Изменится ли масса самолета в воздухе с грузом, запечатанный контейнер с тонной мух, когда мухи одновременно взлетят? Объясните.
Если птица (или любое другое летательное устройство или существо) движется горизонтально с постоянной скоростью в разреженном идеальном газе, то его вес P практически полностью передается контейнеру с лагом по времени, зависящим от высоты и скорости взмахов крыльев (или же скорости выброса реактивного топлива и т.п.). Поскольку реальный воздух обладает вязкостью, то все молекулы воздуха в контейнере постепенно приходят в движение, причем с самыми разными скоростями. После того, как полетав в течение времени Т, птица сядет, воздух продолжает двигаться и давить вниз на контейнер, причем справедливо соотношение:
Где P - вес птицы (или летательного устройства)
t - время, в течение которого мы ведем измерения
F(t) - результирующая сила воздействия "летающего" на контейнер в момент времени t
Т- время полета
Динамика изменения веса "летающего" F(t) изображена на рис.1, вес "сидящего" изображать не будем*).
Если точность наших физических измерений силы равна f, то мы, при всем желании, не можем посчитать всю площадь под кривой, изображенной на рисунке (равную весу птицы P): мы можем лишь оценить темно-серую часть и отбрасываем неизмеримую светло-серую часть этой площади.
Другими словами, кинетическая энергия воздуха увеличивается, а птица, летящая вышеописанным способом, за время полета давит на контейнер со средней результирующей силой меньше своего веса (потерянный вес "завяз" в воздухе, в котором продолжаются затухающие колебания). То есть, средний вес контейнера будет меньше, чем если бы птица сидела в нем неподвижно.
Таким образом, даже если мы догадаемся, что нужно измерять вес контейнера уже после того, как полет закончился, мы все равно будем ограничены погрешностью наших измерений силы и времени. В принципе, можно аппроксимировать затухание экспонентой с синусоидами и попытаться вычислить "недостающий" вес, но это будет уже не эксперимент в чистом виде, а оценочный расчет. Поэтому лучше сразу поставить опыт по-другому, более хитрым образом (см., например, разобранные ниже задачки). Ведь проблема кроется не в исчезновении веса "летающего" как такового, а в конкретном способе, которым мы его измеряем. В заключение заметим, что вследствие третьего закона Ньютона, трение между воздухом и стенками контейнера можно подробно не рассматривать, поскольку в наших рассуждениях ничего принципиально не изменится.
Чем больше воздуха в контейнере, чем меньше линейный размер птицы по сравнению с линейным размером контейнера и пр. - тем сильнее может быть описанный выше эффект. Если мы решаем задачку про птицу, летающую в трейлере, то не будет большой ошибкой сказать, что часть энергии ветра от крыльев птицы превратилась "в тепло". Если же мы решаем задачку про контейнер с ракетой в космосе (см. ниже), то следует учесть, что у этого "тепла" на самом деле есть некий импульс, т.е. это очень медленное, но все же направленное движение большого количества молекул, преобладающий дрейф газа в направлении, противоположном движению ракеты (ко "дну" контейнера), а вовсе не хаотичное броуновское движение.
Никакая масса не изменится. Просто добавится сила, движущаяся вверх, помогающая самолёту лететь.
Не знаю.Обьясняю-смешной вопрос-времени разглагольствовать нет)
Конечно , самолет в одну сторону, мухи в другую, а масса в третью!
Пусть себе взлетают, ничего не изменится
Не могу и не знаю точно ответить
с какого перепуга ей меняться
нет масса останиться той же