Как глубока кроличья нора, или Почему спорить в Интернете бесполезно.
Вот, решил натоптать лонгрид вслед уходящему поезду «Квесчен - Кью - Забвение». На самом деле, должен признаться, что меня «зацепила» именно околоавиационная тематика, но всегда можно найти другой пример. Тут просто довольно-таки наглядно получилось. Специально без имён и отсылок.
Постановка задачи. Итак, задача, которую «вбросил» один из энтузиастов от авиации (вроде как, сам тоже пилот), с обязательным комментарием «Это база. Такое знать нужно.»
Следом идёт не менее обязательный комментарий про «это физика за 7 класс» и «не нужно ничего придумывать». Но на поверку это больше похоже на неприкрытый байт на комментарии, чем на реальную задачу и попытку в просвещение. Я объясню.
Пора разбираться. Задачу предлагается решать в лоб, как в седьмом классе. Есть формула - подставь, вырази, сократи… готово, ты великолепен. Если (для начала) не вдаваться в дебри аэродинамики, то при полёте в однородном идеальном воздухе подъёмная сила будет иметь квадратичную зависимость от скорости - то есть это скорость в квадрате, помноженная на некий постоянный (постоянный ли?) коэффициент, который на сейчас не интересует. Если скорость изменится в два раза, то подъёмная сила, согласно формуле, увеличится в четыре. Второй вариант. Всё. Задача решена. Или нет?
Michael Stevens - американский видеоблоггер, популяризатор науки, известный rак ведущий YouTube-канала «Vsauce». Приведён просто как удачная иллюстрация к «Или нет?» - это у него получается лучше, чем у всех, я считаю.
Да будет срач. Формулирование задач - это само по себе довольно специфичная задача. Помните, как когда-то, на заре «Квесчена» Тоня говорила, что задать нужный вопрос - это само по себе и искусство, и смелость, и труд. В прочем, не она первая пришла к такому заключению. Ладно, простите, опять я о своём.
Меня вообще настораживает, когда человек задаёт вопрос, зная (или якобы зная) на него ответ. С этим я, например, активно боролся на Кью. А причина проста: позиция «Я вот тут кое-чего знаю, сейчас я и вас проверю» довольно смелая. Даже если такого рода задачки даются на потеху, аудитория часто относится к ним достаточно серьёзно - так уж устроен интернет. Непредсказуем, жесток и неоднороден.
И корабль плывёт. Итак, мы возвращаемся к задаче, препарируем её и пытаемся понять, что в ней происходит. «Самолёт выдерживает ровный горизонтальный полёт», говорится в первом предложении. И уже здесь начинаются вопросы. Самолёт выдерживает горизонтальный полёт на протяжении всей поставленной задачи или только до момента, когда скорость увеличили вдвое? Это очень важно. Давайте всё-таки посмотрим на формулу - сразу с пояснениями.
Приборная скорость - это корень из того, что в красном кружочке*. Так как мы в седьмом классе, то плотность у нас постоянна и приборная скорость зависит только от истинной, то нам, к слову, не очень пока что интересно. Площадь крыла у нас тоже величина постоянная. А вот к Cy должны возникнуть резонные вопросы. Мы к ним придём чуть позже. Если приборная скорость удвоилась, то подъёмная сила увеличилась вчетверо. И снова второй вариант. Закончили упражнение. (МайклСтивенс.жпг)
Едем как ехали. Если первое предложение накладывает постоянное ограничение в виде сохранение горизонтального полёта, то при увеличении скорости, для его поддержания такого режима придётся уменьшить угол атаки крыла. Для этого придётся подать штурвал вперёд. Позже можно заново оттриммировать самолёт, чтобы снять нагрузку со штурвала (о, это отдельная тема для разговора), но сейчас не об этом.
Надеюсь, здесь становится очевидно, что в этом случае, кроме приборной скорости (как указано в задаче), изменится коэффициент Cy. Профиль останется тем же, но уменьшится угол атаки крыла. Причём, этот коэффициент уменьшится ровно во столько же раз, во сколько увеличилась скорость, потому что горизонтальный полёт возможен только в том случае, когда вес самолёта (по условию задачи он не менялся) численно равен подъёмной силе. Смекаете?
Если режим горизонтального полёта сохраняется, то при увеличении скорости вдвое подъёмная сила не изменится. Это определение горизонтального полёта. Правда вот, коэффициент Cy перестанет быта постоянным и уменьшится вдвое, что нам уже не очень интересно.
Извините, все медиумы в отпуске. Продолжаем читать мысли автора задачи. Предположим, что предложение про горизонтальный полёт - это описание состояния самолёта до того, как его скорость изменилась. А потом изменилась только скорость. Но тут снова возникает вопрос - за счёт чего? Как водится, тут тоже не всё так однозначно. Есть два самых очевидных способа разогнать самолёт - это увести его в снижение при сохранении тяги или увеличить тягу за счёт увеличения мощности. Ну и комбинация этих двух замечательных приёмов. Частный случай описан выше - он нам не очень интересен.
Всё нормально - падаю! Если, не меняя конфигурацию, просто дать штурвал от себя, то скорость, несомненно, вырастет. Уменьшение угла атаки крыла приведёт к снижению сопротивления (хотя бы уже потому, то набегающему потоку будет «подставлена» меньшая площадь), плюс у подъёмной силы появится горизонтальная компонента (угол между весом и подъёмной силой будет меньше 180 градусов - они больше не на одной линии, грубо говоря). Честно сказать, картинку рисовать лень, но я так понимаю, что результирующее ускорение будет складываться из недостатка вертикальной составляющей подъёмной силы, а также наличия горизонтальной. По началу скорость будет расти, что будет приводить к росту подъёмной силы (тут я имею в виду всю подъемную силу, перпендикулярную набегающему потоку, а не параллельную весу), однако в определённый момент она достигнет некоторой терминальной скорости за счёт растущего вместе со скоростью сопротивления воздуха. Судя по всему, если правильно подобрать тангаж, можно угадать, и финальная скорость составит две изначальных скорости, и тогда подъёмная сила возрастёт вчетверо (смотри выше), но что-то это слабо похоже на задачку для седьмого класса. Да и на самом деле всё будет ещё сложнее.
Дай газу! Не будем теперь ничего трогать и просто добавим мощности. Стриммированный самолёт аэродинамически стремится поддерживать постоянную скорость. При добавлении мощности самолёт выйдет из равновесия, несколько увеличив скорость, но довольно быстро снова стабилизируется на начальной скорости, увеличив угол атаки крыла. Избыток мощности будет разменян на преодоление увеличившегося сопротивления и на набор высоты. Подъёмная сила увеличится, но не за счёт увеличения скорости.
А если говорить про реальный самолёт, то на деле воздушная скорость, скорее всего, ещё и упадёт. тому есть множество причин. Чтобы понимать, как это происходит, нужно строить чуть более сложную модель, чем «Самолёт поддерживает горизонтальный полёт».
Всё, везде и сразу. Выходит. чтобы удовлетворить условиям задачи, нужно крутить сразу несколько органов управления в виртуальной кабине воображаемого самолётика. Чтобы разогнать самолёт и при этом обеспечить увеличение подъёмной силы, придётся и мощности добавить и угол атаки крыла уменьшить.
А коли так, то изменение подъёмной силы будет зависеть не только от скорости, но от целого ряда параметров, которые, в общем случае, ещё и зависят друг от друга. Тут и изменение угла атаки крыла (или изменение направления набегающего потока, что суть геометрически одно и то же), и изменение в эффективности хвостового стабилизатора, и влияние воздушного потока от винта (если мы говорим про условную Цессну, например), минимум два вида сопротивления… Если подходить к задаче хоть сколько-то серьёзно, она с каждым шагом превращается во всё более нерешаемую. В общем, как любая физическая задача. А значит, нужно не заморачиваться и возвращаться к истокам. Просили же - не добавлять лишних выдуманных условий.
Назад в седьмой класс. Закрываем учебники, достаём двойные листочки.
Самолёт поддерживал горизонтальный полёт, а потом волшебным образом изменилась только его скорость, увеличившись вдвое при прочих равных. Как изменилась подъёмная сила в таких странных идеальных условиях?
Формула приведена выше. Подъёмная сила пропорциональна квадрату скорости. Если скорость увеличилась вдвое, то подъёмная сила увеличилась вчетверо.
Сдаём работы.
Почему всё написанное выше не имеет смысла? Потому постановка задачи - это само по себе сложная задача. И уж тем более, если к ней прилагаются варианты ответов. Сама постановка задачи тщательно разобрана выше, что приводит в ожидаемый тупик.
Но проблема, как водится, не только в этом. Во-первых, автор настаивает, что правильный ответ третий - увеличение в 0.25 раз. Никакого объяснения этому не приводится, потому что спойлеры и вообще это база.
На замечание, что «увеличение в 0.25 раз» равносильно уменьшению вчетверо последовало пояснение, что… Короче, там странная логическая цепочка, в конце которой получается, что в определённом контексте «в 0.25 раз» и «в 1.25 раз» - это одно и то же. Почему в 1.25 - тоже никаких пояснений. База, ну вы поняли.
В сухом остатке имеем либо изначально странную ситуацию, когда человек задаёт другим задачу, в которой сам не очень разбирается, либо нарочитый изи байт на комменты. В первом случае можно понять и простить. Во втором… А я вот не понимаю, какой смысл сеять раздор на ровном месте, якобы пытаясь убедить всех вокруг, что они дураки. Зачем? Кому от этого лучше?
Не люблю подобного рода сравнений, но напоминает другого пилота, который собирает тысячи лайков под постами про химтрейлы и плоскую землю. Зачем? Чтобы что?
А может, это один и тот же человек? тогда бы это много объяснило.
Мораль. Собственно, каждый раз спрашиваю себя, а зачем я такого вот рода буквы пишу. Их тут всё равно не читает никто. А после 28 июня ещё и писать перестанут. Принудительно.
Во-первых, это мне упражнение. Я, честно, по пути несколько новых вещей для себя узнал, любимую книжку кусками перечитал, старые знания кое-какие поднял, что-то заново посмотрел, потому что забыл. Сплошная польза.
А во-вторых, я лишний раз убедился, что закрытие Кью - это правильно. Я не говорю «хорошо» - это не так. Это плохо. Плохо, что заявка на просветительский проект обернулась рассадником псевдоэкспертов. Правильно положить этому конец.
И ещё важный вывод. Задача, целью которой забайтить на комментарии или подразнить аудиторию, обычно выходит неудачной и плохой. Вопрос, который задают, зная ответ (причём, не всегда верный) - это тупик; это контент, который никому не несёт пользы. И да, контент, который пытается про это рассказать, как правило тоже получается низкокачественным. Посмотрите хотя бы на этот пост. Он грустный и токсичный. Читать такой пост неприятно. Хреновый контент порождает хреновый контент. Хорошо, что на этом сайте никто толком этого не прочитает. Буквы приходят сюда умирать. Покойтесь с миром, два часа моей жизни.
P.S.: вишенка на торте. Прошли сутки. Конечно, в комментариях стали указывать на ошибки, что вызвало горение у автора.
То есть не профессиональное «окей, спасибо за реакцию, давайте вместе разбираться», а обиженное «не нравится - не отвечайте». И где-то выше что-то типа «я там всё написал, это вы невнимательно читаете». Очередной обиженный судьбой и хейтерами Дартаньян.
Но главное не это. Важно, что после такого заявления под сомнения попадает весь контент, который этот автор предлагает. А что если все эти ролики, которые выходят на его канале и выглядят довольно убедительно, на самом деле недостоверны и несут вред? Как теперь им доверять? Что если процедуры, которые он описывает и подаёт как стандартные, на самом деле ошибочны и несут вред и опасность?
И вот так внезапно появляется ещё один вывод: не верьте тому, что видите в интернете. Не доверяйте одному источнику. Всегда ищите подтверждения (или опровержения) информации. Не пытайтесь стать пилотом (да кем угодно), просматривая ролики на Ютубе, а найдите хорошего инструктора. И да, за хорошим инструктором тоже перепроверяйте - он тоже может ошибиться, оговориться или искренне заблуждаться. И главное - перепроверять за собой. Если вы нашли какую-то информацию - не факт, что она достоверная.
P.P.S: Терпеть не могу, когда я оказываюсь прав. В смысле, не вообще, а именно в таких вот вопросах. Я каждый раз делаю поправку на то, что, возможно, это я брюзга, «Баба Яна против» и вот это вот всё. Но нет, каждый раз подопытные сами подтверждают мою точку зрения. Зачем-то. и этот случай не исключение. Автор сделал финальное пояснение.
То есть он сам пишет, что задача изначально и намерено сформулирована некорректно - «…чтобы отвечающий выбрал не верный ответ или запутался». Такая мотивация диаметрально противоположна самой идее просвещения. Нельзя так себя вести, и при этом утверждать, что несёшь разумное, доброе, вечное.
Но и это ещё не всё. Далее он якобы приводит решение. У тут он либо продолжает троллить, либо это не та база, которую должен знать каждый пилот. Нужно ли отдельно разбирать это решение, чтобы показать, что оно равноудалено как от базовой математики, так и от банальной логики. От аэродинамики там вообще только запах остался. Запах моего подгорающего от праведного гнева кресла. Это решение не просто наверное - оно алогично. Если кому-то интересно - я ниже приведу несколько замечаний к этому решению. В комментариях - в пост это уже не поместится.
И главное! Заметьте, этот человек не имеет никакого отношения к Кью. Это просто пример, совершенно с другой площадки. Я никогда не был против Квесчена/Кью как проекта (а мне это периодически пытаются вменять). Я против именно вот таких выпадов псевдоэкспертов. Кроме прочего, конечно - у меня довольно приличный список. И Кью тут совершенно не при чём.
Покойся с миром, добрый друг.
*1 На самом деле это не совсем так, но не очень хочется делать ещё одно большое отступление о полётах в стандартной и реальной атмосферах. В рамках нашей задачи можно вообще считать, что приборная и истинная скорости совпадают. Кому вдруг интересно - могу поподробнее рассказать. До 28 июня ещё есть немного времени.
Георгий, подскажите, пожалуйста, в интернете США есть площадка аналогичная сервисам Кью и Quora?
PS:
Не ставлю... Читать дальше
@Алексей Меновщиков, нет, закрытие - это не решение. Но раз не получается нормальный ресурс, то его закрытие - это правильное решение в плане борьбы с дезинформацией и мракобесием. Закрыть неудачный и вредный проект - это всегда правильно. Менее правильно, чем грамотно его развивать, но лучше, чем плодить этот бред.
А Quora разве не самый популярный в этой сфере проект?
Бонус - ещё одна порция нытья, но по фактам.
Обещанные замечания к «решению», приведённому на слайде в тексте. Я буду нумеровать формулы (не хочу их переписывать) в порядке их появления в тексте.
Прежде всего, вспомним задачу и её постановку. Был призыв не придумывать ничего дополнительно. В задаче меняется только скорость, остальные условия даны весьма размыто (смотреть разбор выше). Однако на деле выясняется, что горизонтальны полёт должен выдерживаться, а значит уменьшить угол атаки придётся. С хожу первое противоречие. Ну да ладно, к такому повороты мы даже были готовы. Жизнь подготовила.
Более того, исходя из этого допущения, автор сразу же приходит к верному ответу: коль скоро полёт остаётся горизонтальным, то подъёмная сила измениться не должно. Но тут мы упираемся в одно критически важное «но»: среди ответов такого нет, в связи с чем автор приходит к заключению, что нужно продолжать копать.
К базовой формуле (1) вопросов нет. Она просто переписана. Криво, но читаемо. Уравнение (2) описывает, что до изменения и после изменения силы равны. Тут всё логично. Но дальше начинается магия.
Перекос номер раз: подмена понятий. По какой-то неведомой причине с этого момента рассматривается не подъёмная сила, а коэффициент, в который в неявном виде входит угол атаки. И да, так как сила должна остаться неизменной, коэффициенты «до» и»после» не равны. В этом плане к формуле (3) вопросов нет, но решается уже какая-то другая задача.
Выражение (4) честно говорит, что скорость увеличилась вдвое. И тут происходит второй пепекос: внезапно оказывается, что умножение основания степени на два и умножение показателя степени на два - это равнозначные операции; из чего получается выражение (5), которое неверно - в знаменателе откуда-то появляется скорость в четвёртой степени.
Однако, автор последователен, а потому в его вселенной это же правило справедливо и для деления. В выражении (6) выходит справедливый вывод, что для поддержания горизонтального полёта нужно уменьшить угол атаки крыла настолько, чтобы соответствующий коэффициент уменьшился вчетверо. Ответ верный, но он отвечает на совершенно другой вопрос. Спрашивалось про подъёмную силу, ответ - про коэффициент. То есть, на задачу невозможно ответить правильно, потому что правила меняются на ходу, а ответа «не изменится» вообще среди вариантов ответа нет.
И в конце вишенка на этом изначально пропавшем торте: «То есть увеличится в 1.25 раза. Но такого ответа нету, поэтому ищем максимально близкую формулировку: возрастёт в 0.25 раз». То есть, 0.25 и 1.25 - это близкие значения. Тут комментарии излишни. Предположить, откуда взялось 1.25, если в формуле 0.25 я предлагаю читателю самостоятельно.
И тут внезапно следует вывод: «Очевидно, что при увеличении скорости подъёмная сила возрастаёт». Так она возрастёт или останется неизменной? И как мы сделали вывод о подъёмной силе, если только что посчитали, как изменится коэффициент?
Логика, к сожалению, покинула чат. Я очень не люблю делать разборы подобного рода публично, но это «решение» выше читают люди. И верят ему. И просят ещё таких же интересных задачек.
Не нужно больше таких интересных задачек, пожалуйста. Никогда. Это не база. Это (умышленное или нет) введение в заблуждение. Отдельное обращение ко всем, кто сейчас учится на пилота и случайно напоролся на это тред: забудьте всё, что прочитали выше (включая мой комментарий) и, если хотите, принесите эту задачку толковому инструктору. Пусть он вместе с вами её разберёт, со всеми частными случаями.
И не верьте никому в интернете. Даже мне. Проверяйте информацию.