На Вашей же картинке черное выделение - то что Вы смоделировали в опыте, остального в нем нет.
Красное выделение - приземная часть вихря, в котором внутренний "шнур" связывается с наружней частью. Ведь именно там наружняя часть вихря поставляет воздух для внутреннего "шнура". У Вас принудительно там стоит "баночный завихритель" генерирующий самостоятельный поток, имеющий энергетику отличную от всего другого, т.е. связи между наружней и внутренней частью вихря нет. Грубо говоря есть просто какой-то поток вверх.
Именно поэтому и "тычу в нос", а то складывается впечатление, что статьи пишет кто-то другой...
Что-ж, остается только предложить еще раз просмотреть видео, которое я прикладывал выше. Попробуйте обратить внимание на летающие предметы около шнура вихря, они явно за его пределами находятся, говоря о том, что помимо шнура вихря есть и его другие элементы. Таких примеров в данном видео много.
По Вашему, это все тогда видеомонтаж? И да, таких видео в сети тоже полно. Вот только других видео, на которых этого (летающих предметов и мусора за пределами шнура смерча) не видно, очень трудно найти, так что подобной "подделкой" по Вашему занимаются все, кто снимает вихри?
В этом видео на 4 мин 40 сек хорошо рассказано, что закрученность туч, завихрения на земле и последующее видимое образование "шнура" вихря разделены по времени. Т.е. вихрь уже существует, но нам еще "не виден". Этим я хочу подчеркнуть, что вихрь - это структура, даже если ее часть нам не видна
Ну, собственно, ветер (поток воздуха) и есть часть смерча и как его составляющая сносится, соответственно, не будет.
Примерное соотношение размеров центральной и наружней частей вихря, на глаз видно, что наружняя часть по диаметру на порядок превосходит центральную
Все-таки вихрь, в виде смерча например, это структура, и отдельная ее часть, выходящая из щелевого выхода - это не вихрь, а его бывшая часть, которая после покидания вихря им самим уже не является.
В Ваших работах, ссылки на которые были приведены, также указаны рабочие диапазоны трубок Ранка/Хилша от производителя, якобы от 1,4 бар (для трубки 3215). Лично у меня трубки заводились только после перепада свыше 3 атм. В любом случае, это на порядки больше того, что может дать пылесос. Поэтому о получении вихря в рассматриваемом случае говорить, мягко говоря, некорректно.
Действительно, осевые скорости "шнура смерча" намного превосходят окружные скорости вращения, но, к сожалению, в данном случае опыт не совсем корректный. Все-таки циклон/смерч единая структура, что можно увидеть в "прозрачном сосуде", как писал один из предыдущих комментаторов. У Вас же получился просто закрученный поток воздуха, из-за размеров помещения и недостаточной энергетики не имеющий возможности образовать свои наружние слои. Грубо говоря один шнур смерча - самого смерча не делает.
Сам же вихрь, если бы образовался в ведерке "из-под капусты" не имел бы возможности выйти через щелевое круговое отверстие, так же как и в трубке Ранка/Хилша (остается внутри и никуда не выходит). Собственно некоторый аналог трубки Ранка/Хилша у Вас и получился (без одного из выходов), но ему для работы нужен перепад давления хотя бы в 2 атм. (скорее всего много больше 3-5 атм.), чего пылесос дать не может (да и не выдержит такого давления данный пластик и прочие элементы), поэтому это было просто однонаправленное движение воздуха, сначала в ведерке, потом в воздухе.
Кроме этого, вихрь, когда он действительно полноценный, - очень эффективный смеситель, поэтому разглядеть его "дымовую структуру" малореально, у меня аналогичные опыты с дымом заканчивались точно также.
Так я и об этом Вам так и написал, просмотрев десяток роликов про сети не в одном не увидел вращения грузов вокруг одной оси, они все практически линейно летели в разные сторны и были ограничены круговой леской. А про боло - боло раскручивается полностью при старте и как раз в дальнейшем полете сохраняет момент вращения. Вот если бы удалось найти пример, как брошенной боло в полете увеличивает длину шнура и при этом грузики разлетаются по радиусу - это было бы однозначным доводом того, что мои предположения не верны. Но таких примеров я не нашел, почему и предполагаю что и не найду.
Здесь мы уже от анализа опыта переходим к заранее готовым утверждениям. Данный опыт позволяет ту или иную трактовку и отсутствие данных не позволяет однозначно сделать вывод. Вначале нить вообще не имела вращение, ее распрямили, когда раскручивали маховик, поэтому часть ее и намоталась на ось. Когда оставшейся части хватило энергии раскрутиться до угловой скорости маховика, намотка прекратилась. Ваше трактовка - сопротивление воздуха не дает возможности "центробежным силам" раскрутить нить обратно. Моя трактовка - нить и не собиралась раскручиваться, т.к. подобной силы в данной ситуации нет. "начавшего отчасти вращаться... гораздо менее парусным виткам" - это следствие того, что нам недостаточно данных для однозначного вывода. Т.е. каждый остался при своем.
Возможно не совсем правильное понимание возникло моих доводов, я как раз об этом и говорю, что инерция присутствует! В том числе присутствует и момент инерции. А если допустить существенность влияния сопротивления воздуха, то возникает ряд логических "нескладух", а именно:
Если воздух оказывает заметное сопротивление на нити (плотность ее ниже плотности диска из металла), то тогда за счет аэродинамического сопротивления нить должна была бы отставать от оси (жестко закрепленной с маховиком) и, со временем соответственно намотаться на нее, т.к. влияние воздуха на маховик меньше. Число оборотов на глаз не определить, но форма "облака из нити" не меняется, что говорит о том, что она не наматывается на ось, т.е. сопротивление маленькое и им можно пренебречь.
Если допустить влияние воздуха на этот гироскоп, то почему это влияние одностороннее? Я к тому, что прилежащие к гироскопу слои воздуха, трением и о сам маховик и о нить тоже, получают вращение (а так как они в невесомости, то "центробежной силы у них нет") и эти слои спокойно крутятся вместе с ним, не оказывая на нить и сам маховик заметного влияния. И тогда "центробежная сила" у нити должна была бы проявить себя во всей красе и без всякого вакуума.
Так что нет у меня Вашей "уверенности в наличии шансов".
Кастинговые рыболовные сети - интересный пример, однако, имхо, к вращению имеет слабое отношение, т.к. полет всех грузиков, практически линейный, ограниченный круговой веревкой. А боло раскручивают до того, как бросить и дальше оно летит именно за счет сохранения момента импульса. Боло с переменной (увеличивающейся) в полете длиной веревки я не смог найти, да и вряд ли они есть.
К сожалению не смог понять Вашу мысль. Мы либо получаем энергию от ветра, либо от колес. Если энергия от колес-то мы тормозим, и нам этого не надо. Если энергия от ветра, надо рассматривать несколько ситуаций: едем по ветру, едем с ветром (его для нас нет) и едем против вета. Первая и третья позиция была ранее рассмотрена и понятна, предложение рассматривать вихрь как аккумулятор энергии для второй позиции и обсуждалось.
Ну а что касается центрифуг, то там далеко не все так просто, как в свободном вращении. Центрифуга может постоянно изменять скорость вращения и соответственно, сохранение момента вращения не будет выполняться, что приведет к появлению "центробежных" сил
Ну тогда посмотрите здесь https://pikabu.ru/story/stabilizatsiya_dvizheniya_za_schyot_vrashcheniya_v_nevesomosti_8831710
На видео видно, что после того, как гироскоп был раскручен нитью она закрутилась обратно на ось и почему-то не стала раскручиваться обратно под действием центробежной силы (видно просто некоторое расслоеное облако на месте нити), хотя конец нити явно свободен...
Ну и также не стоит забывать, что вращение в невесомости возле гравитирующего тела имеет свои особенности, например эффект Джанибекова https://pikabu.ru/story/yeffekt_dzhanibekova_v_nevesomosti_kak_sovetskiy_kosmonavt_otkryil_neobyichnoe_yavlenie_8500154
В поле центробежных сил, это все-таки не совсем верно. Во-первых центробежные силы, как и ряд других в физике относятся к "фейковым" (https://zenova.ru/articles/tri-fiktivnyje-i-odna-realnaja-sila), особенно интересно что центробежные и центростремительные силы приложены к разным телам, одно к веревке, на которой тело вращается, другое к самому телу. Иными словами есть несколько точек зрения на данные силы и однозначного толкования у физиков этой силы нет до сих пор. А если учесть, что в отсутствии тяготения эта "сила" имеет обыкновение исчезать. Это хорошо видно в опыте с водой во вращающейся пластиковой бутылке, если наделать дырочек у дна, то при вращении бутылки вода заметно выливается из нее, но если вращающуюся бутылку бросить свободно падать вниз, то вода выливаться перестанет из тех же самых дырочек. Закон сохранения момента вращения не дает воде в свободном падении проявлять себя центробежной силе...
Иными словами сами центробежные силы следствие анизотропии пространства под действием силы тяготения.
Во-вторых на земле невозможно проверить соответствие инертных и гравитационных свойств массы (https://newfiz.narod.ru/gra-opus.htm), а все "измерения", проводимые над космическими телами это все-таки та или иная трактовка наблюдаемых явлений. Поэтому о "соответствии" можно только лишь догадываться. Особенности вращающихся больших масс "создавать" силу притяжения известны, ссылка была выше, еще об этом можно почитать у Бабич И. П. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12875.html, http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9354.html и т.д., у нее на это тему много статей.
Все вышеприведенные доводы о том, что "поле центробежных сил", упомянутых Вами - это нечто дискуссионное "явление", если даже сами силы "фейковые".
Кинематика вращающихся тел с более менее приемлемой математикой описано у Петрова в "Реактивной динамике открытых систем" http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st3217.pdf, но о вопросами генерации силы тяготения вращающимися массами он не занимался.
Все-таки, так не совсем правильно утверждать. Понятие "тяжести" - это силовое понятие, по сути это вес (сила притяжения) некоторой массы под действием гравитации. Чаинки же в стакане имеют во-первых плотность больше чем у воды (потому что тонут), во вторых они "неделимы" в отличие от элементов вихревых слоев. Именно поэтому их масса, учитываемая в эффекте "чайного листа" существенно больше, чем у элементов слоя вихря.
Кстати, можете сами убедится, что Эйнштейн неверно объяснил эффект "чайного листа", поскольку чаинки собираются в центре только при уменьшении скорости вращения, т.е. сила трения о дно стакана уменьшается, а должно быть (по Эйнштейну) совсем наоборот, сила трения максимальна при максимуме скорости.
(смотреть с 40 сек). В случае объяснения с точки зрения вихрей все проще, угловые скорости слоев уменьшаются, в следствии чего уменьшается и размер составляющих слой "цилиндриков" вихрей Тейлора с соответствующим уменьшением их массы, а масса чаинок остается постоянной, поэтому они и занимают место ближе к оси.
Но в случае вихря Бенара (а в трубке Ранке Хилша именно он) все по другому, там встречное вращение осевой и наружней частей вихря. Этим они и отличаются от вихрей Тейлора, в котором как бы отдельно существуют два отличающихся в пространстве вихря, вращающихся в разные стороны. В вихре Бенара разновращающиеся части вихря вложены друг в друга.
Вихрь Тейлора
Вихрь Бенара
И механика вихря Тейлора не применима к вихрям Бенара, там другие механизмы.
Этим вопросом Вы, возможно сами того не подозревая, задели достаточно сложную тему, дело в том, что в вихрях Бенара очень сильно проявляется наше не совсем точное понятие температуры. Молекулярно-кинетическая теория, которую всем преподавали со школы трактует ее как среднюю кинетическую энергию молекул. Однако молекулы собираются в вихри (из энергетических соображений) и у вихря появляется заметная вращательная составляющая скорости. При этом соотношение энергии поступательного движения (кинетической) и вращательной в таком понятии как температура никому не известна, что уже приводило к экспериментальным казусам.
Так что я честно признаюсь, что готового ответа на Ваш комментарий по данному вопросу у меня нет, однозначная интерпретация механизма пока затруднительна и проблем здесь в том, что составляющими вихрей являются тоже вихри, меньшей размерности. И в центре вихря Бенара и по его краям размеры этих вихрей меньшей мерности неодинаковы, чем больше энергии в виде вращения, тем больше размеры этих вихрей-кирпичиков, при переходе от центрального части к наружней в вихрях Бенара изменяются не только скорости движения и вращения, но и сами размеры этих вихрей меньшей мерности. При этом я говоря о размерах имею ввиду не то, что объем увеличился. Нет, при данном переходе часть вихрей при движении в наружнем слое в прямом смысле поглощает другие вихри, при переходе во внутренний слой вихри разваливаются на части.
Ячейки Бенара
Простое описание ячеек Бенара как состоящих из вихревых шнуров, увы не прокатывает, сильно уж различаются по объемам осевая и наружняя часть этого вихря, что влечет за собой большую разницу в скоростях движения и соответственно невозможность их целостности (вихревых шнуров) про причинам разной длины пути.
К оценке диаметров внутренней и наружней части вихря Бенара в виде торнадо. На глаз заметны различия в скоростях движения
Ну, томограммы это все больше про распределение плотностей и различий в материалах. В вихре, как в воде, так и воздухе именно плотности не сильно различаются обычно.
МРТ головного мозга
В любом случае, как вариант исследований такое возможно, вот только обработать полученные потом данные будет, прямо скажем непросто.
Да, Вы правы, в трубе Ранка именно вихрь Бенара. Но в его "разорванном виде", т.к. часть потока и холодного и горячего конца покидает трубу. Причем они обе вращаются, правда в разные стороны, и движутся относительно друг друга тоже в разные стороны, что собственно и проявляется в том, что они в разные концы трубы вылетают. При этом, невылетевшие из трубки Ранка элементы вихря постоянно переходят из внутреннего потока в наружний на его концах, с переменой направления вращения и движения.
И я бы так не говорил, что внутренняя часть более тяжелая, а наружняя более легкая, по плотности они не так сильно различаются все-таки. Но осевая скорость внутреннего потока существенно больше, чем осевая скорость наружнего, зато у наружнего скорость вращения выше, чем у внутреннего.
Может и пытались, но изначально понятно, что попытка будет крайне сложной. К сожалению вихри состоят из большого количества слоев, и даже в случае простейшего вихря Тейлора, описанного в данной статье, имеем сложную структуру с неизвестным количеством слоев, при этом скорость каждого слоя разная. В случае вихря Бенара получаем еще большее количество неопределенного, так как там есть два вида потоков, двигающихся и вращающихся в разные стороны. То есть структуру таким образом получить крайне затруднительно.
А если использовать что-то в виде специальных маркеров, видимых в каком-то свете, то в результате получим какое-то количество, пусть будет фотографий положений маркеров, и конечный результат будет в итоге вычислен каким-то алгоритмом, т.е. это не будет непосредственным наблюдением и встанет вопрос доверия данным алгоритмам. Ведь даже видимые вихри (краска в воде, например) в виде фото или видео обрабатывается, прямо скажем непросто.
Если же пытаться вводить внутрь вихря какие-то датчики (давления, температуры, плотности и проч.), то нарушим структуру потоков, т.е. результаты не будут чистыми.
По честному говоря, вихри стоят особняком и, как правило, их изучают только в аспекте конкретных приложений, так самолетостроители пытаются бороться с концевыми вихрями, кораблестроители - с вихрями вдоль борта, метеорологов больше интересуют явления, вызывающие всякие ураганы-убийцы, гидравликов - течение в трубах и т.д. В итоге единой теории вихрей собственно и не существует, слишком много способов их реализации в природе. И это только то, что видимо и каким-то образом исследуется. То что не видится, отрицается до сих пор. https://scfh.ru/papers/mnogolikie-vikhri/
Да заметил как-то, что чай в стакане продолжает вращаться и долго после того, как я вытащил ложку. Когда про всякие погодные напасти в Америке рассказывают, это же они про то, что на земле творится, так? Даже географически выделяют аллею торнадо. А они на море же рождаются, как они на земле то переполох устраивают? Видимо считают, что "В момент равенства ... вихри из прошлого периода разгона заканчиваются" - это не про них. И энергия, которая есть в них никуда просто так не девается.
Вихрь запасает энергию вот и все что можно тут сказать, причем в привычной для нас форме - кинетика (но я допускаю, что подобная мысль для кого-нибудь будет непривычной). И могут ее отдавать вовне. И мы можем изучить законы вихря (строение, распределение энергий, взаимодействие с другими телами и пр.) и использовать их. По сути, если говорить, то пытаюсь разобраться, почему это работает и может ли работать вообще, учитывая существующий объем знаний. Человечество успело накопить множество фактов, не вписывающихся в теории, а Вы - хороший оппонент.
Вы вот когда столкнулись с нескладухами МКТ решили же понять, а что же там, на самом деле? И выяснилось, что дело в теории, а не в фактах.
Это я к тому, что может "это чистоё наглоё ВРАНЬЁ" это просто ВЕРА? Ведь если есть БОГ, то без неё - зачем он? Или нужно больше фактов, чтобы ВЕРА стала колебаться, ведь одна ласточка весны не делает? Это вполне допустимо и даже хорошо. Но ведь и у МКТ когда-то был Вами обнаружен первый косяк...
На Вашей же картинке черное выделение - то что Вы смоделировали в опыте, остального в нем нет.
Красное выделение - приземная часть вихря, в котором внутренний "шнур" связывается с наружней частью. Ведь именно там наружняя часть вихря поставляет воздух для внутреннего "шнура". У Вас принудительно там стоит "баночный завихритель" генерирующий самостоятельный поток, имеющий энергетику отличную от всего другого, т.е. связи между наружней и внутренней частью вихря нет. Грубо говоря есть просто какой-то поток вверх.
Именно поэтому и "тычу в нос", а то складывается впечатление, что статьи пишет кто-то другой...
Что-ж, остается только предложить еще раз просмотреть видео, которое я прикладывал выше. Попробуйте обратить внимание на летающие предметы около шнура вихря, они явно за его пределами находятся, говоря о том, что помимо шнура вихря есть и его другие элементы. Таких примеров в данном видео много.
По Вашему, это все тогда видеомонтаж? И да, таких видео в сети тоже полно. Вот только других видео, на которых этого (летающих предметов и мусора за пределами шнура смерча) не видно, очень трудно найти, так что подобной "подделкой" по Вашему занимаются все, кто снимает вихри?
В общем, такое себе утверждение про монтаж...
В этом видео на 4 мин 40 сек хорошо рассказано, что закрученность туч, завихрения на земле и последующее видимое образование "шнура" вихря разделены по времени. Т.е. вихрь уже существует, но нам еще "не виден". Этим я хочу подчеркнуть, что вихрь - это структура, даже если ее часть нам не видна
Ну, собственно, ветер (поток воздуха) и есть часть смерча и как его составляющая сносится, соответственно, не будет.
Все-таки вихрь, в виде смерча например, это структура, и отдельная ее часть, выходящая из щелевого выхода - это не вихрь, а его бывшая часть, которая после покидания вихря им самим уже не является.
В Ваших работах, ссылки на которые были приведены, также указаны рабочие диапазоны трубок Ранка/Хилша от производителя, якобы от 1,4 бар (для трубки 3215). Лично у меня трубки заводились только после перепада свыше 3 атм. В любом случае, это на порядки больше того, что может дать пылесос. Поэтому о получении вихря в рассматриваемом случае говорить, мягко говоря, некорректно.
Действительно, осевые скорости "шнура смерча" намного превосходят окружные скорости вращения, но, к сожалению, в данном случае опыт не совсем корректный. Все-таки циклон/смерч единая структура, что можно увидеть в "прозрачном сосуде", как писал один из предыдущих комментаторов. У Вас же получился просто закрученный поток воздуха, из-за размеров помещения и недостаточной энергетики не имеющий возможности образовать свои наружние слои. Грубо говоря один шнур смерча - самого смерча не делает.
Сам же вихрь, если бы образовался в ведерке "из-под капусты" не имел бы возможности выйти через щелевое круговое отверстие, так же как и в трубке Ранка/Хилша (остается внутри и никуда не выходит). Собственно некоторый аналог трубки Ранка/Хилша у Вас и получился (без одного из выходов), но ему для работы нужен перепад давления хотя бы в 2 атм. (скорее всего много больше 3-5 атм.), чего пылесос дать не может (да и не выдержит такого давления данный пластик и прочие элементы), поэтому это было просто однонаправленное движение воздуха, сначала в ведерке, потом в воздухе.
Кроме этого, вихрь, когда он действительно полноценный, - очень эффективный смеситель, поэтому разглядеть его "дымовую структуру" малореально, у меня аналогичные опыты с дымом заканчивались точно также.
Так я и об этом Вам так и написал, просмотрев десяток роликов про сети не в одном не увидел вращения грузов вокруг одной оси, они все практически линейно летели в разные сторны и были ограничены круговой леской. А про боло - боло раскручивается полностью при старте и как раз в дальнейшем полете сохраняет момент вращения. Вот если бы удалось найти пример, как брошенной боло в полете увеличивает длину шнура и при этом грузики разлетаются по радиусу - это было бы однозначным доводом того, что мои предположения не верны. Но таких примеров я не нашел, почему и предполагаю что и не найду.
Здесь мы уже от анализа опыта переходим к заранее готовым утверждениям. Данный опыт позволяет ту или иную трактовку и отсутствие данных не позволяет однозначно сделать вывод. Вначале нить вообще не имела вращение, ее распрямили, когда раскручивали маховик, поэтому часть ее и намоталась на ось. Когда оставшейся части хватило энергии раскрутиться до угловой скорости маховика, намотка прекратилась. Ваше трактовка - сопротивление воздуха не дает возможности "центробежным силам" раскрутить нить обратно. Моя трактовка - нить и не собиралась раскручиваться, т.к. подобной силы в данной ситуации нет. "начавшего отчасти вращаться... гораздо менее парусным виткам" - это следствие того, что нам недостаточно данных для однозначного вывода. Т.е. каждый остался при своем.
Это уже вопрос веры, про которую я говорить не готов, в конце концов Конституция РФ провозглашает свободу вероисповедания.
Возможно не совсем правильное понимание возникло моих доводов, я как раз об этом и говорю, что инерция присутствует! В том числе присутствует и момент инерции. А если допустить существенность влияния сопротивления воздуха, то возникает ряд логических "нескладух", а именно:
Если воздух оказывает заметное сопротивление на нити (плотность ее ниже плотности диска из металла), то тогда за счет аэродинамического сопротивления нить должна была бы отставать от оси (жестко закрепленной с маховиком) и, со временем соответственно намотаться на нее, т.к. влияние воздуха на маховик меньше. Число оборотов на глаз не определить, но форма "облака из нити" не меняется, что говорит о том, что она не наматывается на ось, т.е. сопротивление маленькое и им можно пренебречь.
Если допустить влияние воздуха на этот гироскоп, то почему это влияние одностороннее? Я к тому, что прилежащие к гироскопу слои воздуха, трением и о сам маховик и о нить тоже, получают вращение (а так как они в невесомости, то "центробежной силы у них нет") и эти слои спокойно крутятся вместе с ним, не оказывая на нить и сам маховик заметного влияния. И тогда "центробежная сила" у нити должна была бы проявить себя во всей красе и без всякого вакуума.
Так что нет у меня Вашей "уверенности в наличии шансов".
Кастинговые рыболовные сети - интересный пример, однако, имхо, к вращению имеет слабое отношение, т.к. полет всех грузиков, практически линейный, ограниченный круговой веревкой. А боло раскручивают до того, как бросить и дальше оно летит именно за счет сохранения момента импульса. Боло с переменной (увеличивающейся) в полете длиной веревки я не смог найти, да и вряд ли они есть.
К сожалению не смог понять Вашу мысль. Мы либо получаем энергию от ветра, либо от колес. Если энергия от колес-то мы тормозим, и нам этого не надо. Если энергия от ветра, надо рассматривать несколько ситуаций: едем по ветру, едем с ветром (его для нас нет) и едем против вета. Первая и третья позиция была ранее рассмотрена и понятна, предложение рассматривать вихрь как аккумулятор энергии для второй позиции и обсуждалось.
Ну а что касается центрифуг, то там далеко не все так просто, как в свободном вращении. Центрифуга может постоянно изменять скорость вращения и соответственно, сохранение момента вращения не будет выполняться, что приведет к появлению "центробежных" сил
Ну тогда посмотрите здесь https://pikabu.ru/story/stabilizatsiya_dvizheniya_za_schyot_vrashcheniya_v_nevesomosti_8831710
На видео видно, что после того, как гироскоп был раскручен нитью она закрутилась обратно на ось и почему-то не стала раскручиваться обратно под действием центробежной силы (видно просто некоторое расслоеное облако на месте нити), хотя конец нити явно свободен...
Ну и также не стоит забывать, что вращение в невесомости возле гравитирующего тела имеет свои особенности, например эффект Джанибекова https://pikabu.ru/story/yeffekt_dzhanibekova_v_nevesomosti_kak_sovetskiy_kosmonavt_otkryil_neobyichnoe_yavlenie_8500154
Ну да, я тоже видео не нашел. Прочитать об этом можно тут http://samlib.ru/p/popow_b_m/technologyandthemetaphysicsofgravity.shtml
В поле центробежных сил, это все-таки не совсем верно. Во-первых центробежные силы, как и ряд других в физике относятся к "фейковым" (https://zenova.ru/articles/tri-fiktivnyje-i-odna-realnaja-sila), особенно интересно что центробежные и центростремительные силы приложены к разным телам, одно к веревке, на которой тело вращается, другое к самому телу. Иными словами есть несколько точек зрения на данные силы и однозначного толкования у физиков этой силы нет до сих пор. А если учесть, что в отсутствии тяготения эта "сила" имеет обыкновение исчезать. Это хорошо видно в опыте с водой во вращающейся пластиковой бутылке, если наделать дырочек у дна, то при вращении бутылки вода заметно выливается из нее, но если вращающуюся бутылку бросить свободно падать вниз, то вода выливаться перестанет из тех же самых дырочек. Закон сохранения момента вращения не дает воде в свободном падении проявлять себя центробежной силе...
Иными словами сами центробежные силы следствие анизотропии пространства под действием силы тяготения.
Во-вторых на земле невозможно проверить соответствие инертных и гравитационных свойств массы (https://newfiz.narod.ru/gra-opus.htm), а все "измерения", проводимые над космическими телами это все-таки та или иная трактовка наблюдаемых явлений. Поэтому о "соответствии" можно только лишь догадываться. Особенности вращающихся больших масс "создавать" силу притяжения известны, ссылка была выше, еще об этом можно почитать у Бабич И. П. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12875.html, http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/9354.html и т.д., у нее на это тему много статей.
Все вышеприведенные доводы о том, что "поле центробежных сил", упомянутых Вами - это нечто дискуссионное "явление", если даже сами силы "фейковые".
Кинематика вращающихся тел с более менее приемлемой математикой описано у Петрова в "Реактивной динамике открытых систем" http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st3217.pdf, но о вопросами генерации силы тяготения вращающимися массами он не занимался.
Да, конечно, так тоже делали и такие трубки Ранка тоже работают
Все-таки, так не совсем правильно утверждать. Понятие "тяжести" - это силовое понятие, по сути это вес (сила притяжения) некоторой массы под действием гравитации. Чаинки же в стакане имеют во-первых плотность больше чем у воды (потому что тонут), во вторых они "неделимы" в отличие от элементов вихревых слоев. Именно поэтому их масса, учитываемая в эффекте "чайного листа" существенно больше, чем у элементов слоя вихря.
Кстати, можете сами убедится, что Эйнштейн неверно объяснил эффект "чайного листа", поскольку чаинки собираются в центре только при уменьшении скорости вращения, т.е. сила трения о дно стакана уменьшается, а должно быть (по Эйнштейну) совсем наоборот, сила трения максимальна при максимуме скорости.
(смотреть с 40 сек). В случае объяснения с точки зрения вихрей все проще, угловые скорости слоев уменьшаются, в следствии чего уменьшается и размер составляющих слой "цилиндриков" вихрей Тейлора с соответствующим уменьшением их массы, а масса чаинок остается постоянной, поэтому они и занимают место ближе к оси.
Но в случае вихря Бенара (а в трубке Ранке Хилша именно он) все по другому, там встречное вращение осевой и наружней частей вихря. Этим они и отличаются от вихрей Тейлора, в котором как бы отдельно существуют два отличающихся в пространстве вихря, вращающихся в разные стороны. В вихре Бенара разновращающиеся части вихря вложены друг в друга.
И механика вихря Тейлора не применима к вихрям Бенара, там другие механизмы.
Этим вопросом Вы, возможно сами того не подозревая, задели достаточно сложную тему, дело в том, что в вихрях Бенара очень сильно проявляется наше не совсем точное понятие температуры. Молекулярно-кинетическая теория, которую всем преподавали со школы трактует ее как среднюю кинетическую энергию молекул. Однако молекулы собираются в вихри (из энергетических соображений) и у вихря появляется заметная вращательная составляющая скорости. При этом соотношение энергии поступательного движения (кинетической) и вращательной в таком понятии как температура никому не известна, что уже приводило к экспериментальным казусам.
Так что я честно признаюсь, что готового ответа на Ваш комментарий по данному вопросу у меня нет, однозначная интерпретация механизма пока затруднительна и проблем здесь в том, что составляющими вихрей являются тоже вихри, меньшей размерности. И в центре вихря Бенара и по его краям размеры этих вихрей меньшей мерности неодинаковы, чем больше энергии в виде вращения, тем больше размеры этих вихрей-кирпичиков, при переходе от центрального части к наружней в вихрях Бенара изменяются не только скорости движения и вращения, но и сами размеры этих вихрей меньшей мерности. При этом я говоря о размерах имею ввиду не то, что объем увеличился. Нет, при данном переходе часть вихрей при движении в наружнем слое в прямом смысле поглощает другие вихри, при переходе во внутренний слой вихри разваливаются на части.
Простое описание ячеек Бенара как состоящих из вихревых шнуров, увы не прокатывает, сильно уж различаются по объемам осевая и наружняя часть этого вихря, что влечет за собой большую разницу в скоростях движения и соответственно невозможность их целостности (вихревых шнуров) про причинам разной длины пути.
Ну, томограммы это все больше про распределение плотностей и различий в материалах. В вихре, как в воде, так и воздухе именно плотности не сильно различаются обычно.
В любом случае, как вариант исследований такое возможно, вот только обработать полученные потом данные будет, прямо скажем непросто.
Да, Вы правы, в трубе Ранка именно вихрь Бенара. Но в его "разорванном виде", т.к. часть потока и холодного и горячего конца покидает трубу. Причем они обе вращаются, правда в разные стороны, и движутся относительно друг друга тоже в разные стороны, что собственно и проявляется в том, что они в разные концы трубы вылетают. При этом, невылетевшие из трубки Ранка элементы вихря постоянно переходят из внутреннего потока в наружний на его концах, с переменой направления вращения и движения.
И я бы так не говорил, что внутренняя часть более тяжелая, а наружняя более легкая, по плотности они не так сильно различаются все-таки. Но осевая скорость внутреннего потока существенно больше, чем осевая скорость наружнего, зато у наружнего скорость вращения выше, чем у внутреннего.
Может и пытались, но изначально понятно, что попытка будет крайне сложной. К сожалению вихри состоят из большого количества слоев, и даже в случае простейшего вихря Тейлора, описанного в данной статье, имеем сложную структуру с неизвестным количеством слоев, при этом скорость каждого слоя разная. В случае вихря Бенара получаем еще большее количество неопределенного, так как там есть два вида потоков, двигающихся и вращающихся в разные стороны. То есть структуру таким образом получить крайне затруднительно.
А если использовать что-то в виде специальных маркеров, видимых в каком-то свете, то в результате получим какое-то количество, пусть будет фотографий положений маркеров, и конечный результат будет в итоге вычислен каким-то алгоритмом, т.е. это не будет непосредственным наблюдением и встанет вопрос доверия данным алгоритмам. Ведь даже видимые вихри (краска в воде, например) в виде фото или видео обрабатывается, прямо скажем непросто.
Если же пытаться вводить внутрь вихря какие-то датчики (давления, температуры, плотности и проч.), то нарушим структуру потоков, т.е. результаты не будут чистыми.
По честному говоря, вихри стоят особняком и, как правило, их изучают только в аспекте конкретных приложений, так самолетостроители пытаются бороться с концевыми вихрями, кораблестроители - с вихрями вдоль борта, метеорологов больше интересуют явления, вызывающие всякие ураганы-убийцы, гидравликов - течение в трубах и т.д. В итоге единой теории вихрей собственно и не существует, слишком много способов их реализации в природе. И это только то, что видимо и каким-то образом исследуется. То что не видится, отрицается до сих пор. https://scfh.ru/papers/mnogolikie-vikhri/
Да заметил как-то, что чай в стакане продолжает вращаться и долго после того, как я вытащил ложку. Когда про всякие погодные напасти в Америке рассказывают, это же они про то, что на земле творится, так? Даже географически выделяют аллею торнадо. А они на море же рождаются, как они на земле то переполох устраивают? Видимо считают, что "В момент равенства ... вихри из прошлого периода разгона заканчиваются" - это не про них. И энергия, которая есть в них никуда просто так не девается.
Вихрь запасает энергию вот и все что можно тут сказать, причем в привычной для нас форме - кинетика (но я допускаю, что подобная мысль для кого-нибудь будет непривычной). И могут ее отдавать вовне. И мы можем изучить законы вихря (строение, распределение энергий, взаимодействие с другими телами и пр.) и использовать их. По сути, если говорить, то пытаюсь разобраться, почему это работает и может ли работать вообще, учитывая существующий объем знаний. Человечество успело накопить множество фактов, не вписывающихся в теории, а Вы - хороший оппонент.
Вы вот когда столкнулись с нескладухами МКТ решили же понять, а что же там, на самом деле? И выяснилось, что дело в теории, а не в фактах.
Это я к тому, что может "это чистоё наглоё ВРАНЬЁ" это просто ВЕРА? Ведь если есть БОГ, то без неё - зачем он? Или нужно больше фактов, чтобы ВЕРА стала колебаться, ведь одна ласточка весны не делает? Это вполне допустимо и даже хорошо. Но ведь и у МКТ когда-то был Вами обнаружен первый косяк...