Most recent comments
Liveblogg nyttårsaften 2017
Tor, 11 months, 3 weeks
Jogging og blogging
Are, 1 year, 11 months
Liveblogg nyttårsaften 2016
Are, 1 year, 11 months
Reading in dark times
Are, 2 years, 1 month
Moldejazz 2016
Camilla, 2 years, 4 months
Dørskilt
Karoline, 2 years, 5 months
Halifax
Tor, 2 years, 6 months
Sony Smartwatch 3 review
Tor, 2 years, 6 months
Numerikk, takk
Tor, 2 years, 6 months
Topp tur
Camilla, 2 years, 8 months
50 book challenge
Camilla, 11 months, 3 weeks
Ten years ago
Musikklinjas julekonsert 2008
Camilla
Controls
Register

Å puste på eget seil

Jeg snakket med en professor i dag, som sa at da han var student hadde de gjort det berømte puste-på-sitt-eget-seil-eksperimentet. De hadde en vogn, med et seil og en vifte påmontert. Viften blåste på seilet, og han hevdet at dette fikk båten til å gå fremover. Men vent litt, sa vi som stod rundt, luften presser jo seilet fremover, ok, men luften presser også viften bakover, formodentlig like mye, så totalt sett skulle kraften på vognen bli null.

Denne professoren sa imidlertid at dette ikke var tilfelle, fordi han mente seilet ville få luften til å sprette bakover, slik at resultatet ble at vognen sendte luft bakover, og dermed fikk fart fremover. Vi diskuterte litt mer, uten at jeg ble overbevist om hverken det ene eller det andre, og så gikk jeg, etter å ha sagt «Tusen takk, dette problemet vil nok holde meg våken i natt». I en spøkefull tone, naturligvis.

La oss analysere situsjonen:

Matteus og Jørgen sitter i en båt. Matteus kaster en ball til Jørgen, som tar imot. I det Matteus kaster ballen vil ballen få fart i den ene retningen, og på grunn av impulsbevaring vil båten få fart i motsatt retning. Når Jørgen tar imot ballen vil ballen miste all sin bevegelsesmengde, og hvis vi later som om båten beveger seg friksjonsfritt vil båten også miste all sin fart, og stoppe opp.

Vi tenker oss nå at Matteus føler seg i det spøkefulle lunet. Matteus klinker ballen i hodet på Ulf, og ballen spretter tilbake over hodet på Matteus og ut i vannet. Denne gangen vil båten ende opp med netto fart. Akkurat som sist vil båten få fart i motsatt retning av ballen i det ballen kastes, men denne gangen vil ballen få en dobbelt så stor impulsoverføring når den treffer hodet til Ulf, og båten får dermed netto impuls.

Nå har vi imidlertid antatt at Matteus allerede hadde med seg en kanne tennisballer i båten. For å sammenligne med tilfellet med viften må vi imidlertid anta at tennisballene flyter i ro på overflaten av vannet, og at han plukker dem opp underveis. Forskjellen blir at i det han plukker opp en tennisball fra vannet gir han den en bevegelsesmengde, og bremser dermed båten litt. Så lenge båten beveger seg langsomt vil ikke dette være et problem, men etterhvert som farten øker vil han tjene mindre og mindre på hver ball han kaster. Den øvre grensen er nådd når båten beveger seg like fort som han kan kaste.

Det er naturligvis en forenkling å regne med en tennisball i stedet for luft, men jeg tror faktisk konklusjonen må bli at det i alle fall i prinsippet er mulig å få fremdrift ved å blåse på sitt eget seil. Spørsmålet er hvor effektivt seilet greier å snu luftstrømmen.

-Tor Nordam

Comments

Kristian,  30.10.09 00:02

Problemet er enkelt: tenk på hele systemet som en enhet (tegn en mental firkant rundt båten, seilet og viften). Så spör man seg kommer det (et) luft(trykk) ut noe sted?
Svaret er ja, og du kan gå et lite steg framover.

Tor,  30.10.09 00:42

Jasså, du tar den tonen? Da kan du kanskje forklare hvorfor en lastebil med kran ikke kan løfte seg selv?

Kristian,  30.10.09 09:30

Den, tonen? 1.) Jeg skrev jo bare det du skrev på en annen måte (og er enig med din analyse). 2.) Problemet er enkelt når man innser at hele båten i kan ses på som en stor vifte(-maskin).

En lastebil med kran er ikke en vifte.
Category
Physics
Tags
puste på eget seil
mekanikk
Views
2622