Вычислите величину силы, действующей на некоторую площадь при падении предмета.

У меня простой вопрос: можно ли рассчитать величину силы, действующей на некоторую площадь при падении объекта?

Допустим, у меня есть объект с массой 5  кг . Я бросаю этот предмет с высоты 1 метр. Его потенциальная энергия была

Е п "=" час м г Е п "=" 5 ( 9,81 ) Е п "=" 49.05  Дж

У земли кинетическая энергия объекта равна

Е к "=" Е п

Итак, скорость

Е к "=" 2 Е п 5 Е к "=" 19,62 "=" 4.429 м с

Есть ли способ рассчитать силу объекта относительно земли, когда он падает на нее? Если нет, то что- то (относительно земли) можно рассчитать для этой задачи?

РЕДАКТИРОВАТЬ: допустим, что земля из стекла, толщина 10  см . Какие свойства будут затронуты?

Нет никакого способа использовать навыки типа физики 101, если я не скажу вам что-то вроде «земля действует так, как если бы она была пружиной с постоянным 10 4 Н/м " . В типичном серьезном приложении это будет либо вычислено (скажем, FEA), либо измерено с помощью датчика давления, или очень часто и то, и другое.
Для многих расчетов сил можно считать все абсолютно жестким, но здесь такой подход не работает. Если бы падающий объект и земля были полностью твердыми, то он должен был бы перейти от скорости к неподвижному моментально, как только ударился о землю, что явно невозможно.
Чем тверже объект и земля, тем больше сила удара. Если вы представляете себе все более и более твердые объекты, силы становятся все больше и больше, и нет верхнего предела.

Ответы (1)

Ваших данных недостаточно. Вам потребуются некоторые данные о материале грунта (такие как модуль упругости), материале и форме корпуса и т. д. Например, если грунт не твердый, сила будет небольшой.

РЕДАКТИРОВАТЬ (10.06.2013): Как я уже сказал, вам нужно больше входных данных. У меня нет времени давать вам подробный анализ. Вы можете посмотреть https://www.endevco.com/news/archivednews/2009/2009_02/tp321.pdf , чтобы получить представление об основных факторах проблемы.

Хорошо, я отредактировал свой вопрос. Это стекло толщиной 10 см.
Все еще недостаточно (пожалуйста, смотрите мой ответ).
Хорошо, какие физические величины я должен проверить? Я абсолютно ничего не знаю, кроме того, что есть какой-то эффект на земле. Что это за эффект?
Пожалуйста, смотрите редактирование моего ответа.
Спасибо. Есть ли еще страницы для дальнейшего изучения?
@ user35443: На en.wikipedia.org/wiki/Impact_(mechanics) есть следующая ссылка: Goldsmith, W, Impact; The Theory and Physical Behavior of Colliding Solids, 2001, Dover Publications, ISBN 0-486-42004-3, но я ее не читал. Замечу лишь, что для удара не так уж важно, если это удар падающего тела: механизмы примерно такие же, скажем, при ударе двух автомобилей.
Вычислите величину силы, действующей на некоторую площадь при падении предмета.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v