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风满楼

回复  风满楼
楼主，一图胜千言，请你附上一个图来解释你在第一帖的论点，我真的完全想象不到你在说什么！ ...
Scoutfai 发表于 12-9-2010 06:53 PM

是有点为难，因为我的设计非常简单，只稍微比自行车复杂一点，一点就通，如果公开我的概念图，一切就“穿帮”了，希望见谅。

这计划已经被我搁在一旁好一段时间了，开这个贴的目的之一就是逼自己采取行动，把这个设计制造出来进行试验。如果目前这个构思证明是可行的话，制造由人力推动的“飞行车”不是不可能的。那也将会是我的下一个计划。

但我了解你所说的，我曾经设计过一种很简单的“向心力推进器”，等我把这个概念图画出来，贴上来和大家分享，或许我们可以就那个推进器进行讨论。

请问你是马来西亚人吗？

风满楼

这是我几年前构想出来的一种很简单的“向心力推进器”：



①后视图；②俯视图；③侧视图

1）蓝色的钟摆提供推动的能源
2）当蓝色的钟摆摆动时，通过青色的齿轮，令红色的质量进行同步的左右摆动
3）当红色的质量左右摆动时，产生的向心力使机身向前推进

当然，这样的推进器，实用性不高，但可以证明向心力推进概念的可行性。

clonevirux

简单的想都知道效率一定很低
某某某某 发表于 11-9-2010 00:23

    其实想想也确实效率不高，不过想深一层，以前的新发明效率很好吗？
不好，不过会带来科技的新改革，然后改进到有效率，此等例子等等皆是，如火车汽车抢冰箱等等。
都是因为现在的社会都以效率和利益为前提，所以某些科技可能就酱被拖慢了发扬光大的到来。
所以别因效率低就忽略了它的研究价值

Scoutfai

是有点为难，因为我的设计非常简单，只稍微比自行车复杂一点，一点就通，如果公开我的概念图，一切就“ ...
风满楼 发表于 12-9-2010 10:17 PM

其实我是在要求你提供两个图。一个是解释你在头一帖的论点，另一个是你的设计概念图。概念图不便透露就没关系了。但可否放一个解释你头一帖的物理的图？

我是本土人，不然怎么来佳礼混。

Scoutfai

回复 25# 风满楼
根据你在第17帖放的短片来看，即使是没有学过物理的人，逻辑来讲也会赞成你的机车可以向前移动（但若轮子与地面的摩擦力无法被克服就不能动）。
但诚如某某某某 在第6帖的论点，

到头来就好像老汉推车将的推一下推一下的移动

这机车设计也会面临同样的现象。没有说好或坏，只是一个现象。

假设路面与轮子没有摩擦力，其它装置也是理想状态（齿轮之间没有摩擦力，钟摆的物质原子之间没有消振，没有空气阻力，没有声能和震动的能量转换等等条件），依物理来讲，你的机车理应会从静止，加速向前，永远的移动，且是越移越快，但加速度是一个有正弦曲线周期的变量。（在第17帖的短片里，会有一动一停到完全停的现象，主要是因为地面有摩擦力，因此不是一个理想[ideal]实验状态。）

路面的摩擦力，要将它理想化，我觉得可以用：
1）超滑物体代替，如冰面。
2）经过严谨校正角度的斜面，达到自然下坡力和摩擦力同等。
3）用空气桌子，也是最实际，最贵的方法，大多数大学都用。（例子http://webapps.lsa.umich.edu/physics/demolab/content/demo.aspx?id=387 )

空气阻力，其实速度低的话可以忽略，但若要求完美，可以用一个超大气室（vacuum chamber），将实验体放进去，然后真空化（抽气）。但即使租用也很昂贵，虽然能达到理想状态，在大马应该没有。（例子http://scap.hq.nasa.gov/docs/SCAP_THERMALVTF_6_112508_508.pdf）

但即使这些你都做了，你的机车还是会有一动一停到完全停的现象，因为太多不理想因素是无法被避免。所以，要减少效率的浪费，就必须减少接触部件。第17帖的短片的机车没有齿轮，会比较高效率（虽然到最后两辆机车应该都不能移动超过一米）。

既然有能量的损耗，要不断地移动，就必须有外来能量的提供。在这个案例里，要使到钟摆不停的动，可以使用马达，或磁力（跟真钟一样）。若要安装这样的装置，就可以干脆不要蓝球和齿轮，只安装红球。但即使有了外来能源辅助，一动一停的现象，应该还有，最好也只是给你一快动一慢动。若你不装外来能源，则你的设计必须在有引力的空间才可以用，不然，你的机车连位能都没有。

另外，我认为，你的设计若在一个真空的空间（如外太空，没有了地面）的状态下，无论有没有引力，应该都会丧失了向前移动的能力，因为这时候，角动量守恒就会发挥作用。所以，在现阶段，我认为此种推进力方法不能取代现有的方法。但它会有很受限制的发挥空间，如在一些需要到很简单构造又必须很小的情形下（如血管，电子板的电子体之间的空间等），这种推动方法可能还有一丝用途。但我不能不提醒你，任何方法都有替代方案，所以即使不用这种钟摆方法，现在也有其它方法，而且效率和功率都比较好。这钟摆方法要实用，恐怕还得更多创意的点子。

以上实属本人个人见解。

风满楼

一个是解释你在头一帖的论点
Scoutfai 发表于 13-9-2010 01:46 PM

你是指那个论点，请列出来．

Scoutfai

你是指那个论点，请列出来．
风满楼 发表于 13-9-2010 04:39 PM

是这个：

当一个物体在进行圆周运行时，会产生向／离心力，
但是当物体完成了一周的圆形运动之后，反方向的向心力相互抵消，
如果有办法让这种向心力偏向某一边，就可以产生一种推力，制成一种推进器．

完全想象不到你要表达什么。尤其是“反方向的向心力相互抵消”。

风满楼

回复 28# Scoutfai

你的分析基本上都正确．最赞的是你看出使用篮球是多余的．

后来由于制造方面过于复杂，那种齿轮也很难找到，我制造出一个和视频中相似的，只用＂红球＂，但比较大型，＂红球＂的质量也较大，因为大型的话，可以用手来帮助补充更多能量．

但利用齿轮的那种设计也不是没有可取之处，因为这个装置是依赖势能提供能量，垂直的＂篮球＂的最高点和最低点距离比较大，所以提供更多的能量．

无论如何，我已说过，这样的设计没有实际用途．如果以这种原理制成的推进器要有实用性，必须能够高速率摆动，这就是最棘手的地方了．

在没有头绪的情况下，我从各个方面去寻找可能的方法，结果找到一个或许可行的方法．暂时还无法透露详情，希望你不会像那个一样以为我在＂鲁晓＂你．但我可以解释大概的情况：

提供能量的一方可以随意增加或减小速度（能量），推进的另一方会做出相应的摆动速度，摆动只发生在半圆范围内，所以会产生单一的推进方向．

如果要制造一个实用的推进器，最理想的是使用两个或四个推进组合，以中和＂向旁＂的推力，把推进力集中在＂前方＂，也可以减少振动．

假设真的能有足够的推力让机身浮在空中，再假设理想的情况下（即不考虑机械摩擦所消耗的能量），当机身停在空中时，是不会消耗额外能量的．所以，要制造出一个以人力来驱动的＂飞行车＂不是不可能的．而以这种原理制成的＂飞行车＂所耗费的能量也比地面上行驶的汽车还要低，因为阻力大大减少了（少了轮胎和地面的摩擦力）．

风满楼

完全想象不到你要表达什么。尤其是“反方向的向心力相互抵消”。
Scoutfai 发表于 13-9-2010 05:02 PM

也许是我的表达能力问题吧．
假设一个质体在进行圆周运动，
当它来到＂北方＂时产生的向心力，
会被它来到＂南方＂时产生的反方向的向心力抵消掉．

风满楼

其实想想也确实效率不高，不过想深一层，以前的新发明效率很好吗？
不好，不过会带来科技的新改 ...
clonevirux 发表于 13-9-2010 03:41 AM

很多的发明都是受到身边的事物的启发而创造出来的．
如果保持开放的心态，或许就会有惊喜．
如果太多自以为是的意见，＂这不可能＂，＂那肯定不行＂，还没开始就把思路封死了，怎么可能会有新创意呢？
所以我们常常听说，哪里有个学历不高的人，发明了什么什么，
而一般学历很高的，却一辈子发明不出什么东西，因为他们被学到的知识所束缚了，限制了他们的创意．

Scoutfai

回复 31# 风满楼
可是我认为你的钟摆推进原理，一旦离开地面，漂浮在空间中时，就马上丧失推进能力。那时候，这机器应该只是在自行相互摇动，没有translational motion, 只有rotational motion。

因为：   
要一个独立，静止于空间中的系统移动，必须要有力。要力，就必须改变系统的动量。要改变动量，要么改变系统质量中心的速度，要么改变系统的总质量，或两者兼施。当机车（新或旧设计都好）还在地面，系统（整个机车）并不独立，有外力（地面摩擦力和限制它自我打转的扭力），所以在钟摆动时能向前移动。
一旦悬浮在空中（地心引力如何被克服不再考虑之内），就变成独立系统，跟在一个遥远没有引力场作用的外太空是一样的，这种情形下，单凭系统中一个质量在来回转动，只会导致系统的其它质量做反方向转动以使到角动量和保持一样（因为系统独立了，没有外在扭力干扰）。

在以上的前提下，要在空间中整个独立系统自己移动，是不可能的，没有外力（external force）绝对做不到。若系统愿意拆散成两个或以上的系统组成（就是火箭的方式啦），那么，丢掉其中一些系统的部分（燃烧后被喷出的燃料），则系统剩下的另一部分（火箭）会朝反方向移动，但整个系统（被丢和没被丢）的质量中心点其实没有移动过，只是我们感兴趣的部分在移动而已。

很久没点纯物理，当中的主张有没有误解或记错，我也不敢拍胸口肯定。但我重读后是没发现问题。有错误的话请指教。

并不是说楼主的推动力概念无用武之地，而是它必须使用在有接触面，限制它旋转的环境。其实我在第28帖里的消灭摩擦力建议，应当声明必须限制着机车不会在平面上打转（如汽车失控），不然，我认为也是不会向前动。

Scoutfai

也许是我的表达能力问题吧．
假设一个质体在进行圆周运动，
当它来到＂北方＂时产生的向心力，
会被 ...
风满楼 发表于 13-9-2010 05:36 PM

你这里所指的质体到底它的旋转中心点是在质体上还是不在质体上？我的意思是你的案例是这个：

还是这个：

?

风满楼

你这里所指的质体到底它的旋转中心点是在质体上还是不在质体上？我的意思是你的案例是这个：

还是这个 ...
Scoutfai 发表于 13-9-2010 07:33 PM

第二个。

风满楼

回复 34# Scoutfai

要一个独立，静止于空间中的系统移动，必须要有力。要力，就必须改变系统的动量。要改变动量，要么改变系统质量中心的速度，要么改变系统的总质量，或两者兼施。

这个力就是来自所谓的向心力。
你似乎还停留在牛顿定律。

假设这是可行的话，动量就是来自于系统中进行圆周运动的质量，
通过向心力转移到（包括该质量的）整个系统，成为整个系统的直线运动。
当整个系统移动时，该进行圆周运动的质量的动量/速度就会相应地减少，
必须继续补充能量来保持质量的速度。
这个系统就是依赖这样的一种动量转移，来达到飞行的目的。
当然，这只是大胆的假设，坦白说，我也必须说服自己不去排斥这样一个理论。
现在的教科书也是找不到这样的理论的，可能因为这样的现象还未存在于我们所了解的世界里。

这就是发明的乐趣，无论这样的一个理论可以成立与否，它都可以推动我去进一步探索、搜寻和试验。
当然你的方法也很好，企图去推想如何否定这样一个现象的可能性。
应该这样双管齐下。

我也该多谢你那么用心分析和参与，让我能从不同角度去思考，获益不少。
这也有点出乎我的意料之外，之前在这里开了个贴，结果拍苍蝇过日，所以开这个贴时已做好了相同的心理准备。

风满楼

回复 34# Scoutfai

在以上的前提下，要在空间中整个独立系统自己移动，是不可能的，没有外力（external force）绝对做不到。

这假设中的理论是靠“内力” （我了解听起来相当荒谬，但我不想去否定它，限制自己思维的空间）

很久没点纯物理，当中的主张有没有误解或记错，我也不敢拍胸口肯定。

你的物理知识似乎强过我。说来惭愧，以前是念物理的，但荒废了很长一段时间，真的打回原形了。
物理还曾经是我的最爱，但感觉太遥远了，希望能重头学起，重新补救所失去和未曾得到的。

而是它必须使用在有接触面，限制它旋转的环境

我觉得不必有接触面的摩擦力。想象把自行车吊起来，还是可以让轮子转动起来，这不就产生了动量了。

Scoutfai

第二个。
风满楼 发表于 13-9-2010 07:59 PM

如果是第二个的话，又怎么会

当它来到＂北方＂时产生的向心力，会被它来到＂南方＂时产生的反方向的向心力抵消掉．

圆周运动虽然在不同时候会有相互相反方向的向心力存在，如下图：


但这两个相反方向的向心力，却是在不同时候存在，非同时存在，所以理应没有相互抵消的现象。任何瞬间，只能有一个方向的向心力存在。如：

和
按这里。

Scoutfai

回复 37# 风满楼

你似乎还停留在牛顿定律。

你研究这类问题时不用牛顿力学和牛顿定律，那你用什么理论？

假设这是可行的话，动量就是来自于系统中进行圆周运动的质量，
通过向心力转移到（包括该质量的）整个系统，成为整个系统的直线运动。
当整个系统移动时，该进行圆周运动的质量的动量/速度就会相应地减少，
必须继续补充能量来保持质量的速度。
这个系统就是依赖这样的一种动量转移，来达到飞行的目的。

根据动量守恒（conservation of momentum），若你的独立系统在刚开始时动量总合是零，实验开始后整个系统的动量总合也一定是零。若你的系统没有分离成两个或以上的部分，不可能一整个系统拥有向前移动的速度。这原则不会被破例的。系统要向前移动，要么制造外力（external force），如施力在路面让路面反作用施力回在系统上得到一个力总合；要么将系统一分为二，牺牲一部分来达到另外一部分的等速直线运动，不断丢就能达到加速运动。
角动量守恒（conservation of angular momentum）也一样，不能被破例。若刚开始的系统没有东西在进行转动，则系统的角动量总和是零，所以实验开始后角动量总和也需是零。因此，一旦钟摆进行半圆周变速转动，系统的一部分（钟摆那部分）有非零角动量（这个角动量还是个变数[variable]，不是恒量[constant]），所以系统的另一部分必定会进行反方向的变速转动，以便任何瞬间整个系统的角动量总合保持零。所以在视频里的实验，机车的没有反方向转动，那一定是有外来扭力（external torque）在作用。这外来扭力就是左右两边的摩擦力造成的力偶（couple）。

因此，我还是抱此同样的立场。这种概念的设计，要向某个特定方向做平移运动（translational motion），必须要让系统存在于一个可以施力于外来体以便它反作用施力回在系统上的环境，就是地面啦在日常生活上。

Scoutfai

回复 38# 风满楼

这假设中的理论是靠“内力”

如果你指的内力是internal force，那么，有一个物理定律是说能造成加速运动的只是外力（external force）。
请参考
Center of mass 以下这句：

For any system with no external forces, the center of mass moves with constant velocity.

若系统一开始就还没动就永远都不会平移运动了。

和 Force 的以下这句：

This means that in a closed system of particles, there are no internal forces  that are unbalanced. That is, action-and-reaction pairs of forces shared between any two objects in a closed system will not cause the center of mass  of the system to accelerate. The constituent objects only accelerate with respect to each other, the system itself remains unaccelerated. Alternatively, if an external force  acts on the system, then the center of mass will experience an acceleration proportional to the magnitude of the external force divided by the mass of the system.

我觉得不必有接触面的摩擦力。想象把自行车吊起来，还是可以让轮子转动起来，这不就产生了动量了

我相信你是在说角动量。脚车比较难在接下来的论述想象，我改用汽车。当一辆汽车被完全吊离地面时，若这时它的引擎被启动，踩油门，轮子会转动，但车身也会突然向反转动方向斗了一下，之后就回复原状。它会斗那么一下，是角动量守恒在作用，车子若是在太空中的话就开始转圈了。但车子是在地球，有引力造成的外来扭力（车头和车尾的重量造成力矩[moment]，吊起车子的绳索或铁链也会施扭力），一有外来扭力，车身就转回本来的悬挂角度。这时整个系统角动量总和已经不是需要守恒于零值，而是需守恒与四个轮转动的角动量总合，所以车身就不会再斗来斗去（但若油门时大时小还是会斗）。虽然系统有角动量了，但没有动量总合，所以系统的质量中心点还是保持原来的位置没有平移运动。

楼主，我建议你在投入更多的资源去追求你的目标时，需先确定你的概念，在纯理论的阶段行不行得通先（亦即有没有违反物理定律）。其实要肯定你的设计概念有没有与物理定律相冲，简单的方法是询问一些教着中五或中六的物理老师便可以了。不然，就自己进行一个实验先。若没有满意的器材，可以跟中学或大学或学院租借它们的设备来用。

风满楼

如果是第二个的话，又怎么会
圆周运动虽然在不同时候会有相互相反方向的向心力存在，如下图：
但 ...
Scoutfai 发表于 14-9-2010 12:57 AM

其实，我只是想说，整个运动系统的圆心保持不变，各个方向的向心力会把质量拉回原点，就这么简单。应该是我的中文表达能力欠佳。

风满楼

你研究这类问题时不用牛顿力学和牛顿定律，那你用什么理论？

当然我们不能不考虑牛顿定律，但定律和理论只不过是诠释宇宙现象的一种手段，如何利用这些这些定律去诠释一个现象本身也是一个问题。如果太拘泥于已知的事实，容易把自己限制在一个框框，抑制自己的视野。而我们在探索的又是一个在我们所了解的世界里未曾见过的现象。况且，这套理论未必违反动量守恒定律（以下再解释）。

系统要向前移动，要么制造外力（external force），如施力在路面让路面反作用施力回在系统上得到一个力总合；要么将系统一分为二，牺牲一部分来达到另外一部分的等速直线运动，不断丢就能达到加速运动。

对，这就是我在一楼提到的两种推动方式。要了解第三种方式（假设是可行的），或许需要脱离这个框框，才有进一步探索的空间。

其实要肯定你的设计概念有没有与物理定律相冲，简单的方法是询问一些教着中五或中六的物理老师便可以了。

为什么特别指定教中五/六的物理老师？你是物理老师吗？

******

好，让我们把事情简化，再回到原点，假设有这样一个飞行器，所携带的能源启动类似飞轮的装置，产生了动量（动量1），这个动量再转移到那个特别的“向心力推进”装置，产生单一方向的向心力，借以推动飞行器（动量2）。整个过程由动量1 转换成动量2，这并没有违反动量守恒定律。推进器产生的向心力即是所谓的外力（之前没经过思考把它称为内力的确是错误的）。

当然，这种假设性的理论难免存在盲点，接着该做的就是设计和进行一些试验来扫除这些盲点。