От Shirson
К All
Дата 11.08.2000 14:38:30
Рубрики Прочее;

Тупой вопрос по аэродинамике.

Приветствую уважаемое сообщество.

Возник достаточно тупой вопрос:
Имеем два шара, одинаковых размеров (например D=0.1м), но один из свинца, а дрогой из алюминия. Сбрасываем их с 3000м метров одновременно в свободное падение.

Теперь собственно вопрос.
Достигнет ли тяжелый шар земли быстрее, чем легкий (на ветры и разницу плотности воздуха на разных высотах можно забить)? Имеется ввиду с учетом предельной скорости падения в воздухе (тело же сначало разгоняется до определенной скорости, а затем падает равномерно, нет?).
Если можно - с формулами и подробностями.
Напишите, кто знает, очень поможете.

Заранее спасибо. С уважением, Александр.
От ARTHURM
К Shirson (11.08.2000 14:38:30)
Дата 11.08.2000 17:11:59

Re: Тупой ответ

Добрый день!

Аналогия - сбросим с парашютом танк и человека. Парашют одинаков. Аэродинамическое сопротивление примем одинаковым, архимедовой силой пренебрежем (с позволения Уважаемого Сообщества 8-) И что? Человек приземлился и пошел - а танку, хоть и железный - капец.

Теперь физика явления (все IMHO).

Силы действующие на шарики:
сила тяжести СТ
сила аэродинамического сопротивления САЭС
архимедова сила АС

Они зависят:
сила тяжести - плотность (различается для шариков), объем (одинаков)

сила аэродинамического сопротивления - от поперечного сечения (одинаков), коэфиициен аэр сопротивления (одинаков - не помню правда для шарика какой), скорости.

архимедова сила - от объема (одинаков)и плотности среды (одинакова)

Ускорение вызывает результирующая этих сил
СТ-САЭС-АС

Роль в разнице играет разница между аэр сопротивл и силой тяжести.

По достижении определенной скорости силы тяжести и аэродинамического сопротивления сравняются и шарики будут падать с постоянной скоростью. НО! сила тяжести свинцового шарика больше следовательно скорость при которой аэродинамическое сопротивление станет ей равно - то же больше следовательно упадет раньше.

С уважением ARTHURM
От Леонид
К ARTHURM (11.08.2000 17:11:59)
Дата 13.08.2000 02:31:45

Замечание о силе сопротивления нии шара в
От Леонид
К Леонид (13.08.2000 02:31:45)
Дата 13.08.2000 02:39:32

Замечание о силе сопротивления нии шара в воздухе

С формулами для силы тяжести и силы Архимеда проблем нет, но сопротивление движущегося в газе или жидкости шара является едва-ли не самым сложным случаем в теории сопротивления. Существует некоторая критическая скорость, связанная с переходом от ламинарного обтекания к турбулентному. При таком переходе сопротивление шара резко уменьшается (в 4-5 раз). Эти факты были установлены в 1911-1912 годах (в частности Эйфелем). Теория создана Прандтлем в 1914-м. Формулы там посложнее, чем в курсе физики ср. школы.

Но вывод от этого не меняется. Свинцовый шар упадет быстрее.
От maxim
К Леонид (13.08.2000 02:39:32)
Дата 13.08.2000 03:47:47

Re: Замечание о силе сопротивления нии шара в воздухе

> Существует некоторая критическая скорость, связанная с переходом от ламинарного обтекания к турбулентному. При таком переходе сопротивление шара резко уменьшается (в 4-5 раз).
vu naverno hoteli skazat' uvelihivaetsja:)
От Леонид
К maxim (13.08.2000 03:47:47)
Дата 13.08.2000 19:04:00

Именно уменьшаетс

называется это явление парадоксом Эйфеля (того самого, которого башня в Париже). Это связано со скачкообразным смещением точки отрыва потока назад и уменьшением вихревого следа (и сопротивления).
От И. Кошкин
К Леонид (13.08.2000 19:04:00)
Дата 13.08.2000 20:56:17

Re: Именно уменьшаетс

Я вас приветствую! Хррр. Хрррр. Ххуррагх!
>называется это явление парадоксом Эйфеля (того самого, которого башня в Париже). Это связано со скачкообразным смещением точки отрыва потока назад и уменьшением вихревого следа (и сопротивления).

Вообще-то я думал, что самая сложная проблема - это обтекание тела неправильной формы. А задача прошарик в ландавшицевой "Гидродинамике" разбирается.

И. Кошкин
От Илья Григоренко
К Shirson (11.08.2000 14:38:30)
Дата 11.08.2000 15:10:29

Свинцовый шар придет быстрее-т.к. предельная скорость выше.

>Приветствую уважаемое сообщество.

>Возник достаточно тупой вопрос:
>Имеем два шара, одинаковых размеров (например D=0.1м), но один из свинца, а дрогой из алюминия. Сбрасываем их с 3000м метров одновременно в свободное падение.

>Теперь собственно вопрос.
>Достигнет ли тяжелый шар земли быстрее, чем легкий (на ветры и разницу плотности воздуха на разных высотах можно забить)? Имеется ввиду с учетом предельной скорости падения в воздухе (тело же сначало разгоняется до определенной скорости, а затем падает равномерно, нет?).
>Если можно - с формулами и подробностями.
>Напишите, кто знает, очень поможете.

>Заранее спасибо. С уважением, Александр.
От CANIS AUREUS
К Илья Григоренко (11.08.2000 15:10:29)
Дата 11.08.2000 15:12:52

Re: Вы уже второй

Кто сегодня опроверг закон Ньютона.
Поздравляю!

С уважением
Владимир
От Илья Григоренко
К CANIS AUREUS (11.08.2000 15:12:52)
Дата 11.08.2000 17:22:07

Я прав, потому что сила сопротивления-монотонная ф-я скорости!

>Кто сегодня опроверг закон Ньютона.
>Поздравляю!

>С уважением
>Владимир
От Роман Алымов
К CANIS AUREUS (11.08.2000 15:12:52)
Дата 11.08.2000 15:31:32

Тут нет противоречия (+)

Просто в данном случае на предметы действует не только сила тяжести, но и сопротивление воздуха (если по-тупому). Так что не надо людей обижать.
Даже истинный ариец не может развить в свободном падении (без парашюта) скорость больше 310 км\ч :-)
От CANIS AUREUS
К Shirson (11.08.2000 14:38:30)
Дата 11.08.2000 14:57:22

Re: Не дают покоя лавры Галлилея....

Сбрасывая с Пизанской башни различные предметы, Галлилей доказал, что они хряпаются одновременно. Ньютон доказал это теоритически. Чтоб избежать дифуров, советую взять учебник физики за 10 класс.
Самому лезть не охота.

С уважением
Владимир
От DIM
К CANIS AUREUS (11.08.2000 14:57:22)
Дата 11.08.2000 16:35:26

Re: Не дают покоя лавры Галлилея....

>Сбрасывая с Пизанской башни различные предметы, Галлилей доказал, что они хряпаются одновременно. Ньютон доказал это теоритически. Чтоб избежать дифуров, советую взять учебник физики за 10 класс.
>Самому лезть не охота.
Не надо дифуров:))
Это механика 8-го класса:))
Падать с одинаковым ускорением шары будут в безвоздушном пространстве.
В воздухе-же максимальная скорость падения определяется наступлением равенства между силой сопротивления воздуха и силой притяжения земли (в простейшем случае).
>С уважением
>Владимир
От Поручик Баранов
К DIM (11.08.2000 16:35:26)
Дата 11.08.2000 16:41:42

Re: Не дают покоя лавры Галлилея....

Добрый день!
>>Сбрасывая с Пизанской башни различные предметы, Галлилей доказал, что они хряпаются одновременно. Ньютон доказал это теоритически. Чтоб избежать дифуров, советую взять учебник физики за 10 класс.
>>Самому лезть не охота.
>Не надо дифуров:))
>Это механика 8-го класса:))
>Падать с одинаковым ускорением шары будут в безвоздушном пространстве.
>В воздухе-же максимальная скорость падения определяется наступлением равенства между силой сопротивления воздуха и силой притяжения земли (в простейшем случае).

Не силы притяжения ЗЕМЛИ - тела притягиваются взаимно. И не забывайте про архимедову силу. Результирующий вектор составят эти три силы: силы притяжения, выталкивающей силы и силы сопротивления воздуха.

С уважением, Поручик
От DIM
К Поручик Баранов (11.08.2000 16:41:42)
Дата 11.08.2000 17:00:11

Re: Не дают покоя лавры Галлилея....

>Добрый день!
>>>Сбрасывая с Пизанской башни различные предметы, Галлилей доказал, что они хряпаются одновременно. Ньютон доказал это теоритически. Чтоб избежать дифуров, советую взять учебник физики за 10 класс.
>>>Самому лезть не охота.
>>Не надо дифуров:))
>>Это механика 8-го класса:))
>>Падать с одинаковым ускорением шары будут в безвоздушном пространстве.
>>В воздухе-же максимальная скорость падения определяется наступлением равенства между силой сопротивления воздуха и силой притяжения земли (в простейшем случае).
>
>Не силы притяжения ЗЕМЛИ - тела притягиваются взаимно. И не забывайте про архимедову силу. Результирующий вектор составят эти три силы: силы притяжения, выталкивающей силы и силы сопротивления воздуха.
Я написал про простейший случай.
А то нужно учитывать и притяжение Луны :))
>С уважением, Поручик
От Чобиток Василий
К CANIS AUREUS (11.08.2000 14:57:22)
Дата 11.08.2000 15:46:45

Элементарно, Ватсон!

Привет!

Насколько я верно помню Галилей сбрасывал предметы разного размера и массы, но вот плотность у них была одинаковая.

Аль вам в школе не демонстрировали экскремент с пердышком и стальным шариком в вакуумной трубе? Сначала с воздухом, а потом после выкачивания воздуха.

Так интересно смотреть - перышко и шарик вместе падают :)))

С уважением, В.Чобиток http://armor.kiev.ua/
От Роман Алымов
К CANIS AUREUS (11.08.2000 14:57:22)
Дата 11.08.2000 15:06:45

Хорошо что у Галилея небыло точных измерительных приборов (+)

>Сбрасывая с Пизанской башни различные предметы, Галлилей доказал, что они хряпаются одновременно. Ньютон доказал это теоритически. Чтоб избежать дифуров, советую взять учебник физики за 10 класс.
>Самому лезть не охота.
***** Потому что на самом деле - не одновременно. Вот если бы он их в безвоздушном пространстве кидал - тогда был бы другой разговор. А Галилей из неправильного опыта сделал правильный вывод - умный был сильно. А вот если бы были у него точные средства измерения - запутался бы совсем....
От CANIS AUREUS
К Роман Алымов (11.08.2000 15:06:45)
Дата 11.08.2000 15:11:05

Re: Истинный ариец и без приборов горазд...

Гениальное чутье, понимаешь....
А мы без аэродинамической трубы - никуда....
На ВИФ1 один умник на этот постинг мудро ответил, что тяжелый шар падает ну гораздо быстрее...

А крокодилы летают?

С уваженем
Владимир
От Максим Гераськин
К CANIS AUREUS (11.08.2000 15:11:05)
Дата 11.08.2000 15:17:40

По моему очевидно, что воздушный шарик и свинцовый шар одинакового диаметра.

падают с разной скоростью.
От Поручик Баранов
К Максим Гераськин (11.08.2000 15:17:40)
Дата 11.08.2000 15:31:13

Re: По моему очевидно, что воздушный шарик и свинцовый шар одинакового диаметра.

Добрый день!

На воздушный шарик действует весьма значительная архимедова сила.

С уважением, Поручик
От Максим Гераськин
К Поручик Баранов (11.08.2000 15:31:13)
Дата 11.08.2000 15:42:18

Формула

>На воздушный шарик действует весьма значительная архимедова сила.

Так как в точности такая же сила действует и на свинцовый шарик такого же объема. То же относиться и к сопротивлению воздуха.

Давай распишем
M,A-масса и ускорение свинцового шарика
m,a-масса ускорение алюминиевого тела

F1-сила сопротивления воздуха
F2-архимедова сила

A=(Mg-F1-F2)/M
a=(mg-F1-F2)/m

A-a=(Mg/M-mg/m)-(F1+F2)/M+(F1+F2)/m=
(F1+F2)/m-(F1+F2)/M>0 так как m
От Максим Гераськин
К Максим Гераськин (11.08.2000 15:42:18)
Дата 11.08.2000 15:44:30

съелся конец сообщени

A-a=(Mg/M-mg/m)-(F1+F2)/M+(F1+F2)/m=
(F1+F2)/m-(F1+F2)/M это больше нуля
так как m
От Чобиток Василий
К Поручик Баранов (11.08.2000 15:31:13)
Дата 11.08.2000 15:36:45

Re: По моему очевидно, что воздушный шарик и свинцовый шар одинакового диаметра.

Привет!
>Добрый день!

>На воздушный шарик действует весьма значительная архимедова сила.

Для лубого другого шарика такого же объема архимедова сила точно такая же :)

С уважением, В.Чобиток http://armor.kiev.ua/
От Поручик Баранов
К Чобиток Василий (11.08.2000 15:36:45)
Дата 11.08.2000 15:43:03

Это понятно...

Добрый день!

Просто по сравнению с силой тяжести, действующей на тот же шарик, сила значительная.

Результирующий вектор - помнишь такое понятие?

С уважением, Поручик