Имя: Пароль:
LIFE
Наука
OFF: Разобьется или не разобьется
,
0 Sattelite
 
25.02.15
12:31
Добрый день дорогие Миставчане. Это опять я и мой друг.

Мы в очередной раз задались очень непростым вопросом, после просмотра одной очень забавной гифки: http://9gag.com/gag/aZxmoB0?sc=gif).

Из гифки видно, как приземляется машина, и по всем законам физики она должна превратиться в груду металла, отдаленно напоминающего машину.

И вот тут то возник спор, я возьми и скажи, что будь угол максимально острым и скорость максимально высокой (я взял 200 м/с) машина бы не разбилась, а "плавненько" приземлилась бы. На что мой дружище ответил, что "вообще все равно с какой скоростью и под каким углом она двигается, важна только вертикальная скорость при  приземлении".

Кто прав?

В первом варианте машина просто упав разбивается, во втором варианте машина двигается с Vгор = 200 м/с. В обоих случаях высота H 100 метров и масса авто Const. Что будет с машиной во втором варианте, она "выживает" или она будет грудой металла, как и в первом варианте?

Вот картинка для наглядности: http://cs621620.vk.me/v621620228/128b2/V_uWjgukEak.jpg

Рассудите о великие!
14 dmpl
 
25.02.15
12:44
(11) Чем спускается? Если подъемная сила окажется выше силы притяжения - вертикальная скорость сначала станет равной 0, а затем изменит знак.
15 DeiMos
 
25.02.15
12:45
(5), (8): +100500

Вообще не вижу тут разницы с задачкой про самолёт, взлетающий на транспортёре.

Естественно, тут будет действовать подъёмная сила Бернулли.
Всеми остальными силами (за их явным ничтожеством) - можно пренебречь.
16 kosts
 
25.02.15
12:46
(0) Возьми 2 бутылки. Зайди на крышу дома одну кинь просто вниз, а другую швырни вперед.
17 Aceforg
 
25.02.15
12:46
Горизонтальная скорость не важна для сферической машины в вакууме. А тут, наверное решает аэродинамика машины.
18 DeiMos
 
25.02.15
12:46
Вывод: Автомобиль улетит в космос.  :-)
19 АбсолютноТемное Тело
 
25.02.15
12:46
(8) Как мне кажется у машины на картинке 2 антикрыла - лобовое стекло и сзади маленькое, так что не взлетит а еще сильнее грохнется  )
20 organizm
 
25.02.15
12:46
блин, задачка школьной физики. нарисуй вектора, уравнение на основе сохранения энергии, и погнали...
21 kosts
 
25.02.15
12:47
(17) Запускать под углом машину это уже нарушение словия
22 DeiMos
 
25.02.15
12:47
(16): Та бутылка, которая имеет форму крыла, - не разобьётся.
23 DeiMos
 
25.02.15
12:48
(19): Физику в школе проходил?
Это крылья, а не антикрылья.
24 Sattelite
 
25.02.15
12:48
(13) там была тема (можно по моему нику жмакнуть и почитать) про гору :), про лестницу разговора небыло

(15) а картинку и более менее сформулированный ответ можно? :)

Введу корректировку, аэродинамику не учитываем, эдакий сферический автомобиль в ввакууме летящий вперед с V гор = 200 м/с, опускающийся вниз с V верт. с высоты H, и  имеющий в момент приземления ооооочень острый угол.
25 dmpl
 
25.02.15
12:49
(19) Лобовое стекло как раз увеличивает путь воздуха - оно как раз подъемную силу и создает, т.к. за лобовым стеклом создается зона разрежения, и давление снизу оказывается ниже давления сверху. Вообще, антикрыло ставится в правильном месте - только тогда оно будет работать. В неправильном оно будет работать как крыло.
26 organizm
 
25.02.15
12:49
подьемная сила формы машины мала при таких скоростях, можно пренебречь
27 kosts
 
25.02.15
12:50
(25) Аэродинамика спортивных автомобилей делается, что бы прижимать авто вниз. Так что тут аэродинамика только в минус.
28 organizm
 
25.02.15
12:50
забейте про антикрылья и всякую муть, это сказки для стритрэйсеров. машина не самолет.
29 dmpl
 
25.02.15
12:50
(27) Ну и где ты там такие лобовые стекла видел? ;)
30 DeiMos
 
25.02.15
12:51
(26): Чего????????????????????
Самолёты взлетают на гораздо меньшей скорости с гораздо худшей силой Бернулли (кривизной крыла).

(27): На картинке - не спортивный, а именно летающий.
31 Garikk
 
25.02.15
12:52
(24) Всё зависит только от Vверт, грубо говоря земля тоже вращается с какойто скоростью и любой предмет падающий на землю движется в пространстве с какойто Vгор....и это не мешает ему разбится
32 DeiMos
 
25.02.15
12:53
(24): "имеющий в момент приземления ооооочень острый угол"
- Ну, любой угол - уже даст силу Бернулли.
33 Aceforg
 
25.02.15
12:54
(20) блин, задачка школьной физики. нарисуй вектора, уравнение на основе сохранения энергии, и погнали...

В задачках школьной физики часто пишут сопротивление воздуха не учитывать. В этой задачке сопротивление воздуха решает.
34 dmpl
 
25.02.15
12:54
(28) Друг после установки кустарного антикрыла на 160 км/ч чуть не улетел. Оказалось, что антикрыло превратилось в крыло и задние колеса оторвались от покрытия. Итог - зад пополз в сторону и только чудом его не крутануло. До этого сильно увлекался стритрейсерством и тюнингом... после - сказал "ну его нафиг!"
35 dmpl
 
25.02.15
12:57
+(34) За и "За рулем", помнится, для Лада Самара тестировали антикрылья - так часть из них были именно крыльями, несмотря на то, что все они очень похожи были.
36 Garikk
 
25.02.15
12:57
(34) в таких случаях иногда ещё ВНЕЗАПНО выясняется что ведущие колёса передние...и зачем прижимать так задние даже сам гонщег не знает (наверное чтобы нагрузку с переда убрать?? :-O )
37 АбсолютноТемное Тело
 
25.02.15
12:58
(31) Точно ! Если раскочегарить до 7 км/с (или сколько там?) То вообще не разобъется никогда (аэродинамику же не учитываем)
38 Sattelite
 
25.02.15
13:05
Вы очень отошли от темы.

Какая машина то разобьется, а какая нет?

Воздухом пренебрегаем, кривизной земли тоже (бесконечная ровная поверхность во все стороны), машина "кирпич" с колесами.

В первом варианте просто падает с высоты H с определенной V верт. на поверхность.

Во втором, та же машина имея ту же V верт и H, имеет так же V гор = 200 м/с и в момент приземления угол максимально острый. Картинка вот: http://cs621620.vk.me/v621620228/128b2/V_uWjgukEak.jpg
39 kosts
 
25.02.15
13:09
(38) Можно что сила притяжения земли как-то поменяется, если авто разогнать.
40 dmpl
 
25.02.15
13:10
(39) Бесконечная ровная поверхность - явно не Земля ;)
41 kosts
 
25.02.15
13:10
А вспомнил. В разрушителях легенд был такой эксперимент. Они стреляли из пистолета и пулю сразу вторую роняли и смотрели какая раньше упадет.
42 DeiMos
 
25.02.15
13:10
(38): "Воздухом пренебрегаем"
- Тогда та, у которой горизонтальная скорость большая - пострадает сильнее, т.к. у неё кинетическая энергия больше.
43 samozvanec
 
25.02.15
13:28
(0) mgh. давай следующий вопрос.
44 VladZ
 
25.02.15
13:31
(38)  Обе разобьются. "Вертикальная" составляющая одинакова и там, и там. Равна mgh.
45 samozvanec
 
25.02.15
13:31
(43) вариант 2. энергия энергией, а упругое взаимодействие считается по импульсу, который имеет вектор.
46 MaxS
 
25.02.15
13:33
Для упрощения берем юлу(волчек). Одну бросаем просто так. другую после того, как раскрутили. Результат одинаков - обе падают. Важна вертикальная скорость.
Работа в обоих случаях одинакова.
A = F * L.      
A – механическая работа, Дж.
F – действующая на тело сила, Н.
l – пройденный телом путь, м.

В физике работа силы над телом или механическая работа – величина, равная произведению силы на путь, пройденный телом вдоль направления действия этой силы.
47 samozvanec
 
25.02.15
13:35
короче. исходя из (43) и (45), нужно провести расчет согласно кинетической энергии по проекции импульса на поверхность и сравнить результат с mgh
48 samozvanec
 
25.02.15
13:37
(47) самое сложное - рассчитать угол, на который влият начальная горизонтальная скорость. опять же мы не можем учесть, сколько энергии поглотит качение колес, поэтому будем считать, что машина приземлится на крышу.
49 organizm
 
25.02.15
13:38
(33) лобовое сопротивление у современной машины мало. НУ хочешь задрочиться добавь силу сопротивления воздуха, только она ничего не решит.
50 DeiMos
 
25.02.15
13:38
(47, 48): Не надо никаких проекций.
Всем вниматочно читать (42) до полного просветления.
51 organizm
 
25.02.15
13:39
(30)юморист... "и почему машины не летают как птицы?"
52 samozvanec
 
25.02.15
13:39
(50) для тебя (45)
53 DeiMos
 
25.02.15
13:39
(49): "лобовое сопротивление у современной машины мало"
- Чёёёё????????
Меньше, чем у самолёта, что-ли?
Ещё один не прочитал (30)...
54 Сержант 1С
 
модератор
25.02.15
13:40
(8) > Машина сама по себе имеет форму крыла. И у нее даже есть подъемная сила. Сдается мне, что при горизонтальной скорости 200 м/с машина взлетит.

Только крыло "обратное", чтобы увеличивать сцепление рулевых колес с поверхностью. Ну то есть на 200 м/с машину прижимает максимально сильно.
55 DeiMos
 
25.02.15
13:41
(51): Кто тебе сказал, что не летают?
56 organizm
 
25.02.15
13:41
(53) сила лобового сопротивления пренебрежимо мала по сравнению с силой тяжести. так устроит.
57 Лефмихалыч
 
25.02.15
13:41
в школах нынче на уроках физики телепузиков показывают что ли?
58 Сержант 1С
 
модератор
25.02.15
13:42
В инерциальной системе вообще пофиг какую скорость имеет авто в горизонтальной плоскости, вертикальное движение с ускорением одинаково.

разница только в одном - груда металла, или сто пятьдесят метров в болтах и осколках.
59 organizm
 
25.02.15
13:42
(55)у меня никак не взлетает.... бяда, просто
60 Лефмихалыч
 
25.02.15
13:42
(54) теперь он будет думать, разобьется ли перевернутая вверх пузом мащшина. Она же взлетать должна же
61 samozvanec
 
25.02.15
13:42
+(52) http://www.physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph21/theory.html#.VO2kTvmsUXw

вот такая тема. если шлепнется вертикально, вся энергия уйдет внутрь (деформация, нагрев), если по касательной, не вся
62 DeiMos
 
25.02.15
13:43
(54): "Только крыло "обратное""
- Где ты видел автомобиль в форме обратного крыла?
Ты хотя бы представить себе такой можешь?

Все автомобили - в форме крыла.
Для устранения эффекта Бернулли, возникающего из-за этой формы, - у особо скоростных ставят антикрылья.
63 Лефмихалыч
 
25.02.15
13:43
горизонтальная скорость влияет только на площадь разброса ошметков
64 samozvanec
 
25.02.15
13:44
(58) слишком большие показатели взяли. высоту бы метров 10 и скорость метров 20 в секунду
65 samozvanec
 
25.02.15
13:45
(63) а вот тут тоже непонятно, мы результат первого соприкосновения обсуждаем, или после полной остановки?
66 DeiMos
 
25.02.15
13:45
(63): Горизонтальная скорость тоже должна обо что-то погаситься.
См. (42) и закон сохранения энергии.
67 organizm
 
25.02.15
13:46
(62) скоростные авто облегченные, у них там кузов в основном из углепластика композитного. поэтому и заботятся о крыльях. повседневному авто это не грозит пока.
68 Sattelite
 
25.02.15
13:46
А разве во втором случае у нас не посадка? Известно, что  средняя вертикальная скорость посадки составляет около 2 метров в секунду. Пусть наша посадка будет жесткая во втором варианте, и вертикальная скорость будет 4 метра в секунду.

Выходит, из ваших рассуждений, что разницы между тем, что просто взять и вертикально бросить самолет (т.к. речь о посадке, с начала поговорим о самолетах) и тем, что посадить его жестко, нет никакой?
69 DeiMos
 
25.02.15
13:46
(65): А какая разница?
В любом случае, на скорости 200 м/с - первое соприкосновение - оно же последнее.
70 DeiMos
 
25.02.15
13:47
(68): "А разве во втором случае у нас не посадка?"
- Нет. Не посадка.
Т.к. автор сказал, что воздухом пренебречь.
71 samozvanec
 
25.02.15
13:49
(69) соприкосновений будет несколько в обоих случаях
72 organizm
 
25.02.15
13:49
потенциальная энергия на высоте переходит в кинетическую у поверхности. изменение импульса переводится в силу, сила раскладывается на вертикальную и горизонтальную. вертикальная сила пересчитывается в давление. если материалы выдержат давление, то все ОК (тут уже сопромат).
73 Sattelite
 
25.02.15
13:50
(68) естественно оговорюсь, когда бросим самолет вниз вертикально, скорость V верт. будет не 9,8, а те же 4.

(70) так когда самолет будет падать, и садиться, в обоих случаях будет сопротивление воздуха. в первом на дно, во втором на крылья + лобовое. Нет? Всяко оно есть и в 1 и во 2 случаях, значит разницы то почти нет, что есть что нет сопротивление?!
74 organizm
 
25.02.15
13:50
особо упоротые могут еще прибавить силу сопротивления воздуха.
75 Сержант 1С
 
модератор
25.02.15
13:50
(62) И бернулли сюда приплел.

Еще раз: форма кузова современных автомобилей при движении создает избыточное давление на верхнюю часть, сиречь авто прижимает к земле тем больше, чем выше скорость потока.

а "крылья" гоночным делают для еще более эффективного сцепления, повышения безопасности.
76 Лефмихалыч
 
25.02.15
13:52
(66) она погасится, когда разорвет в клочья машину и раскидает ее вдоль траектории движения на сотри метров.
(75) Бернулли правильно приплел. Не было бы Бернулли, ни какая форма крыла бы не помогала машину прижать к земле.
77 Сержант 1С
 
модератор
25.02.15
13:53
(76) так он приплел с прямо обратным знаком
78 organizm
 
25.02.15
13:53
(75) сзади у машины создается разряжение, создается подъемная сила. опу начинает болтать. но это опять же на больших скоростях заметно.
79 DeiMos
 
25.02.15
13:56
(73): " и садиться, в обоих случаях будет сопротивление воздуха"
- Нет, не будет. Автор сказал - воздухом пренебречь.
80 dmpl
 
25.02.15
13:57
(49) Да будет известно благородному дону, что уже на 90 км/ч сила аэродинамического сопротивления превышает силу трения качения.

P.S. Но вообще, там речь про закон Бернулли, а это совсем другое.

(54) Если обычная утилитарная поповозка типа седан или хэтч - там именно подъемная сила.
81 DeiMos
 
25.02.15
13:58
Еще раз: форма кузова современных автомобилей при движении создает избыточное давление на НИЖНЮЮ часть, сиречь авто взлетает тем резче, чем выше скорость потока.

В школу. Изучать закон Бернулли и форму крыла.
82 Лефмихалыч
 
25.02.15
13:58
есть еще древняя задача про самолет на конвейерной ленте
83 organizm
 
25.02.15
13:58
ну тогда уж давайте и гидродинамику приплетем. сзади у машины, под кузовом, а также на всех неровностях создаются вихри, на которые тоже расходуется кинетическая энергия.
84 DeiMos
 
25.02.15
13:58
(82): См. (15).
85 dmpl
 
25.02.15
13:59
(71) А если удар неупругий?
86 organizm
 
25.02.15
14:00
(80) а причем тут качение, если машина падает. или она колесами крутит, чтобы от воздуха отталкиваться.
87 DeiMos
 
25.02.15
14:02
(56): "сила лобового сопротивления пренебрежимо мала "
- Ну да. Но мы же говорим не про лобовое сопротивление, а про подъёмную силу.
88 dmpl
 
25.02.15
14:02
(75) Дык вспомнили Бернулли, ибо именно его закон описывает работу крыла.
89 dmpl
 
25.02.15
14:03
(77) Назови машину, у которой путь воздуха снизу больше, чем путь воздуха сверху.
90 organizm
 
25.02.15
14:03
сила лобового сопротивления действует вдоль машины, подъемная - поперек.  чего вы их сравниваете.
91 DeiMos
 
25.02.15
14:04
(43): +100500.
(88, 89): ИМХО, бесполезно.

Короче, воздуха нет по условию, поэтому нет и Бернулли.
Вторая машина - пострадает больше.
Автор, давай следующую задачу только посложнее, плиз.
92 dmpl
 
25.02.15
14:05
(86) Чисто пример того, что пренебречь не получится. Кстати, насчет вращения колес в задаче ничего не сказано.
93 organizm
 
25.02.15
14:05
(91) кто намокнет быстрее, бегущий или идущий человек?
94 Sattelite
 
25.02.15
14:06
(91) это не объяснение. Это похоже на "ИМХО вторая больше пострадает".

Где доказательства? Что имеется ввиду под mgh? Хотя бы рисунок?

(92)они вращаются, и есть вполне рабочая, хорошая подвеска у авто.
95 organizm
 
25.02.15
14:07
(92) пренебрегают, когда  сравнивают что-то с чем-то. у нас сила лобового сопротивления мала по сравнению с силой притяжения.
96 DeiMos
 
25.02.15
14:07
(94): "это не объяснение"
- Чем не устраивает (42) и Закон сохранения энергии?
97 Sattelite
 
25.02.15
14:08
(96) тем что это бездоказательные слова.
98 dmpl
 
25.02.15
14:09
(95) Где в задаче про силу притяжения? Дело не на Земле происходит (см. (38)).
99 samozvanec
 
25.02.15
14:20
(94) это потенциальная энергия, которая при столкновении перейдет во внутреннюю. вот только при определенном векторе она во внутреннюю перейдет не вся. см (61)

(85) ну это крайность уже
100 DeiMos
 
25.02.15
14:21
(97): Закон Ломоносава - Лавуазье вроде бы, никто ещё не смог доказать (как и опровергнуть).  Ты этого от меня требуешь, что-ли?
101 Sattelite
 
25.02.15
14:23
(98) вполне обычная, 9.8
102 Sattelite
 
25.02.15
14:24
(100) к счастью тут не этот закон. Если не можешь, то так и скажи.
103 DeiMos
 
25.02.15
14:24
104 dmpl
 
25.02.15
14:25
(99) Кстати, неупругий удар дает минимальное ускорение при прочих равных. А, значит, и минимальную силу воздействия (из второго закона Ньютона).
105 DeiMos
 
25.02.15
14:25
(102): Чё???
Не закон сохранения энергии????
(рука-лицо....)
106 DeiMos
 
25.02.15
14:28
(102): "Если не можешь, то так и скажи."
- Да. Не могу. Ржунимагу.
107 samozvanec
 
25.02.15
14:57
(105) закон сохранения импульса. энергия не имеет вектора. в случае вертикального падения мы им можем пренебречь, при наличии горизонтальной скорости - нет. если б сейчас не разгар рабочего дня был, я бы посчитал.
108 John83
 
25.02.15
18:59
если разгонишь до первой космической и не будет трения об воздух, тогда не разобьется
109 Shur1cIT
 
25.02.15
19:20
(0) Машина не разобьётся если направление падение при малом угле будет, смотри прыжки с трамплина лыжников, если бы под 90% встречались бы с землёй убились бы нафиг, а так встретиться с землёй под углом допустим 5 градусов и неспешно юзом погасит скорость об асфальт
110 dmpl
 
25.02.15
19:32
(109) Там плоскость приземления как бы наклон имеет...
111 MaxS
 
25.02.15
19:42
(109) у лыжника скорость относительно поверхности небольшая, т.к. (110). И он планирует(парит) как самолет. Видели что бывает когда лыжа в воздухе подворачивается? Он грохается на землю.
112 0xFFFFFF
 
25.02.15
21:02
Во втором варианте последствия более серьезные т.к. кроме удара (переход кин энергии вертикальной составляющей в потенц энергию разрушения и нагрева) появляется еще более весомая составляющая от горизонтальной скорости. Поэтому в первом просто развалится, во втором еще чуточку испарится... А к чему спрашиваете? В школу не ходили чтоль?
113 0xFFFFFF
 
25.02.15
21:14
Самолет приземляется с гор скоростью около 250 кмч. При этом вертикальная наверное не более 2,5 мс в момент касания. Предложите пилотам не уменьшать скорость. Пусть главное угол сохранят. 1000 кмч с вертикальной в 10 мс (5 этажей в секунду) готовы к мягкой посадке?