Еще одна разминка для ума:)

Есть такая вот вещь, довольно неинтуитивная, которая для меня самого остается туманной:).

Как на пальцах, не залезая в дебри объяснить следующее явление.

Допустим, есть водяная(или воздушная) труба и насос(лопастной, с другими не уверен). Если врубить насос и закрыть трубу, то как бы интуитивно кажется, что насос должен сильней «напрягаться», как если бы мы дули в трубку, то нам бы трудней было продувать воздух, если бы мы заткнули отверстие. На самом деле все наоборот, насос при заткнутой трубе будет потреблять минимум, а при открытой — максимум.

Но вот если мы берем чисто механическую нагрузку, то происходит все наоборот. К примеру, если взять за патрон дрель не давая ей крутиться, ток возрастает до максимума.

А кажется, что одно похоже на другое — «не даем крутить» сопоставляется с «не даем качать», или «препятствие прокачиванию» — «препятствие кручению».

В чем тут подвох?

физика

sortarray sortarray

sortarray

14 896

с 10 января 2016

32 Комментария

Jame Bonds
06 сентября 2018, 00:43
Подвох в том, что воздух мешает работать насосу. Если воздуха нет, то крыльчатка вентилятора не встречает сопротивления.
+4
- sortarray sortarray
  06 сентября 2018, 00:48
  Jame Bonds, Но воздух то есть, просто сквозного выхода для него нет
  0
  - Лёва Соловейчик
    06 сентября 2018, 10:06
    sortarray sortarray, так и входа-то для него тогда тоже нет!
    +2
Nicker
06 сентября 2018, 01:00
кто больше совершает работы тот больше напрягается
воздух не выбрасывается значит работы нет или выбрасывается кратно меньше
+1
- sortarray sortarray
  06 сентября 2018, 01:04
  Nicker, это да, но почему усилие по нагнетанию не идет в работу(пусть холостую, сжатие жидкости, скажем)
  +1
  - Nicker
    06 сентября 2018, 12:06
    sortarray sortarray, работа это сила умноженное на расстояние. Так как воздуха нет то сила маленькая. Поэтому должно потреблять меньше энергии.
    0
bocha
06 сентября 2018, 01:01
Дрель охлаждается кручением. Выше температура — выше ток.
А вот с насосом все не так однозначно, как описано.
+2
- Reznor
  06 сентября 2018, 07:23
  bocha, как раз наоборот, чем выше температура, тем выше сопротивление и меньше ток.
  Дело в том, что внутреннее сопротивление движка резко уменьшается, когда он начинает раскручиваться (электромеханика 3 курс).
  +1
sortarray sortarray
06 сентября 2018, 01:12
bocha, Ну, с лопастным насосом однозначно так, поршневой не проверял.
С температурой там прямой связи нет, ток может уходить в любую работу. В случае с дрелью это вообще всего лишь побочный эффект от нагрева обмоток
+1
- Дмитрий Новиков
  06 сентября 2018, 01:26
  sortarray sortarray, тут какую трубу закрыть? Например пылесос. Входную, мотор напрягается. Выходную, мотор в холостую. Тоже с Водой. Краны и калибровочный отверстия ставят после насоса.
  +2
  - sortarray sortarray
    06 сентября 2018, 01:34
    Дмитрий Новиков, да, я что-то про это не подумал:) хотя казалось бы, какая разница то для мотора, какую сторону закрывать:) Это еще болше запутывает дело:) Получается, что у него основное усилие идет на создание вакуума, а не нагнетание, эврика! Эдак мы физику сейчас заново изобретем:)
    +1
  - sortarray sortarray
    06 сентября 2018, 18:06
    Дмитрий Новиков, Похоже, что это не так, все таки.
    Вот что нарыл
    
    разрешите уточнить… из-за меньшего сопротивления потоку воздуха в циклонах -двигатель потребляет мощность = паспортной. а как только щетка касается половика потребляемая мощность снижается в десятки раз… физика однако..
    в мешковых же девайсах движок изначально «задушен» мешком… отсюда и разная температура выхлопа...
    
    То есть, видимо. разницы нет, какую сторону закрывать. Надо бы конечно чистый эксперимент провести. Если руки дойдут, отпишусь:)
    0
Khan Tengri
06 сентября 2018, 02:05
Жидкость не проталкиваются насосом, а раскручивается в цилиндре трубы и далее по инерции продолжает крутиться, не требуя особых усилий от крыльчатки. Если пренебречь трением и завихрениями, вызванными конструкцией трубы, то угловые скорости вращения жидкости и крыльчатки совпали бы. Нет сопротивления, эквивалент вакуума.

Вспомнить наблюдения — закрутить жидкость в стакане (чайной ложкой, например) или в бочке.

От конструкции насоса зависит (например, от гладкости стенок, близости к идеальному цилиндру), от сжимаемости и вязкости среды.
+5
Eldar Shaymardanov
06 сентября 2018, 02:37
Не читал комментарии.
Отвечу — в случае с насосом, не имеющим выход жидкости, мы получаем из него миксер, который просто перемешивает воду (воздух) вокруг лопастей насоса.
+5
Reznor
06 сентября 2018, 07:16
У дрели в заторможенном движке сопротивление в неск раз меньше, чем у крутящегося, следовательно ток будет больше.
+1
Ридель Александр
06 сентября 2018, 08:42
Природная муфта переводит насос в холостой режим.
+1
Фёдор
06 сентября 2018, 08:58
Разницы большой для насоса нет а делается это для плавной подачи давления в систему во избежания гидроудара)
+1
KarL$oH
06 сентября 2018, 09:08
Сессия по физике у школоты началась?) То стаканЫ, то насосы, что происходит на этом ресурсе???))
+4
Свин Копилкин (Дмитрий)
06 сентября 2018, 09:17
Подвох видимо в отсутствии обратной связи.
Для вентилятора характерна так называемая «вентиляторная» нагрузка, когда момент растет логарифмически с ростом частоты вращения, т.к. обратной связи нет то скорость ограничивается только пропускной способностью канала, соответственно скорость ниже — момент ниже.

У дрели же, на сколько я могу судить, имеется отрицательная обратная связь по скорости вращения вала, и если вы держите вал — увеличивается ток дабы скорость сохранить.
+2
Вельвет
06 сентября 2018, 09:27
Еще пример.Кто увлекался мотоциклом по молодости, должен был заметить — при снятой трубе охлаждения от цилиндра мотора, тяга немного увеличивается, в ущерб нагару на поршнях.
+2
Русский
06 сентября 2018, 11:10
электромотор это индуктивное сопротивление, с зажатым патроном близко к нулю. лопастной насос при закрытой трубе гоняет покругу свою порцию рабочего тела, не производя работу, при открытой постоянно передает энергию новым порциям газа/жидкости, затрачивая энергию. некоторые комменты позабавили:)))
+3
- Фёдор
  06 сентября 2018, 13:08
  Андрей Косыгин, на закрытом выходе насоса будет давление максимальное возможное и это сжатая пружина которую лопастями удерживает насос. Где здесь для двигателя халява?). Сравнение с дрелью не правильно это как акпп и мкпп, разная связь.
  0
  - Русский
    09 сентября 2018, 13:19
    Фёдор, вы сахар в стакане когданибудь размешивали? после того как чай раскручен, давление у стенок выше(уровень жидкости у стенок тому доказательство), однако работа ложки сводится к поддержанию скорости, компенсации потерь на трение. с насосом то же самое.
    0
    - Фёдор
      09 сентября 2018, 16:12
      Андрей Косыгин, при включённом насосе задвижку открыть большая проблема, часто отрывается шток открывая удлинителем и поэтому перед пуском её приоткрывают, вопрос что её так держит, трение?). Измеряли ток и он не холостой. Вы теоретик а я практик)
      0
      - Русский
        10 сентября 2018, 01:07
        Фёдор, притяжение — попробуйте две смоченые пластины друг от друга оторвать (если я правильно понял о чем вы говорите)
        -1
        Фёдор
        10 сентября 2018, 09:42
        Андрей Косыгин, не тупите! Показания амперметра не имеют большой разницы. В курсе что измеряется в амперах и для чего?)
        0
- sortarray sortarray
  06 сентября 2018, 18:08
  Андрей Косыгин, Сорри, видимо ошибся. Я с чужих слов сказал про возрастании при перекрытии входа, похоже это не подтверждается
  
  smart-lab.ru/blog/492457.php#comment8838883
  0
К.О'Тяра
06 сентября 2018, 13:55
Нет перекачки воздуха — нет работы (в физ.смысле)
+1
Arbitrg
06 сентября 2018, 14:40
Да чего вы думаете, если перекрыть насос на входе, то лопастям халява, если на выходе, то наоборот — перегрев. С дрелью такая же история, схватившись за патрон, вы по сути перекрываете «выход» и идет перегрев, что произойдет и с насосом.
+1
- sortarray sortarray
  06 сентября 2018, 16:08
  Arbitrg, нет
  0