Простенькая задачка?

[руслан]

Да, согласен, что шарики будут стремится к внешней стороне, т.е. давление на внешней стороне будет больше, чем на внутренней. Согласен, что в момент перераспределения давления самолет может немного сместиться вниз. Но я думаю что этим можно пренебречь, каких то серьезных импульсов тут не вижу.

Здесь я особенно не согласен с

в момент перераспределения давления самолет может немного сместиться вниз

Если тор будет достаточно большим,к примеру диаметр трубы тора будет равен 1км и если его раскрутить так,что-бы ускорение на его наружной стороне было равно 9.8м/с\2 и там будет стоять человек,получим замкнутую систему,в которой человек будет стоять на почве тора,при этом будет "гравитация",сам тор для него будет неподвижен и скорее всего будет ветерок,в противоположную сторону вращения тора (скорость вращения воздуха в торе скорее всего будет меньше скорости вращения тора).Плотность воздуха в такой трубе(отрезке тора) будет разной,на внешней стороне тора больше,на внутренней меньше,наверное будет соответствовать плотностям воздуха на уровне моря и на высоте 1км над уровнем моря.Если человек подпрыгнет,то приторится(ну не приземлится же) в ту-же точку,от которой оттолкнулся,он прыгал вертикально вверх.На счёт вращения тора.Если с противоположной стороны тора будет находиться такой-же человек,то тор будет вращаться вокруг оси,если нет,то как с эксцентриком,но т.к. масса человека мала,то этим можно пренебречь.

Теперь дальше.Вместо человека,самолёт.Что бы ему взлететь,ему надо набрать скорость и с помощью подъёмной силы крыла (элеронов) подняться вверх.Что бы самолёту держаться на определённой высоте ему необходимо набрать достаточную скорость и настроить элероны.Так вот когда скорость самолёта и скорость вращения тора выровняются,то импульс от элеронов(некомпенсированный) будет действовать на тор в одной точке.

Любое вращение несет в себе ускорение

Согласен,ускорение будет действовать на стенки тора,но оно же компенсируется силами упругости стенок тора.

[_Z_]

Давай не смешивать все в одну кучу. Либо самолет вращается внутри тора, а тогда на него действует центробежная сила (аналог гравитации), либо он не вращается, и тогда никакой центробежной силы нет. Если мы раскрутим тор с воздухом и
1)при этом силы встречного сопротивления воздуха будет мала, то воздух начнет смещатся к внешней стороне тора из за центробежной силы -> самолет немного сместится вниз из за вертикального потока воздуха, вызванного перераспределением дваления
2)при этом сила встречного потока будет достаточно сильная, то либо самолет начнет сносит назад и нам надо будет винтами компенсировать этот снос, чтобы остаться на месте.

Поэтому давай выберем какую то одну ситуацию и отдельно ее разберем. А то у тебя все в голове перемешалось.

[руслан]

Сообщение от _Z_

Поэтому давай выберем какую то одну ситуацию и отдельно ее разберем.

Хорошо.Разберём.

Первый вариант,тор как описано выше,но только безвоздушный (внутри то-же вакуум),посреди трубы тора находится камень.Начинаем раскручивать тор,что происходит.Тор вращается вокруг своей оси,камень станется неподвижным.Всё правильно?

Второй вариант.То-же самое,но с воздухом в торе.Начинаем раскручивать тор,тор захватывает воздух и воздух с запозданием начинает вращение в торе,но воздух так-же захватывает камень и начинает толкает камень,который будет уже запаздывать за воздухом.В конце концов скорости тора и воздуха почти выровняются,но т.к. на воздух и на камень действуют центробежные силы,то воздух и камень начнут "притягиваться" к внешнему краю тора.Получится что камень "упадёт" на почву тора,но т.к. скорости вращения тора и воздуха почти равны,то камень просто будет лежать на почве тора.Пока всё.Здесь у нас есть разногласия?

[_Z_]

Сообщение от руслан

Хорошо.Разберём.

Первый вариант,тор как описано выше,но только безвоздушный (внутри то-же вакуум),посреди трубы тора находится камень.Начинаем раскручивать тор,что происходит.Тор вращается вокруг своей оси,камень станется неподвижным.Всё правильно?

да

Второй вариант.То-же самое,но с воздухом в торе.Начинаем раскручивать тор,тор захватывает воздух и воздух с запозданием начинает вращение в торе,но воздух так-же захватывает камень и начинает толкает камень,который будет уже запаздывать за воздухом.В конце концов скорости тора и воздуха почти выровняются,но т.к. на воздух и на камень действуют центробежные силы,то воздух и камень начнут "притягиваться" к внешнему краю тора.Получится что камень "упадёт" на почву тора,но т.к. скорости вращения тора и воздуха почти равны,то камень просто будет лежать на почве тора.Пока всё.Здесь у нас есть разногласия?

Вроде все правильно. Только дополню. На камень действует:
1. Сила трения вращательных потоков воздуха, которая увлекает его во вращение по тору
2. Сила трения вертикальных потоков воздуха, которая прижимает камень к внешней стенке тора. Она действует только первое время, пока идет перераспределение воздуха под действием центробежных сил
3. Центробежная сила, которая тоже направляет его к внешней поверхности тора.

Еще хочется отметить, что центробежная сила (она же сила инерции) - это такое математическое упрощение. Реально такой силы нет. Об этом к примеру сказано тут - http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%...BE.D0.BD.D0.B0

часто, для упрощения рассмотрения, вводят некую фиктивную «силу инерции», и тогда эти уравнения движения переписываются в виде, очень похожем на второй закон Ньютона. Математически здесь всё корректно (правильно), но с точки зрения физики новую фиктивную силу нельзя рассматривать как нечто реальное, как результат некоторого реального взаимодействия. Ещё раз подчеркнём: «сила инерции» — это лишь удобная параметризация того, как отличаются законы движения в инерциальной и неинерциальной системах отсчета.

Ну и последнее дополнение - вращающееся тело не является ИСО.

[_Z_]

Сообщение от руслан

Согласен,ускорение будет действовать на стенки тора,но оно же компенсируется силами упругости стенок тора.

Ничем оно не будет компенсироваться. Ускорение просто есть, как ты сам заметил выше - будет полный аналог гравитации. Ускорение - это изменение скорости. Скорость (и ускорение тоже) - векторные величины. Поэтому ускорение есть не только когда скорость меняет свой модуль (численное значение), но и когда она меняет свое направление без смены величины (как раз случай вращения).

Именно поэтому легко можно отличить случай вращения тела в торе (в СО связанной с телом) от свободного его зависания - по наличию ускорения, направленного к центру вращения.