Коллеги, подскажите пожалуйста!
Стандартная ситуация- стройка или склад, не важно:
Груз массой 1 кг падает в виде куска кирпича вниз (его никто не бросал- допустим просто ветром сдуло, вобщем статично падает)
Высота до каски 10 метров падения
Вопрос: с какой силой он ударит по каске?
Привёл простой пример, чтобы понимать порядок рассчёта. Применение второго закона Ньютона ничего не даёт. Я так понимаю нужен просчёт через кинетическую энергию, только как посчитать?
_________________
экономика должна быть экономной
но только не в вопросах безопасности
Объявление:
Добавлено: Чт дек 08, 2011 7:23 pm
А Вы считайте по третьему закону! Там уж точно про удар.
F = mV / t — сила, с которой препятствие тормозит движущееся тело, и движущееся тело действует на препятствие, т.е. сила удара:
F = mV / t, где t — время удара.
Ну, а если Вам просто, «чтобы понимать порядок рассчёта», то:
Кирпич — 3,5 кг, это масса М.
КАКАЯ ДОЛЖНА БЫТЬ СИЛА УДАРА ЧТОБЫ ВЫРУБИТЬ ЛЮБОГО
Высота 10м, это h.
Ускорение падения — 10 м/с.с, это g.
Энергия равна Мgh = 3,5х10х10 =350
То есть примерно 350 кГмм/сс энергии приложится к каске.
Нехило?
Добавлено: Пт дек 09, 2011 9:32 am
С просторов инета:
Рассуждать следует примерно так:
Раз сформулировать задачу для применения второго закона Ньютона не удается, надо подумать:
про тело известно лишь, что оно в момент соударения обладает некоторой кинетической энергией. Поскольку в результате взаимодействия с каской его скорость как-то изменилась, значит часть его энергии была потрачена на какую-то работу. В физике работа совершается против каких-то сил. Остается выяснить природу сил. Очевидно, что в данном случае — это силы упругости.
Следовательно, при взаимодействии кинетическая энергия тела переходит в энергию сил упругости, и можно в самом общем виде записать уравнение:
Екинетическая-тела = Еупругости-пола + Еупругости-тела.
Про силу упругости известно, что при малых деформациях (до предела упругости), она описывается законом Гука: Fупругости = -k*dx, где k — коэффициент пропорциональности, а dx — смещение.
А про кинетическую энергию известно, что она в общем случае состоит из энергии поступательного движения и энергии вращения.
Теперь, для самой грубой (но зато простой) оценки силы можно сформулировать следующую задачу: пусть невращающееся тело, упругостью которого можно пренебречь, отвесно упало на вертикально расположенную каску жесткостью k, при этом предел упругости каски не превышен. Какова будет сила удара (ударного воздействия)?
Если пренебречь тепловыми потерями, то можно записать:
m*Vтела**2*0.5 = k*(dx)**2*0.5,
где dx — величина смещения верхней стороны каски.
>
Или, если пренебречь изменением потенциальной энергии падающего тела на участке dx (поскольку dx<>
m*g*H = k*(dx)**2*0.5
Отсюда не сложно найти dx и затем вычислить упругую силу.
_________________
ИЗМЕРЬ СИЛУ СВОЕГО УДАРА! УЗНАЙ НА ЧТО СПОСОБЕН!!!
Плагиат:»Закон не гарантирует обеда, но гарантирует право на него.»
Добавлено: Пт дек 09, 2011 3:22 pm
по второму способу так и не понял как посчитать, а по первому- если падает с 10го этажа кусок в 2 кг, то на каску выйдет удар в 10*3(высота этажа)*10*2= 600кГмм/сс
если каска выдержит, то шея врядли.
Просто в институте проходили этот вопрос и в расчёте присутствовала жёсткость предмета и падая с 27 метров предмет в 1кг ударил по каске примерно с силой 900кгс/м, но как посчитали вообще непомню =((((
_________________
экономика должна быть экономной
но только не в вопросах безопасности
Добавлено: Пт дек 09, 2011 3:43 pm
Физ смысл простой: разрушает ведь удельное моментное давление на препятствие (голову). Накопленная при разгоне кирпича энергия расходуется на приложение силы ко всему препятствию и распределяется как-то между каской и человеком.
Если считать каску очень жёсткой, то энергия передастся через каску на голову полностью, но зато усилие распределится каской по площади головы, в итоге удельное давление на голову здорово уменьшится. Чем мягче каска, тем больше энергии она на себя отвлечёт (на свою деформацию). Конечно, каска не должна прорываться насквозь, иначе будет точечное воздействие на голову. Вот как-то так.
Добавлено: Пт дек 09, 2011 4:54 pm
В ГОСТ 12.4.128-83 мне кажется более понятно написано.
_________________
Все действующие лица и факты вымышлены, а все совпадения имён и событий — случайны.
Добавлено: Чт дек 15, 2011 11:37 am
Лакбри писал(а):
по второму способу так и не понял как посчитать, а по первому- если падает с 10го этажа кусок в 2 кг, то на каску выйдет удар в 10*3(высота этажа)*10*2= 600кГмм/сс
если каска выдержит, то шея врядли.
Просто в институте проходили этот вопрос и в расчёте присутствовала жёсткость предмета и падая с 27 метров предмет в 1кг ударил по каске примерно с силой 900кгс/м, но как посчитали вообще непомню =((((
aLexNIC так все разжевал и даже в рот положил:
F=sqrt (0.5*k*m*g*H)
_________________
Главное – это вывод о необходимости или об отсутствии оной совершать или не совершать то или иное разрешенное действие.
Добавлено: Чт дек 15, 2011 12:06 pm
Какая разница с какой силой предмет ударит по каске? 100 кг, 300 кг или 900? При испытании касок строительных на механическую прочность, каска одетая на макет головы, должна выдержать удар 4-х килограмового стального ударника, закруглённого с радиусом 48 мм и кинетической энергией 80 Дж. Примерно такую энергию имеет пулемётная пуля на дальности 700 м.
_________________
«. при 300 процентах нет такого преступления, на которое он (Капитал) не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы.»
Английский публицист XIX века T. Дж. Даннинг
Добавлено: Пт дек 16, 2011 1:13 pm
Как-то видел акт Н-1, на монтажника жби упала плина в несколько тонн. В сопутствующих причинах н/с было указано о не применении защитной каски.
_________________
Чужой опыт не пришьешь к своему сроку. Тьфу-тьфу-тьфу.
Добавлено: Сб дек 17, 2011 5:55 am
У меня однажды стандартный лом длиной 1,2м упал с высоты примерно 20-25метров на голову работника, который в это время работал внизу.
Упал не остриём, а «плашмя» (если такое выражение применимо к лому).
Удар пришёлся ровненько по каске. Каску проломило и острыми краями каски разодрало кожу на голове. Саму черепную коробку не задело и даже ЗЧМТ не было.
Каска, между прочим, была отечественного производства и самая дешёвенькая, но как оказалось эффективная.
_________________
Все действующие лица и факты вымышлены, а все совпадения имён и событий — случайны.
Добавлено: Сб дек 17, 2011 6:44 am
BIG.US$ писал(а):
У меня однажды . как оказалось эффективная.
Помнится мы на при помощи путевых молотков пытались разбить каску — дохлый номер, а ребята не хилые. Каска при каждом ударе летела как пуля только царапки остались !
Добавлено: Сб дек 17, 2011 2:41 pm
Слышал байку про то, что падающий с 10 м сварочный электрод прошивает каску насквозь.
_________________
Чужой опыт не пришьешь к своему сроку. Тьфу-тьфу-тьфу.
Добавлено: Пн дек 19, 2011 10:57 am
Ускорение свободного падения приблизительно 9,8 м в сек за сек, т.е. электрод падая с 10 метров наберёт скорость 10 м в сек или 36 км в час. Учитывая, что электрод 4-ка весит примерно 50 гр, площадь его сечения примерно 12,6 мм и вероятность того, что он ударит в каску по нормали очень мала, я думаю, что не пробьёт, но при случае проверю.
_________________
«. при 300 процентах нет такого преступления, на которое он (Капитал) не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы.»
Английский публицист XIX века T. Дж. Даннинг
Добавлено: Пн дек 19, 2011 12:17 pm
Одно замечание:
электрод падая с 10 метров наберёт скорость 14 м в сек или 50 км в час
_________________
Главное – это вывод о необходимости или об отсутствии оной совершать или не совершать то или иное разрешенное действие.
Добавлено: Пн дек 19, 2011 12:19 pm
_________________
«. при 300 процентах нет такого преступления, на которое он (Капитал) не рискнул бы, хотя бы под страхом виселицы.»
Английский публицист XIX века T. Дж. Даннинг
Источник: www.forum.tehdoc.ru
Изучение закона соударения шаров. Определение времени упругого удара и средней силы соударения шаров , страница 3
t — время удара, т.е. время соприкосновения ударяющихся тел, DR=DmV, где m – масса одного из соударяющихся тел (второе тело неподвижно), DV – изменение скорости этого тела, возникающее в результате удара. Если бьющий шар после удара остается в покое, то DV=V, где V – скорость шара в момент удара которая, согласно (10) равна
Подставив (15) в (14) получаем окончательное выражение для средней силы упругого удара
ВЫПОЛНЕНИЕ УПРАЖНЕНИЯ.
1. Поместить на нити подвеса шары одинаковой массы и отрегулировать их положение.
2. Измерить время t соударения шаров не менее 10 раз. Результаты занести в таблицу 2 и обработать.
3. Определив длину подвеса, массу одного шара и значение угла по формуле (16), рассчитать среднюю силу удара.
Упражнение 3: проверка закона сохранения импульса и определение энергии остаточной деформации при неупругом ударе.
Законы сохранения импульса и энергии при неупругом ударе имеют вид
где — масса бьющего пластилинового шара,
— его скорость в момент удара,
— масса ударяемого шара,
— максимальная высота подъема двух шаров после удара,
— энергия остаточной деформации.
и принимая во внимание выражение (10), вместо (17) и (16) запишем рабочие формулы
где b — угол отклонения шаров после удара.
Упражнение выполняется для одного удара на пластилиновых шарах. Порядок выполнения такой же, как и в упражнении 1. Опыт проделать не менее 5 раз.
Проверка закона сохранения импульса и определение коэффициента восстановления упругого удара.
Источник: vunivere.ru
Как рассчитать силу падения предмета?
Силу, с которой Земля притягивает тела, можно рассчитать по формуле F = m ⋅ g , где m — масса тела, а g — ускорение свободного падения. Ускорение свободного падения — это ускорение, которое вблизи Земли приобретает тело, падающее свободно и беспрепятственно.
Как расчитать силу удара при падении?
Найдем среднюю силу удара. Из второго закона Ньютона в импульсной форме получим, что F = dp / dt, где dp — в данном случае определяется как скорость v мяча, умноженная на его массу m. Получаем F = vm / dt = 1 кг * 10 м/с / 0.05 с = 200 Н.
Как рассчитать энергию удара?
где: m- масса (кг), g- 9,8 м/сек 2 , h- высота падения груза(м).
Как рассчитать скорость падения предмета?
Ускорение и скорость при свободном падении
g=γM(R+h)2(1), где γ=6,67⋅10−11Н⋅м2кг2- гравитационная постоянная; M — масса Земли; R — радиус Земли. Если расстояние, с которого падает тело много меньше, чем радиус Земли ( h≪R), то ускорение свободного падения считают постоянной величиной, равной: g=γMR2≈9,8 (мс2)(2).
Как рассчитать силу ускорения?
F = m * a — Сила равна произведению массы на ускорение. Масса — скалярная физическая величина, измеряющая количество вещества в теле, мера инерции тела по отношению к действующей на него силе. m = F / a — Масса равна отношению силы к ускорения.
Как найти массу тела в физике формула?
Чтобы найти массу тела нежно его плотность умножить на объем. Чтобы найти объем тела, нужно его массу разделить на плотность.
Что такое средняя сила удара?
Напомним, что не существует общепринятой меры измерения силы удара. Но в мире бокса определяющей признается нокаутирующая способность бойца. В среднем сила удара взрослого мужчины варьируется в пределах 200-1000 кг. Нижняя граница удара является нормальной для спортсмена в весовой категории 60-70 кг.
Как вычислить силу человека?
- Сила (F) = m X a;
- Масса (m) = F / a;
- Ускорение (a) = F / m;
Как рассчитать энергию удара молота?
Для дизель-молотов расчетная энергия удара принимается: для трубчатых Эp = 0,9G´h hm; для штанговых Эр = 0,4G´h hm (где G´h — вес ударной части молота, кН; hm — фактическая высота падения ударной части молота, м, при выборе молотов, принимаемая на стадии окончания забивки свай для трубчатых hm = 2,8 м, а для штанговых .
Как определить силу удара формула?
сила удара: F = mV / t, где t — время удара. Килограмм-сила — просто старая единица измерения — 1 кгс (или кГ) = 9,8 Н, т. е.
Как рассчитать силу удара на авто?
Предполагается, что при лобовом столкновении, энергия удара будет равна суммарной скорости двух транспортных средств. На простом языке это звучит так: сила лобового удара равна сумме скоростей двух автомобилей.
Как зависит скорость падения от массы?
Тело массой 800 г приземлилось на землю почти на 2 секунды раньше тела массой 30 г. Этот опыт продемонстрировал, что скорость и ускорение свободного падения тел на землю зависят от массы тела – тело большей массы (и веса) имеет большее ускорение, чем тело с меньшей массой.
Как рассчитать скорость в конце падения?
Люблю простые слова для вещей, toki pona. В самом конце у поверхности земли скорость падения составит u = sqrt(2gh), sqrt — это квадратный корень, h — это высота, g = 9.81 м/с² ускорение свободного падения на Земле.
Источник: dmcagency.ru
Как рассчитать силу удара
Многих начинающих спортсменов интересует вопрос: как определить силу удара боксера, например, по груше? Сила удара, как и любая другая сила подчиняется физическим законам и зависит от нескольких величин.
Чтобы определить силу удара кулаком или иным любым предметом, нужно знать следующие значения: массу ударяющего предмета, время контакта, скорость движения ударяющего предмета. Чем больше та скорость, с которой кулак или иной предмет двигался до столкновения, чем больше его масса и чем короче время контакта его с тем препятствием, на который он натолкнулся и, тем больше будет то среднее значение силы, с которой предмет нанесет удар.
По второму закону Ньютона, формула определения силы удара будет выглядеть следующим образом: F = m (v1 – v2) / (t1 – t2), где m – это масса ударяющего предмета, v1 и v2 – это скорость в момент начала удара и после него, а t1 и t2 – это время, которое было затрачено на контакт. Из формулы видно, что чем больше времени занимает удар, тем он слабее.
Именно поэтому боксеры на тренировках и соревнованиях надевают мягкие перчатки. Они продлевают время контакта с противником и тем самым смягчают удар. Так же видно, что на силу удара сильно влияет скорость. Чем быстрее летит кулак, тем сильнее будет удар. Поэтому на тренировках спортсмены не только наращивают мышечную массу, но и учатся быстро двигаться.
Если речь идет о вертикальном ударе, то есть о силе удара при падении предмета с какой-либо высоты (вспомним Ньютона и яблоко), то для определения силы нужно знать высоту, которую пролетело тело, ускорение свободного падения (оно равно примерно 10 м/с2) и его массу. То есть яблоко массой примерно 200 граммов, пролетевшее три метра и набравшее скорость около 8м/с, соприкоснется с землей в течение 4 миллисекунд. При этом сила удара составит примерно 500 Н. Это достаточно большая величина, но учитывая, что контакт был очень коротким, вред такая сила нанести не может.
Поскольку для любого удара верно — чем больше время, тем меньше сила удара — при поездках в автомобиле пользуйтесь ремнями и подушками безопасности. Они затягивают время удара, а значит, смягчают его силу. Именно поэтому в случае аварии они могут спасти вам жизнь.
Источник: completerepair.ru