Prijavi se z GoogleID

» »

Toča!

Toča!

strani: « 1 2

Avenger ::

A vam je stolkl avto? No, pr nas je bla zanč toča velika k kurja jajca. Ponekod so ble strehe razbite in salonitke preluknjane... No in zdej me zanima kakšna je sila, s katero taka kuglca deluje na streho (ali pa na glavo, če imaš mešanico neumnosti in smole). Nekje na netu mi je uspel izbrskat, da pada kroglica velikosti golf žogice z okoli 100 m/s, tehta pa približno 0,08 kg. Še to, jouli mi nekak ne povejo kaj dosti. To bi si rad nekak predstavljal... ne bi bilo slabo v njutnih oz. kilah, oz. kilah na cm^2... Anyone?
It is better to be hated for what you are than to be loved for something you are not.

Marjan ::

Fora je v TLAKU. Pritisku, če hočeš. Tista točica ima majhno stično površino ob udarcu v tla.

Se pravi toliko newtonov na kvadratni mm [ N/mm^2 = MPa].

Sila je velika, površina majhna => zelo velik tlak.

Se bi dal tudi zračunat kakšen. Namreč toča pada dol samo zaradi lastne teže. Med potjo pa tudi nekoliko pridobiva na masi. Nato pa se ustali.

jeti51 ::

100 m/s? Pa ni to nekam zelo pretirano? Še padalec pri prostem padu, ko pikira z glavo navzdol, ne doseže take hitrosti (ali pa res komajda), pa ga je veliko več skupaj kot pa ene kroglice toče. Točo zračni upor že veliko prej ustavi pri neki manjši hitrosti (še sreča:)).

nevone ::

Marjan

Namreč toča pada dol samo zaradi lastne teže. Med potjo pa tudi nekoliko pridobiva na masi.

Zakaj pa pridobiva na teži? Ali se veča? Ali to vedno?

o+ nevone

Marjan ::

nevone

V oblaku, ko ima zadosti teže se začne premikat proti Zemlji. Med prerivanjem med vso tisto vodo se kapljice kar lepijo nanjo, in kristalčki vsi na njej primrznejo. Tam dobi največ.
Potem pa, ko začne zares padat gre lahko skozi kake zelo goste megle in tam spet pridobi na masi.

Seveda pa lahko tudi sončni žarki nanjo posijejo in se začne topit.

Aspirinix ::

Toča res med padanjem raste. ZAkaj? Zato, ker je to led. No, okoliški zrak je običajno toplejši in se na njej kondenzira vlaga, ki nato zmrzne. Tako zrno toče postaja večje.
Hitrost 100 m/s je verjetno čist običajna za točo. Padalca prej zrak ustavi, ker ima neprimerno večjo površino, pa še aerodinamične oblike nima tkao kot toča. Običajno je težko najti zrno toče, ki bi bilo okroglo, temveč je vedno nekoliko sploščeno. Razen seveda pri majhnih zrnih, kjer mooraš oči pošteno napeti, da to opaziš.
Da se pa izračunati:
recimo, da se zrno mase 0,01kg giblje s hitrostjo 100 m/s-> gibalna količina je 1 Js. Če se trk zgodi v cca 1/1000s, potem to pomeni, da na podlago deluje s silo okoli 1000N. Če sedaj dodaš še površino recimo 10mm^2 (je že precej), potem je to tlak 100N/mm^2. No, če je 1N/mm^2=1MPa=10Bar, potem je tlak pod našim zrnom toče okoli 1000 barov. To pa je enako tlaku v globini 9990 m pod gladino morja (cca, ker je 10m globine cca 1Bar). V tako globino zaenkrat še nobena podmornica ni prišla. Ej, pa toje skoraj globina MArianskega jarka (malo manjka).
A lahko kdo pregleda moje izračune,če sem se kje zmotil(če sem se je samo kakšna 10ka)? npr. Thomas?

nevone ::

Marjan

Kako pa je s pridobivanjem hitrosti? Tale pospešek menda po nekaj časa pojenja?

o+ nevone

Aspirinix ::

Drži, dokler zračni upor ne doseže velikosti teže zrna toče.
ČAsovno je to močno odvisno od velikosti zrna.

nevone ::

Kakšno fizikalno enoto pa ima zračni upor?

o+ nevone

Aspirinix ::

Newton, sila je.
Še več o tem:
upor je odvisen od večih stvari, najvažnejša pa sta oblika telesa (s tem je povezan koeficinet upora) in njegova hitrost (upornost se računa po dveh enačbah odvisno od velikosti hitrosti s katero se to telo giblje). No vlogo ima tudi gostota sredstva v katerem se giblje.
Dokler je telo počasno je sila upora sorazmerna hitrosti, ko se pa giblje hitreje, je sorazmerna kvadratu hitrosti. Vmes se pa dogajajo čudne zadevščine.

Zgodovina sprememb…

Jackass ::

Zračni upor je SILA. Sile označimo s F, enota je N (Newton)!

F=m×g (N=kg×m/s2)
jAcKaSS

nevone ::

Aspirinix

A Newton je to. Telo se giblje v neki smeri z neko hitrostjo, dokler ne začne nanj vplivati neka druga sila. cca.

Se pravi, toča pada proti Zemlji, nanjo pa začne (takoj) delovati sila zraka, ki jo zaustavlja.

o+ nevone

Jackass ::

Aspirinix:

Kako si ti dobil iz 10Bar 1000Bar?

Sm preračunal tvoje izračune. In nekaj dodal ter spremenil.

m=0,01kg
v=100m/s
gostota=900kg/m3

torej F s katero ledena kocka (toča) prileti na tla je 1000N.

S (ploščina) ploskve s katero prileti kocka (predpostavimo da je kockaste oblike zaradi lažjega računanja):

V=m/gostota --> V=0,0000111m3



torej enako kot da bi nate padel 100 kg stolpec železa s ploščino spodnje ploskve 5cm2. Oz kot da bi bil 190m pod morsko gladino.

Morda sem se kje zmotil, ker je že pozno!
Jutri odgovarjam za napake!;)
jAcKaSS

Zgodovina sprememb…

  • zavaroval slike: Gandalfar ()

Aspirinix ::

Jop, kakorhitro se zrno giblje se obenj zaletavajo molekule zraka in ga seveda ustavljajo. Najprej malo, potem pa čedalje bolj.
Tisto z 2.N.z. pa vedno velja. No, ko Fu=Fg, potem se giblje z konstantno hitrostjo.

Aspirinix ::

Jackass, ti si računal, da toča stoji pri miru.
JAz sem izhajal, da se giblje in ob trku preda svojo gibalno količino (G=m*v) na telo.
Velja zamenjava: G=F*t. zat sem ocenil čas trka na 1/1000s.

Aspirinix ::

Grem še enkrat:


recimo, da se zrno mase 0,01kg giblje s hitrostjo 100 m/s-> gibalna količina je 1 Js.
G=m*v
--------
Če se trk zgodi v cca 1/1000s, potem to pomeni, da na podlago deluje s silo okoli 1000N.
G=F*t -> F=G/t
Gibalna količina je enaka sunku sile (1.letnik gimnazije).
--------
Če sedaj dodaš še površino recimo 10mm^2 (je že precej), potem je to tlak 100N/mm^2.
p=F/S-> p=1000N/10mm^2=100 N/mm^2 (7.razred OŠ)
--------
No, če je 1N/mm^2=1MPa=10Bar, potem je tlak pod našim zrnom toče okoli 1000 barov.
100*1MPa=100*10 bar=1000 bar (4.razred OŠ=množenje)
--------
V nadaljevanju mislim na hidrostatični tlak vode v morju in ga primerjam s tlakom, ki je pod zrnom toče.

To pa je enako tlaku v globini 9990 m pod gladino morja (cca, ker je 10m globine cca 1Bar). V tako globino zaenkrat še nobena podmornica ni prišla.


OK?

ali3n ::

sicer dost nepomembno pri takih cifrah, ampak če smo natančni:
1 bar je na vodni gladini (pritisk atmosfere); na 10 m je že 2 bar (atmosfera + 10m vodnega stolpca)
- "Rozi vidm." "S psom!"
- "A vidš, to je pa že delirij... preveč piješ! Dec nemarn..."

Aspirinix ::

Ja ali3n. ZAto sem napisal samo 9990m, ne pa 10000m.
Ker 1bar že je.

nevone ::

Kaj je to tlak. A je to sila enega telesa na drugega. Kot naprimer zgornja plast atmosfere na spodnjo. Ali pa zrno toče na avto.

o+ nevone

DMouse ::

Jeti, tudi sam nisem verjel da toča pada s tako brzino, zato sem se moral prepričat:
Recimo da ima kroglica toče premer 5 cm 8-O, torej je prečna površina 0,00196 m^2, koeficient upora c je 0,4, gostota zraka 1,2 kg/m^3, masa kroglice 0,65 kg.
hitrost = koren((2 * 0,65 kg * 9,81 m/s^2)/(0,4 * 1,2 kg/m^3 * 0,00196 m^2))=116m/s

MadMax ::

nevone:
Tlak je sila, porazdeljena na določeno površino (P=F/A).

Sila pri trku je težko določljiva, ker je težko izmeriti čas trka. Čas, ki je potreben, da se recimo zrno toče ustavi na avtomobilu. Je pa sila trka pogojena s hitrostjo, maso in časom zaustavitve. Večja ko sta hitrost in masa, večja je sila. Pri času je obratno: krajši ko je, večja je sila.
Stvari so preproste, le ljudje smo neverjetni mojstri, da jih zakompliciramo.

roCkY ::

Fizka ni bla nikol moja vrlina in se v tole ne mislim in ne morem podoben spušat. Ampak, če liter vode 10*10*10 cm tehta 1 kg ne more kroglica ledu s premerom 5 cm tehtat 0,65 kg.

jeti51 ::

HrabriMisek, se ti ne zdi, da si malo pretiraval z maso svojega zrna toče? ;) Njegov volumen je cca. 0,0654 dm3 toliko vode bi tehtalo približno 0,0654 kg, led pa tehta še nekoliko manj.
100m/s se mi zdi še vedno precej pretirano. Resda je padalec manj aerodinamičen od zrna toče, a je vseeno veliko težji, zato se mi zdi, da točo zračni upor veliko prej kot padalca začne zadrževati na konstantni hitrosti padanja.

Je pa res, da se "kmečka pamet" lahko tudi moti. :) Bi bil pa vseeno zelo presenečen, če bi kdo dokazal, da toča resnično pada s tako veliko hitrostjo navzdol. 8-O

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: jeti51 ()

jeti51 ::

MadMax: in kaj je narobe s tem, kar je povedal?:|

MadMax ::

Eh... pozabi...
Je še prezgodnja ura, pa sem zabluzil...:8)
Stvari so preproste, le ljudje smo neverjetni mojstri, da jih zakompliciramo.

DMouse ::

Maš prav, en r sem pozabil ker sem na pamet (brez papirja) računal... upam da tega ne bo vidu profesor fizike pa me za vrat :|
Gremo še enkrat (tokrat s pomočjo Mathematice):

In[16]:=
polmer = 0.025 m
presek = polmer^2 * π
c = 0.4
g = 9.81 m/s^2
gostotaZraka = 1.2 kg/m^3
gostotaVode = 1000 kg/m^3
masa = polmer^3 * π*4/3* gostotaVode

Out[16]=
0.025 m

Out[17]=
0.001963495408493621 m^2

Out[18]=
0.4

Out[19]=
9.81 m/s^2

Out[20]=
1.2 kg/m^3

Out[21]=
1000 kg/m^3

Out[22]=
0.0654498 kg

In[23]:=
hitrost = Sqrt[(2*masa*g)/(c*gostotaZraka*presek)]
Out[23]=
36.9121 m/s

Kot kaže je bil konec koncev Jetijev in moj instinkt pravilen :D

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: DMouse ()

jeti51 ::

Pri masi pomnoži vse skupaj še s 4/3, namesto z gostoto vode pa volumen kroglice pomnoži z gostoto ledu.:)

No, ampak kakorkoli že, 100m/s je bilo daleč pretirano.

DMouse ::

Dons ni moj dan za fiziko :)

nevone ::

Kaj je to čas zaustavitve? A je to čas od trenutka trka do popolne zaustavitve. Samo kaj če se odbije?

o+ nevone

Brane2 ::

Cisto tko na uc bi reku da ste malo zabluzili s to toco.

Tezko verjamem v to, da lahko hitrost toce doseze take hitrosti, ker bi bila energija izstrelka primerljiva z izstrelkom iz klasicne puske. Verjamem, da bi toca velikosti jajca poskodovala avtomobilsko streho, ne verjamem pa da bi prisla skozi in ubila voznika :D

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Brane2 ()

Thomas ::

Večji je kos, hitreje gre. N krat večji kos gre N krat hitreje in ima N3 krat večjo energijo.

Kar pa spet ne velja čisto, saj je pri večjih hitrostih kvadratni zakon upora verjetnejši. Če prav vem, so tudi večji kosi manj pravilnih oblik.

Ko bom imel nek visokoresolucijski z velikim fps film toče na računalniku, bom bolj pameten.

Zaenkrat pa, zakaj je toča samo poleti? Ker so tako močni vetrovi vzgorniki, ki kapljice ponesejo na velike višine kjer zmrznejo - samo poleti, ko Sonce dovolj ogreje tla.

:)
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Jackass ::

Ok men še vedno ni jasn kje sm se js zmotu!

Js sm uporabu Aspirinix-ov izračun gibalne količine in posledično izpeljane (izračunane) sile.

Samo malce sm popravil Aspirinix-ov izračun. Ker ni upošteval, da je z maso in gostoto ledu, določena tudi prostornina. In tako če predpostavimo, da je kockaste oblike dobimo točno ploščino spodnjega dela ledene kocke (toče).

Kje sm js napisu da telo miruje?
Predpostavu sm da je končna hitrost 100m/s.
jAcKaSS

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Jackass ()

Yoda Master ::

Jackass saj se nisi zmotu, sam drugačne podatke si vzel.
Glede na podatke, ki si jih vzel je tvoj izračun 100% pravilen.
Tvoje telo ima ploščino 500mm2, Aspirinxovo pa 10mm2. To je vse.

DavidJ ::

Eno nenavadno vprašanje. :)

>> Toča res med padanjem raste. ZAkaj? Zato, ker je to led. No, okoliški zrak je običajno toplejši in se na njej kondenzira vlaga, ki nato zmrzne. Tako zrno toče postaja večje.

Tole mi pa nekako ni logično. Če imaš majhen del ledu, ki ga spustiš skozi topel zrak, bo konstantno rastel? A ni bolj logično, da bi se počasi topil? :8)
"Do, or do not. There is no 'try'. "
- Yoda ('The Empire Strikes Back')

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: DavidJ ()

nevone ::

Se pravi, že nastalo kapljico vzgornik dvigne v višine z nizko temperaturo, tam zmrzne in začne padati kot toča proti Zemlji. Ko pride v toplejše območje, se pa
začne topiti (po moje). Koliko se pa stopi, in pa če na svoji poti navzdol še kaj naraste pa tudi jaz ne vem.

:)

o+ nevone

Brane2 ::

Kaj pa, ce stvar zacne padati, ko osnovno zrno full majhno in full mrzlo, recimo -50°C ? Zrno pada skozi ozracje, polno hlapov in vodnih kapljic.

Na poti se greje na racun tega, da pobira hlape, vendar je se vedno pod taliscem. Ko je ze cisto nizko, je zaradi nabranega materiala veliko vecja, vendar je temperatura za povsem blizu ledisca ali ze kar enaka lediscu...

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Brane2 ()

Thomas ::

Kapljice visoko nad Zemljo so podhlajene. Tja do -40°Celzija. Zrnce toče se zato v njih ne raztali.

:)
Man muss immer generalisieren - Carl Jacobi

Aspirinix ::

@Jackass
Jaz sem razumel, da je vprašanje kolikšna sila deluje na točki udarca. Tam se vse dogaja.
Ona prostornina zrna sploh nima vpliva na udarec (no, ploščina ima vpliv na zračni upor, kaj več pa dvomim).

Yoda Master ::

Sej on je volumen upošteval samo zato, da je lahko ploščino izračunal.

Aspirinix ::

Eeeee, to je to. On je vzel celo ploščino, jaz pa samo dotično ploskev predens e toča pogrezne v pločevino zaradi udarca. Aha.:O

Jackass ::

...v pločevino... ...ali glavo....:D
jAcKaSS

Zgodovina sprememb…

  • odbrisal: Tomi ()

Brane2 ::

Kar se doticne tocke tice...

Mislim, da bi morali upostevati trdoto ledu. Ko kroglica zadane ob oviro, je v prvem trenutku sticna ploskev zelo majhna. Ce je ovira iz bistveno trsega materiala od ledu, bodo nastali pritiski deformirali led in vecali sticno ploskev toliko casa, dokler nastala ploskev ne bo uspela prenesti preostale sile brez nadaljnjih deformacij. V tem trenutku se bo zaradi elasticnih deformacij v sami kroglici in plocevini ki jo je zadela odbila.

Poleg tega na spoju led-ovira nastane zaradi pritiskov vodna plast, ki izenacuje pritiske.


Za bolj realno cifro bi bilo potrebno poleg hitrosti, ki jih lahko doseze toca tik nad tlemi vedeti tudi kaj o trdnosti in trdoti ledu pri razlicnih temperaturah...

nevone ::

JackAss

????

ali lahko bolj natančno razložiš pomen tvojih besed?

o+ nevone

DavidJ ::

Nevone, če toča zadane glavo, se bolj pogrezne vanjo, kot v pločevino. Ja? :)
"Do, or do not. There is no 'try'. "
- Yoda ('The Empire Strikes Back')

Marjan ::

Ja, pa pri trdoti, ki jo omenja Brane bi bilo potrebno še natančno preučit poroznost in mikro razpoke v notranjosti zrna toče.

Lahko se namreč pojavi velika prazna ploskev oz. pora med molekulami toče in se bo ob udarcu v tla razbila na dva dela. To pa bi privedlo do manjše sile, ki bi delovala na (glavo).

Ampak, če pogledamo zrna toče, ki so na tleh je le malokatero razbito. Manj kot 3% ?!

Torej lahko sklepamo, da je notranjost toče zelo homogena in posledično trdna, kar prispeva k zelo veliki sili, ki bo delovala na opazovalčevo glavo.

:)

Jackass ::

Manjše se res v večini ne razletijo/razbijejo, ampak večje pa velikokrat se.


nevone: Če misliš zadnje besede --> lahko toča prileti ob pločevino, lahko komu na glavo...
jAcKaSS

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Jackass ()

Brane2 ::


Torej lahko sklepamo, da je notranjost to?e zelo homogena in posledi?no trdna, kar prispeva k zelo veliki sili, ki bo delovala na opazoval?evo glavo.


Kaj pa, ce ima glava skrite defekte (praznine itd) in se razleti ob udaru zrna ?

Tudi takrat bo sila v tocki dotika manjsa kot sicer...

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Brane2 ()

Marjan ::

Brane

Mislim, da notranjost lobanje ne vpliva na silo udarca (če toča res ni težka pol kile.

Bolj je pomembna čvrstost lobanje. Vsekakor pa k manjši sili udarca prispevajo bujni lasje.

Torej; plešasti ljudje, pazite se toče!!!

Avenger ::

Er, mogoče sem kaj spregledal, sicer močno dvomim, čeprav majhna možnost obstaja, ampak še vedno ni noben podal dokončnega odgovora, tisti ki so pa kritiziral (krasen primer - velelenoba JETI :| za katerega dvomim, da ne bi znal zračunat) pa niso nič računal sploh. Zdej na konc pa samo še filozofija o razpokah v zrnih in o sivozeleni auri. Račune dejte, ne besed...

Da razčistimo - ali je hitrost 36 m/s za kuglo toče premera 5 cm pravilna, ali se večina s tem ne strinja?
It is better to be hated for what you are than to be loved for something you are not.

Aspirinix ::

@Brane2
Zanimiva predpostavka: praznine v glavi>:D
strani: « 1 2


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Toča: 08.08.08 (strani: 1 2 )

Oddelek: Loža
716251 (3738) JanK
»

Hitrost prostega pada (strani: 1 2 )

Oddelek: Znanost in tehnologija
7718281 (16626) Thomas
»

in posledice toče so............ (strani: 1 2 )

Oddelek: Loža
564397 (3034) bluefish
»

Slike poškodovanega letala

Oddelek: Loža
151404 (906) Binji
»

Waw TOČA (strani: 1 2 )

Oddelek: Loža
523382 (2825) _fim_

Več podobnih tem