3. Аэрогидродинамическое воздействие Движущихся БТ на Коромысло крутильных весов Установки

 

Почему авто, стоящее на обочине так сильно «кидает» к проезжающей рядом фуре?

В учебнике это называют «закон Бернулли», а на научном диалекте:

Понижение статического давления газа или жидкости в потоке, за счет скоростного напора.

Фура тащит за собой воздух в Зазор между ней и машиной на обочине.

Частицы воздуха, будучи увлечены в преимущественном направлении, «забывают долбить в стороны» и, таким образом со стороны стоячего авто, обращенной ОТ проезжающей фуры давление НЕПОДВИЖНОГО воздуха больше.

 

В анализируемой Установке, «фура» в виде катящегося цилиндра БТ ездит туда сюда возле стеклянной стенки защитного «аквариума».

 

Само собой, БТ тащит за собой в Зазор воздух.

Само собой в Зазоре между БТ и стенкой «аквариума создается зона пониженного давления».

Стеклянный «аквариум», защищающий Коромысло с МТ от «посторонних потоков воздуха» судя по доступному описанию, имеет вот такие размеры:

 

Высота: Haq = 0,30 m;

Длина: Laq = 0,30 m;

Ширина: Baq = 0.060 m.

 

Примерно, по средней линии, мимо Переднего и Заднего стекол, дважды за период, прокатываются по направляющим БТ,

достигая к моменту торможения в Крайних положениях скорости V ≈ 0.15 m/s.

Для тела прямоугольного сечения в плане с отношением ширины сечения к его хорде 1/2 (именно такое соотношение у цилиндра БТ), толщина пограничного слоя достигает Единицы.

 

Без лишних подробностей, учитывая, что максимальная скорость БТ может достигать величины V >= 0.15 m/s, средняя  скорость воздуха, увлекаемого БТ при «перекатывании» в Зазор шириной z = 0.004 m

 

Vair ≈ 0.10 m/s;

 

В соответствии с законом Бернулли, в Зазоре образуется Уменьшение статического давления воздуха, за счет Динамического напора.

 

Δp = g*ρ*Vair²/2 ≈ 6,0*10^-3 N/m²;

 

ρ = 0.1250 kg*s²/m² – массовая плотность воздуха при НУ.

 

Под действием такого перепада давления Стенка «Аквариума» и поверхность БТ будут стремиться друг другу с силой

 

Fair1 = Δp*SSS ≈ 1,2*10^-4 N;

 

Здесь:

 

SSS ≈ 0,02 m² – площадь, которую «ометает» вдоль стекла «Аквариума» перекатывающийся БТ.

 

То есть, в течение 1 – 1,5 секунд на стекло Аквариума будет действовать сила ≈ 1,2*10^-4 N, «притягивающая» Стекло к БТ.

 

Много это?

Нет.

Но? достаточно, чтобы подвинуть Стеклянную стенку массой m glass ≈1,1 kg на расстояние

 

tt = Fair1*Ta/m glass ≈ 1,2*10^{-4 m.}

 

Это очень приличная величина, поэтому придется учитывать упругое сопротивление стекла в местах крепления.

Аналитическая оценка упругого сопротивления Стеклянной стенки в местах закрепления громоздкий и малоэффективный путь.

Поэтому проведем небольшой эксперимент.

Измерим величину прогиба подходящего по размерам куска четырехмиллиметрового стекла.

 

Кусок стекла, размером 0,30 m ×0.20 m и весом ≈ 5,0 N прогнулся на ≈5,0*10^{-5 m}.

 

Можно ожидать, что под действием силы ≈ 1,2*10^-4 N такое стекло прогнется на ≈ 1.2*10^{-9 m}

Положим, что стеклянная стенка «аквариума» отодвинется на ≈ 1.0*10^{-9 m}

Такое Отодвигание стеклянной стенки «аквариума» от пластин Коромысла, к которым прикреплены МТ, на величину ≈ 1,0*10^{-9 m}, приведет к увеличению объема воздуха «зажатого» между ними, и, следовательно, к понижению давления

 

Δp ≈ p-p*(V+ΔV/V) ≈ 2.5*10^-5 N/m²;

 

Перепад давления обуславливает силу Аэрогидродинамического скоростного «притяжения» КОРОМЫСЛА к Стенке «Аквариума»

 

Fair11  = Δp*ss ≈ 4.0*10^-8 N.

 

При увеличении объема «запертого» между Пластиной Коромысла и стенкой «Аквариума», неизбежно возникнет «подсасывание» воздуха с боков, что еще более увеличит величину понижения статического давления, за счет скоростного напора (закон Бернулли).

 

Как, видите, аэродинамическое воздействие катающихся БТ на Коромысло (≈ 4.0*10^-8 N)  СОИЗЕРИМО с величиной ожидаемого «гравитационного взаимодействия» (1,6*10^-8 N), заявленного авторами Установки.

 

Я умышленно подробно проанализировал именно такое СЛАБОЕ и СИЛЬНО ОПОСРЕДОВАННОЕ Аэрогидродинамическое влияние перекатывающихся БТ на Коромысло внутри «Аквариума.

Чтобы продемонстрировать, насколько ОСТОРОЖНЫМ должен быть добросовестный экспериментатор, готовя эксперимент по выявлению силы «Всемирного тяготения».

 

Мало  того, при разгоне и торможении БТ, Установка + Стол испытывают УГЛОВОЕ УСКОРЕНИЕ.

Вместе с Установкой ускоряется и «аквариум».

Само собой, стенки «аквариума» движутся и ПРЕССУЮТ воздух между ними и Коромыслом значительно сильнее, чем проанализированные ранее.

 

Может ли аэрогидродинамическое воздействие БТ, перекатывающихся вдоль стеклянных стенок защитного «Аквариума», и Значительная вибрация его стенок повлиять не результаты эксперимента?

 

- Разумеется – Да.

 

Учтено ли авторами такое воздействие?

 

- Судя по описанию – НЕТ.

 

На этом можно было бы прекратить проверку Установки на способность отличать «гравитацию» от Вибрации.

Но, мы продолжим.

 

 

4. Электростатическое взаимодействие

 

 

Продолжение следует…