Форум Академгородка, Новосибирск > Вес тела при ударе
Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Вес тела при ударе
Форум Академгородка, Новосибирск > Образование > Задачник
tord
Здравствуте, кто-нибудь знает как посчитать вес тела при падении с некорой высоты, т.е. в момент удара?
PS: Предвосхищая ваши ответы насчёт "эмжэаш" сразу спрошу: тогда как перевести джоули в килограммы?
Леопольд21
Цитата(tord @ 13.03.2011, 16:37) *
Здравствуте, кто-нибудь знает как посчитать вес тела при падении с некорой высоты, т.е. в момент удара?
PS: Предвосхищая ваши ответы насчёт "эмжэаш" сразу спрошу: тогда как перевести джоули в килограммы?

Приблизительно также,как секунды в литры или метры в тонны.Сам я не умею.
tuchka
не джоули, а ньютоны на секунду, или килограмм метры в секунду, иначе говоря импульс.
Импульс поделить на время торможения, получится сила реакции опоры, в момент удара воспринимаемая "телом" как вес.
DimaM
Грубая оценка - вес тела в покое умножить на высоту, с которой падает (если она не слишком большая) и поделить на длину пути торможения.
tord
А как тогда найти время торможения? Просто я знаю только массу тела m и высоту h, остальное измерить в реальности проблематично.
А длина пути торможения равна нулю, если тело просто встречается с землёй?
Леопольд21
Цитата(tord @ 13.03.2011, 18:14) *
А как тогда найти время торможения? Просто я знаю только массу тела m и высоту h, остальное измерить в реальности проблематично.
А длина пути торможения равна нулю, если тело просто встречается с землёй?
Нет.
Дайте лучше текст задачи.Проблем не будет.
tord
Цитата(Леопольд21 @ 13.03.2011, 21:42) *
Дайте лучше текст задачи.Проблем не будет.

Текста задачи нет. Мне это надо для практического применения.
Леопольд21
Цитата(tord @ 13.03.2011, 19:25) *
Цитата(Леопольд21 @ 13.03.2011, 21:42) *
Дайте лучше текст задачи.Проблем не будет.

Текста задачи нет. Мне это надо для практического применения.

Если не известно время "удара" или "путь" при ударе,то задача не разрешима.Дайте какую-нибудь наводку.
DimaM
Цитата(tord @ 13.03.2011, 21:14) *
А как тогда найти время торможения? Просто я знаю только массу тела m и высоту h, остальное измерить в реальности проблематично.

Тогда решить невозможно - при падении на бетон и на песок вес в момент удара будет сильно разным.
Eyeless Watcher
А просто измерить не получается?
Max&m
Я, возможно, ошибаюсь, но...
Вес тела массой m в покое определяется силой Р с которой он давит на опору: P = mg.
Соответственно, в Вашем случае P = m(a+g), где a - ускорение.
Eyeless Watcher
Цитата(Max&m @ 14.03.2011, 0:22) *
Я, возможно, ошибаюсь, но...
Вес тела массой m в покое определяется силой Р, с которой он давит на опору: P = mg.
Соответственно, в Вашем случае P = m(a+g), где a - ускорение.

И чему же равно ускорение? laugh.gif
tord
DimaM, пусть это будет бетон.
Леопольд21, всё просто: я беру и скидываю 16-и килограммовую гирю с 5-го этажа на бетонную дорогу. Сколько она будет весить в момент удара об неё?
Eyeless Watcher
Цитата(tord @ 14.03.2011, 1:16) *
DimaM, пусть это будет бетон.
Леопольд21, всё просто: я беру и скидываю 16-и килограммовую гирю с 5-го этажа на бетонную дорогу. Сколько она будет весить в момент удара об неё?

Момент удара - вообще говоря, нифига не момент (при мгновенной остановке вес будет бесконечным).
Можно говорить о графике изменения нагрузки от времени, пренебрегать или не пренебрегать просадкой поверхности бетона, неупругими деформациями... А можно просто сказать, что останавливается гиря равномерно за, например, 0.1 секунды, взять скорость в момент касания и получить простой (и с большой вероятностью ошибочный на полпорядка-порядок) ответ. Кстати, не исключено, что на этот счет существуют справочники.
McUrgd
Цитата(tord @ 14.03.2011, 2:16) *
Леопольд21, всё просто: я беру и скидываю 16-и килограммовую гирю с 5-го этажа на бетонную дорогу. Сколько она будет весить в момент удара об неё?
Положите под бетонную плиту динамометр с возможностью измерения максимальной силы. В практической задаче это наиболее адекватно, имхо.

Можно ещё промоделировать на софте типа FEM решателей, тоже имхо.
Леопольд21
Цитата(tord @ 13.03.2011, 22:16) *
DimaM, пусть это будет бетон.
Леопольд21, всё просто: я беру и скидываю 16-и килограммовую гирю с 5-го этажа на бетонную дорогу. Сколько она будет весить в момент удара об неё?

Увы,всё далеко не просто.Можно оценить среднюю силу удара проделав опыт.Реально сбросить гирю.(Если гиря чугунная,то она может легко расколоться).Измерить глубину вмятины в бетоне.Вычислить среднее ускорение
a=gh/s за s я обозначил глубину вмятины.Средняя сила = масса на ускорение.Более сложную формулу брать нет смысла-всё слишком грубо.Оценить максимальную силу точно всё равно нельзя. Если нужна именно максимальная сила,то как минимум результат надо удвоить.
И прислушайтесь к другим мнениям.
McUrgd
Сложный вопрос - что считать весом в таком случае? Максимальные напряжения, развивающиеся в гипотетической дороге?
Леопольд21
Цитата(McUrgd @ 13.03.2011, 22:41) *
Сложный вопрос - что считать весом в таком случае? Максимальные напряжения, развивающиеся в гипотетической дороге?

Был бы это свинец в моей оценке был бы какой-то смысл.Но глубина "кратера" не обязана равнятся "пути" удара.
Надо репу чесать.
Ларрик
Произошла типичная подмена ценностей, не нужно путать теплое с мягким. (с)Гоблин. Вы вес с импульсом путаете, это ошибка физики массу в отдельную величину выделить, нет ее как цифры.
Леопольд21
Цитата(Ларрик @ 13.03.2011, 22:59) *
Произошла типичная подмена ценностей, не нужно путать теплое с мягким. (с)Гоблин. Вы вес с импульсом путаете, это ошибка физики массу в отдельную величину выделить, нет ее как цифры.

Да никто не путал вес с импульсом,а масса известна 16 кг.
DimaM
Для более-менее упругого тела, ударяющегося плоской частью о более-менее упругую поверхность, можно такую оценку максимального давления сделать:
P = V*rho1*rho2*c1*c2/(rho1*c1+rho2*c2),
где V - скорость соударения, rho1, c1 - плотность и скорость звука материала тела, с двойками, соответственно, материала поверхности.
Далее сила = давление * площадь контакта.
Ларрик
Цитата(Леопольд21 @ 14.03.2011, 3:02) *
Да никто не путал вес с импульсом,а масса известна 16 кг.

Где? , вот Вы сейчас и путаете статический вес на уровне океана и массу.
tuchka
Цитата(Леопольд21 @ 14.03.2011, 2:02) *
Цитата(Ларрик @ 13.03.2011, 22:59) *
Произошла типичная подмена ценностей, не нужно путать теплое с мягким. (с)Гоблин. Вы вес с импульсом путаете, это ошибка физики массу в отдельную величину выделить, нет ее как цифры.

Да никто не путал вес с импульсом,а масса известна 16 кг.

Я думаю фраза выделенная жирным немного объясняется весенним обострением...
Леопольд21
Цитата(Ларрик @ 14.03.2011, 0:32) *
Цитата(Леопольд21 @ 14.03.2011, 3:02) *
Да никто не путал вес с импульсом,а масса известна 16 кг.

Где? , вот Вы сейчас и путаете статический вес на уровне океана и массу.

Я уже писал,что не умею переводить секунды в литры,а метры в тонны.
Леопольд21
С какой точностью нужен результат? Имеет смысл получить разными путями несколько результатов.Не искать ср.ариф.,а разумно усреднить.
Max&m
Цитата(Eyeless Watcher @ 14.03.2011, 0:25) *
Цитата(Max&m @ 14.03.2011, 0:22) *
Я, возможно, ошибаюсь, но...
Вес тела массой m в покое определяется силой Р, с которой он давит на опору: P = mg.
Соответственно, в Вашем случае P = m(a+g), где a - ускорение.

И чему же равно ускорение? laugh.gif

?
a=v/t, где v - скорость при ударе, t - время торможения.
Первое слагаемое - противодействие опоры.
Другое дело, что второе слагаемое, похоже, лишнее.
Это все мои домыслы. smile.gif
Eyeless Watcher
Цитата(Max&m @ 14.03.2011, 11:23) *
Цитата(Eyeless Watcher @ 14.03.2011, 0:25) *
Цитата(Max&m @ 14.03.2011, 0:22) *
Я, возможно, ошибаюсь, но...
Вес тела массой m в покое определяется силой Р, с которой он давит на опору: P = mg.
Соответственно, в Вашем случае P = m(a+g), где a - ускорение.

И чему же равно ускорение? laugh.gif

?
a=v/t, где v - скорость при ударе, t - время торможения.
Первое слагаемое - противодействие опоры.
Другое дело, что второе слагаемое, похоже, лишнее.
Это все мои домыслы. smile.gif

Ну так а время торможения чему равно? А почему торможение равномерное? Правильно идете, правильно, только почему-то останавливаетесь на полпути.
Max&m
Цитата(Eyeless Watcher @ 14.03.2011, 11:40) *
Цитата(Max&m @ 14.03.2011, 11:23) *

Это все мои домыслы. smile.gif

Ну так а время торможения чему равно? А почему торможение равномерное? Правильно идете, правильно, только почему-то останавливаетесь на полпути.

Да я и сам знаю, что шел правильно. smile.gif
А почему остановился - там, где про домыслы, читайте "всЕ", а не "всЁ". biggrin.gif
Дмитрий Майничев
Поскольку вам нужна оценка, берите время торможения одну или две сотые секунды - не ошибётесь. Вот если бы вы чем мягким тормозили, например, мячом, то могли бы взять десятые.
tord
Исходные данные: масса 16 кг, высота 15 м, радиус основания гири 5 см.
Посчитал это через всякие силы, ускорения и торможения - получился вес 2600 кг.
Посчитал это через давление (фрмула от DimaM) - получился вес 97000 кг.
Какой ответ ближе, как вы думаете?

2 DimaM , как площадь контакта в данном случае может влиять на вес? Ведь получается, если я её роняю на очень прочные весы, то при вышеописанных условиях они покажут мне 97 тонн, а если я предварительно сильно расплющу основание, то и все 300 тонн, ведь "сила = давление * площадь контакта"
Леопольд21
Цитата(tord @ 16.03.2011, 14:15) *
Исходные данные: масса 16 кг, высота 15 м, радиус основания гири 5 см.
Посчитал это через всякие силы, ускорения и торможения - получился вес 2600 кг.
Посчитал это через давление (фрмула от DimaM) - получился вес 97000 кг.
Какой ответ ближе, как вы думаете?
Конечно первый
Цитата
2 DimaM , как площадь контакта в данном случае может влиять на вес? Ведь получается, если я её роняю на очень прочные весы, то при вышеописанных условиях они покажут мне 97 тонн, а если я предварительно сильно расплющу основание, то и все 300 тонн, ведь "сила = давление * площадь контакта"

А Вы уверены,что гиря "захочет" приземлиться в этой ориентации?
DimaM
Цитата(tord @ 16.03.2011, 17:15) *
2 DimaM , как площадь контакта в данном случае может влиять на вес? Ведь получается, если я её роняю на очень прочные весы, то при вышеописанных условиях они покажут мне 97 тонн, а если я предварительно сильно расплющу основание, то и все 300 тонн, ведь "сила = давление * площадь контакта"

Время торможения в этой модели порядка толщина / скорость звука, так что расплющенная затормозится быстрее - вес будет больше.
DimaM
Цитата(tord @ 16.03.2011, 17:15) *
Исходные данные: масса 16 кг, высота 15 м, радиус основания гири 5 см.
Посчитал это через всякие силы, ускорения и торможения - получился вес 2600 кг.
Посчитал это через давление (фрмула от DimaM) - получился вес 97000 кг.
Какой ответ ближе, как вы думаете?

А куда она у Вас падает - на бесконечно твердую поверхность или как?
tord
Толщина чего? гири, бетона или всего вместе?
Ну падает, наверно, не на бесконечно твёрдую поверхность, но я в этом мало понимаю, поэтому и прошу помочь с формулой как всё это учесть.
tuchka
формула DimaM подходит для упругого соударения, и если бы гиря падала на наковальню, возможно всё бы ничего, но бетон под гирей сомнется и "вес" будет ниже, так как соударение неупругое (ну да, гиря же не подскочит вверх). Поэтому более приемлемым я считаю первую оценку в 2600кг. Хотя тут тоже есть вопросы. Из моих расчетов у Вас гиря пробила в бетоне ямку глубиной ~ 10см. Довольно реалистично, но я бы оценил как от 5 до 15 см и "вес" соответственно 4 - 2 тонны.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Русская версия IP.Board © 2001-2024 IPS, Inc.