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《大学物理》第一册，清华大学出版社，1999年版，第224页中4-11。我不会做。
原文如下： 现在已制造出一种船只，其基本结构如图4.36所示。该船有一根动力轴，轴的前端有螺旋桨，迎头吹来的逆风吹动叶片旋转。通过动力轴的带动，船后的螺旋桨推动器就旋转起来。此推进器向后推水时，船本身就逆风前进了。试用动量守恒与机械能守恒分析这种真正的逆风行船现象。能用类似的装置使得陆地上的车辆逆风行驶吗？ 谁指点下。 |
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《大学物理》第一册，清华大学出版社，1999年版，第224页中4-11。我不会做。
原文如下： 现在已制造出一种船只，其基本结构如图4.36所示。该船有一根动力轴，轴的前端有螺旋桨，迎头吹来的逆风吹动叶片旋转。通过动力轴的带动，船后的螺旋桨推动器就旋转起来。此推进器向后推水时，船本身就逆风前进了。试用动量守恒与机械能守恒分析这种真正的逆风行船现象。能用类似的装置使得陆地上的车辆逆风行驶吗？ 谁指点下。 |
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船可以,陆地上的车不行 船:你把水、船、空气当成研究系统。由于水的密度比空气大，螺旋浆两头分别置于空气和水中。逆风行船时系统动量和机械能都是守恒的。汽车没有侵在两种流体中不行！ ※※※※※※ 科学求真；宗教求善；艺术求美 |
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请指点其数学推导过程。 我只会求不同“质量”双守衡结果，不会求不同“密度”双守衡结果。 |
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请和满先生帮个忙 我英文的基础很差，请您帮我把下面这段摘要翻译成英文。 重新考查相对性原理集合中的子原理2b 《内容提要》相对性原理集合中的子原理2b被摒弃后，新理论也能以逻辑自洽的形式地建立起来，不仅与当前其它科学概念有着协调性以及与实验结果的一致性，而且还有更多的预言。从而证明了子原理2b未有确凿的实验证据。诚然，这个“摒弃”势必破坏相对论数学表述的基础的广义变换群所固有的对称性，是不受人们的欢迎。不受欢迎总是新发现经常遇到的，因为它常常动摇了旧的信仰。 《关键词》子原理2b，隐参量，运动势，质能方程，场梯度。 吴沂光 2005年10月10日 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》，诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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好象是可行的。 迎头吹来的逆风吹动叶片旋转。通过动力轴的带动，船后的螺旋桨推动器就旋转起来。此推进器向后推水时，船本身就逆风前进了。 这里迎头吹来的风一部分能量是作为叶片旋转，使之带动后片螺旋桨的推进力。另一方面迎面的风的一部分能量是轴向力，它会推船向后退。当推进螺旋桨的推进力大于这个轴向力时，小船就会前进，反之后退。 在实际中应按风速设计螺旋桨叶片的角度，使之轴向力减为最小。例如风力发电机就有叶片角度随风速改变的装置，一方面是控制其转速，另一方面也是考虑到它轴向力增大对风车塔身的影响。 陆地上也可以设计出逆风行车的事例来，只不过应有变速装置，也就是叶片转速快，而车行驶慢罢了。 ※※※※※※ 逆子 |
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可以实现。类似方法使陆上的车逆风前进就更容易了。 风从v2降到v1，动量降低Δp=m(v2-v1)，动能降低ΔEk=1/2m(v22-v12)，以能量传递效率η传递给静水，使水动能增加ηΔEk=1/2ηm(v22-v12)=1/2Mv2，动量增加ΔP=Mv=sqrt(ηMm(v22-v12))。 船能获得动力的充要条件是ΔP/Δp=sqrt(η(M/m)*(v2+v1)/(v2-v1))>1。 由于水的密度是空气的800倍，很容易使M>>m，从而使上述不等式在η不是很小时容易成立，即船能够逆风行驶。另外，如果(v2-v1)很小，即迎风阻力很小时，也可能获得动力。当然，通常由于船体风阻，只有部分能量可经过风轮利用，η不会很高，(v2-v1)不会很小，所以还是要靠很大的M/m最有效。大致可设风速减半，η=3%，由此得ΔP/Δp=0.3*sqrt(M/m)。 在陆上的车，M可视为地球质量，简直就太容易了。 |
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补充m与M的说明 如果不考虑船的速度，即船速为0。则单位时间出现动量变化的空气质量m为Svq(S螺旋桨面积，v风速，q空气密度)，参与运动的水的质量M和速度，则取决于螺旋桨结构和转速。 |
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这个问题以水为参照系比较好计算，只要船能获得冲量（ΔP/Δp>1）即可。 m是单位时间内与船和风轮相互作用发生速度变化的空气质量，当然作用后不同位置的空气速度变化不会是均匀的，这里做了理想化，不影响原理分析。M则是单位时间内与船体和螺旋桨作用而发生速度变化的水的质量，同样做了不影响原理分析的理想化均匀速度变化假定。 我以为这是很直白的事情，所以原帖没有多做解说。 |
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这里有两个外力：风力、水力，与揪头发何干？帆船可逆风行驶的事实你不知道吗？ 有道教科书上的题我不会做，谁指点下： |
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当然可以，风、船、水可以动量、能量守恒 如果只有风、船或者只有船、水，那就不能守恒了 |
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陆地上的车如果阻力同船不变，的确应更容易 这个问题上，正和是清醒的，请不要怀疑 |
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ΔP是如何得到的？受哪些因素的影响？
将作用在船体上的空气和水的质量都加到M与m中，不利于计算。 |
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为什么不收恒？ “如果只有风、船或者只有船、水，那就不能守恒了 ” 为什么？ |
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您这不是赶着鸭子上架吗？请其他朋友们一起帮助我们。 我英语并不好，这个网站上很多朋友的英语都比我强，您怎么找我？不过这样也好。我先翻，再请其他朋友指正，有助于我提高水平。请其他朋友们多多提意见，帮助我提高。 我现在只能把大意翻出来，使得老外能大致理解您的思想。至于地道准确的表达，不是我现在能做到的。 重新考查相对性原理集合中的子原理2b 《内容提要》相对性原理集合中的子原理2b被摒弃后，新理论也能以逻辑自洽的形式地建立起来，不仅与当前其它科学概念有着协调性以及与实验结果的一致性，而且还有更多的预言。从而证明了子原理2b未有确凿的实验证据。诚然，这个“摒弃”势必破坏相对论数学表述的基础的广义变换群所固有的对称性，是不受人们的欢迎。不受欢迎总是新发现经常遇到的，因为它常常动摇了旧的信仰。 《关键词》子原理2b，隐参量，运动势，质能方程，场梯度。 The reinspection of principle 2b which is a subset of the relativity principle set summary: When principle 2b which is a subset of the relativity principle set is discarded,the new principle set can also be established self-consistently.It not only is accord with the other scientific concept and conforms to the results of the experiments, but also has more prophecy. It shows that principle 2b has no experimental conclusive evidence.Of course this discarding destroys the proper symmetry of generalized transformation group which is the foundation of the mathematical representation of the relativity.This destruction is not be welcomed by many people.The new find ofen meets being not be welcomed,because it ofen shakes the old belif. key words: implicit parameter, kinepotency,mass-energy equation ,field gradient 翻译说明： 1 我不知道“子原理”是什么意思，是按“原理集合的子集合”翻译的。“原理集合的子集合”作为关键词是不合适的，故关键词中未放入“子原理”。 2 我自己没有“运动势”这个概念。故翻译中按构词规则造出个新词“kinepotency”，不只是否得当？英语中至少有四个单词汉语表达为“势”。force与“力”有关，power与“功率或力”有关， cardinatity与“集合”有关， potency与“能量”有关。您可根据自己认为最接近的意思，在前面加个表“运动”的通用前缀“kine”即可。 |
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我认为足够好了，非常感谢！ ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》，诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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在水中可行，在地面上不可行 水有类似于弹簧的功效，在桨作用下面产生弹性形变，然后又把形变势能还给船，因此正和贴中所说的能量传递系数η总是小于是1，于是船前进了。在地面上，η近似等于1，应该是不可行的。 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》，诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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根本不必考虑动量是否平衡。 吴先生： 风扇船螺旋桨作为一个系统，受到总的风力推动，使船体向后滑动。只有一小部分动能传递到后螺旋桨，而这一小部分动能尚不足以抵消船的后退，何谈前进？你不至于抛开系统去谈论局部吧。 |
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没有外加的前进动力，不就是揪自己的头发吗？ 风力使船系统后退，水力使船保持静止，从系统的角度讲，船没有前进的动力。 帆船则不同，适当调整帆的角度，可以使船得到向侧前方的力，帆船走的是之字形。 用你那个算法，最容易得到的是迎风的飞机，陆地的汽车还次之！只要舍弃前风扇导致的飞机后退，只计算后螺旋桨使飞机前进就行了。 |
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不要把螺旋桨当作风帆就是可行的！ 前一段好象有一个报导就是此类发明 一个中学生把自行车改装为可以逆力行进的助力车。 可能大家混洧一个问题，水中的船是可以逆风行进的，逆风行进是相对于风速度方向，行进是相对于水的，这一点是很为重要的。打个比方说，风速是每秒10米，而船逆风行进的速度可以只有一米或二米的速度，它的速度永远不会达到十米。 ※※※※※※ 逆子 |
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Mm关系怎么求出？ m是单位时间内与船和风轮相互作用发生速度变化的空气质量，M则是单位时间内与船体和螺旋桨作用而发生速度变化的水的质量. 我接受上述约定。您还指出水密度是空气密度的800倍。但是我不知道在此例中如何从密度关系求出Mm关系。请展示其数学推导过程。 |
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回复：换过一个角度思考， 假设地面上有一木块，木块后面为障碍物，障碍物与木块之间有弹簧。当木块正面被子弹击中后将会反弹而前进。 ※※※※※※ 有所突破——《隐参量在物理学中的作用和地位》，诚请指点。http://wang.sellcn.com/com/wyg/ns_detail.php?id=28976&nowmenuid=83686&cpath=&catid=0 |
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从系统的角度考虑。 障碍物木块被弹簧连结为一个系统，木块反弹后拉长弹簧，弹簧拉长后要收缩，再把木块拉回去。船前进的阻力会把船向后推。 正和在计算中忽略了风扇对船向后的推力，而这个推力才是主要的系统受力。 |
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可以使用一个更经典的模型，但...。 设在S系内，沿X轴有三个小球，分别叫做“风球”“船球”“水球”。相对应的质量为m1,m2,m3，m1〈m2〈m3.“风球”向X向运动，“船球”“水球”静止。问完全弹性碰撞后“船球”的运动方向。 基本关系分析：“风球”与“船球”碰撞，“船球”产生X向加速度，撞到“水球”后产生-X向加速度。产生的运动结果与最初动力方向相反。 但是，仅仅上述模型类比，是不能证明“逆风船存在”的。因为两模型不完全一样： 1 此模型中，“船球”两次受力不是“同时”的；“逆风船”模型中，“逆风船”受风力与水力是“同时”的。（怎么我总是遇到“同时”问题，找个经典问题思考，还是逃不掉，可怜！） 2 此模型中，m1〈m2〈m3是题设。“逆风船”模型中， M〉m待证。 |
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这就是大部分与小部分能量之间分配的问题了。 螺旋桨的接受风力的大部分能量转化为旋转，而小部分能量才是轴向力。如果螺旋叶片的旋转带动后勤部推时叶片的动力叶片的（风帆）力的话，前进是完全可行的。 ※※※※※※ 逆子 |