Изогнётся ли верёвка под вертолётом?

С вертолёта, летящего с постоянной скоростью, свисает верёвка. Изогнётся она под действием сопротивления воздуха или нет? Мы решаем задачку, предложенную Дереком Маллером, не заглядывая в его решение, и производим свои испытания:))

Наш канал с дополнительными материалами

Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ

[mrgoodpeople]

"вот Андрей бежит с верёвкой" - это ЛУЧШИЙ момент за всю историю канала! =). Настроение поднялось на все выходные.

[sibedir]

Дерек, конечно, молодец, что провёл эксперимент с вертолётом. Эффективность клик бейта ещё никто не отменял. Но всё-таки бег Андрея Ивановича выглядит куда эпичнее.

[AbsentPurport]

2:10 Странно: я всегда думал, что если к отклоняющемуся от движения прямому жёсткому стержню подвесить снизу такой же, то отклонение верхнего стержня от вертикали уменьшится за счёт увеличения его массы от подвешенного стержня. Неужели я ошибаюсь?

[Evgenij_Pavenko]

Я недавно запускал воздушного змея. По мере выпускания леера змей уходил под наклоном вверх. Но с некоторой высоты стал заметен прогиб леера от набегающего ветра.
Дай, думаю, подниму змея в облака! Но не тут то было. Я добавил 100 метров, а змей стал удаляться от меня параллельно земле, совсем не поднимаясь. Леер изгибался параболой и все положе и положе стелился вдоль земли. Это из-за ветра
Поэтому и у вертолета при достаточно длинной верёвке, она не будет прямой.

[Siemens]

Бегающий на заднем плане Андрей :))) улыбает

[jfgkgfjf]

Да квадрокоптер надо было взять и проверить.

[andreykuznetsov]

Ещё идея задачи - какую равновесную форму примет веревка в вакууме, если ее верхний конец равномерно движется по горизонтальной окружности?

[joravp]

Кстати, если на конец верёвки подвесить груз, то она начнёт загибаться вниз по мере удаления от вертолёта. Это явление хорошо знакомо любителям рыбалки --- при ловле на дорожку или на спиннинг леска, к которой привязана тяжёлая блесна, изгибается именно так.

[TheSunflower]

На последних кадрах экспериментатор Андрей поскользнулся и эксперимент с треском провалился

[ЯнинаГеннадьевна]

Хорошо, что ролик короткий!🙂да, побегать с постоянной скоростью непросто. И для здоровья полезно. Мне кажется, что что постоянном ускорении верёвка прижимается к самолёту(без изгибов) и чем больше ускорение, тем больше прижимается 🤗

[harut]

Как раз в группе Vert Dider задали этот вопрос. )
Жду перевода.

[Павелзнает]

Я вообще не пойму, как можно было подумать что верёвка будет не прямая ? Это же естественно!

[nikolaysmolaninov]

Андрей - вертолетозаменитель прекрасен

[Случайноеимя-бб]

Если уж мы не учитываем влияние потока воздуха от винта, то предлагаю для эксперимента использовать не вертолет, а стрелу крана со свисающим тросом.

[michaelpovolotskyi]

К ответу на вопрос. На первый взгляд кажется, что постоянное по времени и напрвлению ускорение самолета не должно влиять на форму веревки, так как оно эквивалентно изменению ускорения сбоводного падения. Но положение равновесия, конечно, изменится.

[ПавелЗверев-пы]

Можно перейти в систему отсчета вертолета и ко всем приведенным в ролике рассуждениям добавить еще силу инерции (она будет горизонтальна). Тогда для любого момент времени веревка будет прямой
Но при этом, т.к. вертолет наращивает скорость, то увеличивается и сила сопротивления воздуха, поэтому веревку начнет отклонят сильнее и сильнее (но при этом она будет оставаться прямой!)
Аналогичный рассуждения можно провести для отрицательного ускорения

[jijoe]

Недавно делал один чувак опыт с англоязычного ютуба, если груза нет, то диагональна веревка, потому-что вес сегментов одинаков и силы уравновешиваются упругостью а если с грузом то уже изгибается выпуклой стороной против хода.

[Физикадилетанта]

Проверил я как ведет себя веревка под вертолетом . Под рукой у меня оказался вертолет. Не сочтите меня за олигарха, вертолет радиоуправляемый но с автоматом перекоса, и под рукой оказалась веревка шпагат из натурального материала. Шпагат оказался очень легкий и длинной примерно 30 см . Подвесил к вертолету и включил во взлетный режим. Из-за ограниченного пространства вертолет пришлось держать рукой. В режиме висения шпагат отвисал прямо, при подаче автомата перекоса вперед веревка отклонялась назад, при подаче автомата перекоса назад веревка отвисала под углом к носу вертолета то есть вперед. Но правда у меня был еще эффект не как в ролике Веритасиум, у меня был конец шпагата деформирован не прямой формы и конец шпагата совершал сложные колебания, вращательные движения но только на конце. Выводы моего эксперимента: положение шпагата зависит от потока воздуха отбрасываемый винтом вертолета и поток это ламинарный ( мое утверждение в первом отзыве о тороидальности потока верно отчасти, завихрения только по концам винта есть и они на веревку не оказывают влияния). Для того что бы трос не болтался как мне показалось важна длинна подвеса, если трос будет слишком длинный то он может начать колебаться. Но возможно я ошибаюсь в этом..

[fantomas]

Ответ на Ваш вопрос виден тут же на примере Андрея Ивановича: бег все-таки проходит не совсем с постоянной скоростью, и при отталкивании конец веревка начинает болтаться.

[ШустТретьяк]

Берём отвес, шнур с грузом. При спокойной атмосфере верёвка прямая строго вертикально. Дует сильный ветер - верёвка изгибается дугой, груз смещается. Дует слабый ветер, верёвка прямая. Что случится с верёвкой, если при данных условиях отцепить груз?