конца полета шарика больше давления на месте выпуска воздуха. Так и появляется импульс. В вашем случае в сосуде с трубками, при том как бы вы не загибали эти трубки внутри сосуда, на стенки сосуда давление будет оказываться большее, чем на месте выхода воды через трубки. Это приведет к появлению импульса, момента импульса и соответственно вращательного движения...

Ставим трубки прямо по центру и делаем внутри любые повороты у них, никакого вращения в этом кейсе не будет. Тут принципиально, только направление и положение самого сопла (кончика трубы) в пространстве относительно центра банки. Предполагаю, что именно на кончике трубы вода отталкивает трубку назад реактивной силой. Сама вода под давлением, как бы образует в трубке заднюю стенку сопла, аналогичную в камере сгорания ракеты. Стенки сосуда сдерживают давление воды, также и вода уже вытекшая из трубки и находящая еще на стыке с ней сдерживает это давление воды, от этой силы кончик трубки и отодвигается от этой водянной стенки в конце трубки.

В очень упрощённом виде. Для начала рассматриваем просто дырки в сосуде. Вода из них вытекает радиально. Любым способом поворачиваем поток воды.- для этого нужно приложить какую-то силу. Соответственно вода будет действовать с противоположной силой. Каким образом поворачиваем поток - не важно. Теперь более детально. Для изогнутой трубки - сила формируется в изгибе. Для прямой трубки - сила возникает в том месте где радиальная сила давления приводит воду в движение не по радиусу. То есть важен момент формирования струи воды на начальном срезе трубки. ВНУТРИ трубки на внешнюю сторону (на небольшом расстоянии от входа) действует радиальная сила. Она распадается на две: перпендикулярная стенке трубки и параллельная. Перпендикулярная уравновешивается противоположной трубкой (или стенкой сосуда). Параллельная ничем не уравновешивается. Без рисунка трудно объяснить. Но представьте, что от центра сосуда идёт струя в радиальном направлении. Она достигает трубки. И при входе в трубку она поворачивает. Поворачивать её заставляют стенки трубки. Вот отсюда и появляется нескомпенсированная сила.

Видимо Вращение происходит исходя из этих параметров: Давление с которым подается вода; Площадь зеркала воды в емкости; Сечение шлангов; Площадь выходных отверстий; Удалённость выходных отверстий от центра вращения - плечо; Угол Направления выходных отверстий, которое задаёт направление вылета струй, относительно центра вращения. Получается не важно как завернута трубка на всем своём протяжение, а важны только характеристики выходного отверстия, то есть все показатели (силы) необходимо применять именно к выходным отверстиям. Получаем как на современных истребителях Реактивный двигатель с Управляемым вектором тяги. kzfaq.info/get/bejne/q8ildtShnJaRZ58.html А Внутренние поверхности трубки не влияют на Вращение, иначе можно было бы замкнуть трубку в кольцо (или взять целую бухту) внутри бутылки и при церкуляции воды моторчиком вся бутылка бы вращалась.

Силы изнутри будут компенсироваться давя на изгибы трубок с другой стороны

А если предположим, что стенки сосуда толстые, например 5 мм. Если просверлить отверстия перпендикулярно стенке сосуда, то они окажутся на одной линии и вращения не будет. Так как струя жидкости будет вытекать перпендикулярно стенке сосуда и компенсировать усилие второй. А если просверлить под углом, то жидкость будет вытекать по касательно, что должно заставить вращаться сосуд. В этом случае толщина стенки задаёт направление движения жидкости.