У нас есть мост через вятку. Он дугой, полагаю в верхней точке не менее 20 метров. Только наверное надо будет расчистить площадку на льду. А то снег смягчит удар.
Один метр - это большая величина. Автомобильная ледовая переправа с ограничением по грузоподъемности до 10 тонн разрешается при толщине льда не менее 40-50 см. Конечно грузовик не падает на лед, но зато он гораздо тяжелее, и к тому же, 40-50 см - это толщина с запасом. Легковушки пускают при 15 см, и поэтому, думаю, даже такой лед гиря не проломит.
у автомобилей вес надо делить на четыре а 32 килограмма гири за время полёта с 20 метров ускорятся на мой взгляд сильно больше той величины, что приходится на каждое колесо. Но это надо считать
Нашел вот что - из текста про "Дорогу Жизни" - Немецко-фашистские войска наблюдали за строительством дороги и возрастающим движением транспорта; в меру своих сил они бомбили и обстреливали трассу, но результата не достигали: бомбы пробивали лед и разрывались на дне, взрывная волна взломать лед не могла. Правда ни слова о том какие бомбы и какой толщины лед. Да и сбрасываются они не с 20 метров конечно..
по моим скромным подсчетам, если диаметр гири около 30 см, она в момент столкновения будет действовать на лед с силой порядка 20 тыс. нюьтонов. 10 тонная машина - это порядка 100 тыс нюьтонов веса. значит не проломит что ли..
надо учесть во-первых площадь по которой распространяется вес, а во вторых - от гири будет удар, сосредоточенный в одну точку, а он действительно может расколоть.
а можно узнать ход подсчета? А то сколько я помню сопромат - для оценки силы от удара нужно знать высоту падения и величину, на которую лед прогнется под статически лежачей гирей. А как оценить эту величину я даже представить не могу.
ну я считала так: на высоте 20 метров кинетическая энергия гири равна нулю, потенциальная мgh = 32*9.8*20 = 6272 джоуля. В момент падения - потенциальная равна нулю - все перешло в кинетическую. Сила удара - это энергия на единицу длины. Не уверена, что это нормальное приближение, тут все зависит какой она формы и как ударяется - приходится ли удар на одну точку или на накую-то линию я предположила, что на линию, длиной, допустим, 30 см. 6272джоуля/0.3 метра = приблизительно 20 000 ньютонов ну это мое предположение - самое слабое место в рассчете )
ну как бы да, но "длина" в данном случае - это тормозной путь гири. А вот как его оценивать я совсем не представляю.
По хорошему - надо где-то искать энергию, потребную на разрыв льда (удельную, к площади), оценивать площадь конуса, который мы выбьем гирей и сравнивать тогда уже с mgh.
Просто сила нам не особо чего дает - она может быть гигантской, но действовать очень короткое время и на разрушение льда энергии не хватит, все уйдет в упругие деформации льда.
Предположим, что гиря представляет собой стальной шар. При массе в 32 кг его диаметр составит около 20 см. При падении с высоты 20 м он приобретёт энергию m*g*h=32*9,8*20=6272 Дж. Чтобы пробить лёд, этот шар должен образовать трещину длиной как минимум со свой периметр: 3,14*0,2 = 0,628 м и глубиной 1 м. Площадь среза трещины составит 0,628 м^2. Сопротивление срезу для льда составляет 0,57 Мн/м^2 (http://www.xumuk.ru/bse/1483.html) Усилие, необходимое для среза колонки диаметром 20 см составит 570000*0,628 = 357960 Н. Масса колонки льда диаметром 20 см и высотой 1 м составит 917*1*0,01*3,14 = 28,8 кг. Считая эту массу примерно равной массе гири, получим, что даже при упругом ударе кинетическая энергия гири перейдёт к колонке льда. Смещение колонки, вызванное ударом с энергией 6272 Дж, составит 2*6272/357960=0,035 м = 3,5 сантиметра - с запасом достаточная для раскола величина(на два умножил энергию потому, что максимальная сила сопротивления развивается не сразу, а среднее сопротивление будет примерно вдвое меньше). Вывод: гиря пробьёт лёд.
думаю не проломит. 1. Не зная прочности льда можно прикинуть по крайним значениям. Для начала следует предположить, что лёд достаточно вязкий, что бы тормозить гирю всё время, пока она в него внедряется. Если это не так и лёд полностью разрушается от первого прикосновения гири к нему, то все дальнейшие утверждения неверны и требуется помощь материаловедов, конструкторов и пр. узких специалистов. Если лёд непрочный настолько, что гиря уйдёт в слой льда на метр, но ей чуть чуть не хватит, что бы проломить до конца, то считая замедление гири равномерным получим, что сила, которая её замедляет в 21 раз больше силы тяжести. Т.Е. всего 6720Н, что совсем не много (вес 672 килограмм). Если лёд прочнее, то глубина внедрения гири будет ещё меньше.
2. Слышал, что у нас в Воронеже с высоченного Северного моста как-то рухнул КамАЗ с прицепом гружёный песком. Лёд не пробил.
Энергия гири при касании льда = mgh = 6400 Дж. Это примерно как взрыв 1,5 граммов тротила. Довольно мало, но, думаю, действие этой энергии будет другое. В случае со взрывчаткой - это газы, имеющие низкую массу (те самые полтора грамма), а здесь - тяжеленная гиря, которую не так-то просто остановить. Может пробить, а может и не пробить.
энергия удара уйдет на сжатие материала и разрыв, если считать, что лед хрупкий. При этом лед будет греться и превращаться в жидкость, у которой пластичность выше. Так что, может и не треснуть вовсе. Надо посмотреть какой коэффициент эластичности у льда и тогда можно посчитать, при какой энергии лед треснет. Температура льда тоже играет роль.
Гораздо более интересно что будет, если гирей выстрелить из рейлгана с гиперзвуковой скоростью. Гиря-то, понятно, мгновенно испарится от удара, а вот лед- тоже испарится с каким диаметром, будет ли волна от взрыва и насколько глубоко потом пройдет смертельный поток протонов?
Мне кажется все это довольно трудно будет обьяснить полицейским которые скорее всего заинтересуются человеком с веревкой и 32 килограммовой гирей на мосту))))
Дык от формы гири зависит, от стороны которой она упадет. т.е. если взять утрированный вариант гиря формой копья :) падает острием легко пробьет, ну или урановая "гиря".
no subject
Date: 2011-12-10 09:47 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:14 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 09:58 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:04 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:07 am (UTC)надо найти реального пацана, который сперва на эту высоту закинет гирю
или кран
no subject
Date: 2011-12-10 10:15 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:16 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:18 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 01:08 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 03:15 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:08 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 11:01 am (UTC)а 32 килограмма гири за время полёта с 20 метров ускорятся на мой взгляд сильно больше той величины, что приходится на каждое колесо.
Но это надо считать
no subject
Date: 2011-12-10 10:24 am (UTC)Правда ни слова о том какие бомбы и какой толщины лед. Да и сбрасываются они не с 20 метров конечно..
no subject
Date: 2011-12-10 10:48 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:52 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:55 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:58 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 11:18 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 11:48 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 11:23 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 12:40 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 02:43 pm (UTC)А то сколько я помню сопромат - для оценки силы от удара нужно знать высоту падения и величину, на которую лед прогнется под статически лежачей гирей. А как оценить эту величину я даже представить не могу.
no subject
Date: 2011-12-11 04:52 pm (UTC)ну это мое предположение - самое слабое место в рассчете )
no subject
Date: 2011-12-11 05:41 pm (UTC)По хорошему - надо где-то искать энергию, потребную на разрыв льда (удельную, к площади), оценивать площадь конуса, который мы выбьем гирей и сравнивать тогда уже с mgh.
Просто сила нам не особо чего дает - она может быть гигантской, но действовать очень короткое время и на разрушение льда энергии не хватит, все уйдет в упругие деформации льда.
no subject
Date: 2011-12-10 11:34 am (UTC)Сопротивление срезу для льда составляет 0,57 Мн/м^2 (http://www.xumuk.ru/bse/1483.html)
Усилие, необходимое для среза колонки диаметром 20 см составит 570000*0,628 = 357960 Н.
Масса колонки льда диаметром 20 см и высотой 1 м составит 917*1*0,01*3,14 = 28,8 кг. Считая эту массу примерно равной массе гири, получим, что даже при упругом ударе кинетическая энергия гири перейдёт к колонке льда.
Смещение колонки, вызванное ударом с энергией 6272 Дж, составит 2*6272/357960=0,035 м = 3,5 сантиметра - с запасом достаточная для раскола величина(на два умножил энергию потому, что максимальная сила сопротивления развивается не сразу, а среднее сопротивление будет примерно вдвое меньше).
Вывод: гиря пробьёт лёд.
no subject
Date: 2011-12-10 12:57 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 01:00 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 02:15 pm (UTC)1. Не зная прочности льда можно прикинуть по крайним значениям.
Для начала следует предположить, что лёд достаточно вязкий, что бы тормозить гирю всё время, пока она в него внедряется. Если это не так и лёд полностью разрушается от первого прикосновения гири к нему, то все дальнейшие утверждения неверны и требуется помощь материаловедов, конструкторов и пр. узких специалистов.
Если лёд непрочный настолько, что гиря уйдёт в слой льда на метр, но ей чуть чуть не хватит, что бы проломить до конца, то считая замедление гири равномерным получим, что сила, которая её замедляет в 21 раз больше силы тяжести. Т.Е. всего 6720Н, что совсем не много (вес 672 килограмм). Если лёд прочнее, то глубина внедрения гири будет ещё меньше.
2. Слышал, что у нас в Воронеже с высоченного Северного моста как-то рухнул КамАЗ с прицепом гружёный песком. Лёд не пробил.
no subject
Date: 2011-12-10 04:02 pm (UTC)Затем взять соответствующий заряд взрывчатки и попробовать на льду
Делов то....
no subject
Date: 2011-12-10 04:20 pm (UTC)Может пробить, а может и не пробить.
no subject
Date: 2011-12-11 12:45 am (UTC)Какой архиполезный вывод.
не проломит
Date: 2011-12-10 08:03 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-10 10:11 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 12:50 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 02:18 am (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 07:10 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 08:47 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 07:10 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-11 08:04 pm (UTC)no subject
Date: 2011-12-13 02:18 pm (UTC)