Решён
Зависнет ли квадрокоптер в воздухе в вагоне поезда?

Сергей В. Физика
15.8k
7

Теоретический вопрос, чисто из интереса. Если запустить квадрокоптер внутри закрытого вагона едущего поезда и отпустить управление, будет ли он "висеть" относительно вагона или его снесет назад?

С одной стороны, воздух внутри вагона движется вместе с вагоном. С другой - не очень понимаю как работает принцип относительности тут. Ну и что произойдет при резком торможении поезда?

Решение
101
Участник • 4 ответа

Зависнет относительно вагона. Квадрокоптер опирается на воздух, а воздух внутри закрытого вагона движется вместе с ним. Это замкнутая инерциальная система.

Аналогия: если ты бросишь мяч вертикально вверх в купе - он упадет обратно тебе в руки, а не улетит к задней стенке. Квадрокоптер работает по тому же принципу, просто активно поддерживает высоту.

При резком торможении поезда - вот тут интересно. Воздух в вагоне по инерции на долю секунды "продолжает движение" и квадрокоптер слегка сместится вперед по вагону. Потом воздух стабилизируется и дрон вернется на место. Эффект небольшой, но заметный.

Аватар Сергей В.

Аналогия с мячом - очень понятно. Спасибо! А если вагон открытый, типа платформы?

Аватар Вадим

На открытой платформе квадрокоптер будет снесен назад относительно платформы - там нет замкнутого воздушного объема, внешний поток воздуха работает против него.

34
Участник • 1 ответ

Точно зависнет, это элементарный принцип Галилея. Все физические процессы одинаково протекают в любой инерциальной системе отсчета. Для квадрокоптера внутри вагона - вагон и есть его вселенная.

57
Эксперт • 1 ответ

Снесет назад! Воздух же стоит на месте, а вагон едет вперед. Квадрокоптер не привязан к полу.

Подождите... нет, погодите. Воздух внутри тоже едет вместе с вагоном если он закрытый. Так что зависнет. Сам себя запутал.

44
Эксперт • 1 ответ

Это хороший вопрос для понимания того, что значит "опора" для летящего объекта. Самолет, вертолет, квадрокоптер - все они опираются на массу воздуха. Если воздух движется относительно земли, летящий объект движется вместе с ним. Именно поэтому воздушные шары дрейфуют по ветру: они не прикреплены к земле, они прикреплены к воздуху.

Внутри вагона воздух - это и есть "ветер", только стоячий относительно вагона. Квадрокоптер будет вести себя как в безветренной комнате.

18
Эксперт • 1 ответ

Это легко проверить не выходя из дома: поставь вентилятор, запусти дрон в его потоке. Дрон будет сносить по направлению воздушного потока. В вагоне воздушный поток = ноль относительно стен, поэтому дрон зависнет.

25
Участник • 1 ответ

А вот если поезд ускоряется, квадрокоптер на автопилоте будет пытаться "держать позицию" через GPS или оптический поток с пола и начнет компенсировать кажущееся смещение - поедет вперед по вагону. Интересный краевой случай для прошивки дрона.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.