Tiedetään, että luodit voivat ryöstää pois vesistöstä. Onko pintajännitys vastuussa tästä vai onko tämä sama käytös, jonka näemme, kun asteroidi purkautuu ilmakehästä? En usko, että pintajännityksellä on mitään tekemistä sen kanssa, mutta minä riidan jonkun kanssa, joka on eri mieltä. Mielestäni tärkein tekijä on veden tiheys suhteessa ilmaan ja luodin tiheys.
Kommentit
- Voi hyvä ol ' padonmurtajat …
- Voidaan myös saada litteät pikkukivet hyppäämään rannalla olevaan veteen. Muistan mitata 14 ohitusta sirulle kattotiilestä. Luulen, että se liittyy kaikkeen: tulokulma, materiaalin nopeus ja tiheys (kaasu asteroidien tapauksessa, mutta ne menevät hyvin nopeasti).
- Hei John to Physics SE! Oletukseni on, että tätä on vaikea laskea (kuten kaikki kysymykset, joissa luodit osuvat johonkin), mutta intuitiivisesti korkean tiheyden ja äänen nopeuden kanssa pintajännitys ei todennäköisesti ole tärkeä. Koe on kuitenkin helppo, ota vain pesuainetta ja kokeile sitä.
- Kun padonmurtajat kokeilivat pommiensa pomppimista, oli kaksi johtopäätöstä: suhteellisen nopeuden (vesisuihkun) on oltava riittävän suuri ja kulma on oltava riittävän pieni. He itse asiassa kehräsivät pommejaan ennen heittämistä. En kuitenkaan ole varma, miten tämä liittyy mahdollisesti pintajännitykseen.
- @Pygmalion Jos pintaa ei olisi, mikä pintajännitys varmistaa olemassaolon, rikosettia ei voisi olla?
Vastaus
Mekanismi on selitetty esimerkiksi julkaisussa W. Johnson, Int. J. Impact Engng, osa 21, nro 1-2, sivut 15-24 ja 25-34. 1998.
Seuraavia pääoletuksia käytetään arvioidun Birkhoff-kaavan muodostamiseen pallomaisen ammuksen kriittiselle rikosettikulmalle:
(i) paine $ p $ pallomaisella pinnalla elementti ulospäin vedetyssä normaalissa on $ \ rho u ^ 2/2 $; u on pallon etenemisnopeus, joka on ratkaistu normaalin suuntaisesti.
(ii) Paine koskee vain niitä pallon osia, jotka ovat upotettuja häiriöttömän veden pinnan alle. Roiskeen vaikutuksen palloon ei katsota aiheuttavan painetta.
Siksi pintajännitys on mielestäni vähäinen.
Vastaa
Sillä ei ole mitään tekemistä pintajännityksen kanssa (taidetta ainakin suurille esineille).
Se on yksinkertaisesti voima, joka tarvitaan veden kiihdyttämiseen tieltä, jotta esine voi uppoaa.
Kuvittele, että luoti pomppii toisesta luodista tai metallipanssarista. Ei ole ongelma hyväksyä se, se on vain Newtonin lakeja ja vauhtia. kaivovedellä on myös massa ja se tarvitsee voimaa kiihdyttääkseen sitä täsmälleen samalla tavalla – ainoa ero luotin, kiven tai pommin pomppimisessa on nopeus ja kulma sekä kuinka paljon vettä tarvitset liikkua ja kuinka nopeasti .
En ole varma, millä nopeudella / paineessa viskositeetista tulee tekijä. Onko kukaan kokeillut kuorita kiviä supernesteestä?
Kommentit
- Vahvistamaan erinomaista näkemystäsi siirtohitautumisesta Myth Busters teki erään jakson, jossa verrattiin nykyaikaisia kiväärejä sisällissodan musketteihin ja ammuttiin veden alla uivien ihmisten keskuudessa. moderni kivääri vaaraton. Miksi? Koska modernit luodit liikkuivat niin nopeasti, että vesi liikkui enemmän kuin kiinteä aine kuin neste, aiheuttaen luodin itsetuhoa. Paljon hitaampi sisällissodan antama vesi sai sen eteen riittävästi aikaa liikkua pois tieltä, jolloin luodin voi mennä paljon kauemmas. (Mukava He-4 kysymys, BTW!)
- Kun opiskelin nestedynamiikkaa (jonka olen ' enimmäkseen unohtanut), siellä oli jotain nimeltään Reynolds Luku , joka liittyy inertiaaliin viskoosivoimiin.
- Mielestäni ongelmana tässä vastauksessa on tämä veden käsite, joka liikkuu " pois tapa " ja " kuinka nopeasti. " Jos heität pesäpallon hyvin paksu lasikappale ja se pomppii se ' ei ole tarkkaa sanoa, että lasimolekyylit eivät voineet ' päästä pois tieltä tarpeeksi nopeasti. Se näyttää enemmän kysymykseltä törmäyksen joustavuudesta.
- @John – Luulen, että joustava törmäys ikkunan kanssa eroaa takaiskuventtiilistä nesteestä. Joillakin erittäin suurilla nopeuksilla tai ei-newtonilaisella nesteellä takaisku voi olla joustava ja käyttäytyä aivan kuten lasi – mutta luulen, että kivien kuorinnalla se on ' hyödyllistä ajatella vauhdilla mitattuna ylitä newtons-kehto lelu
- @MartinBeckett – Olen samaa mieltä. Huomautukseni oli, että tämä hiukkasten käsite, joka ei pysty " poistamaan tieltä ", näyttää virheelliseltä.Annettaessa riittävästi energiaa hiukkanen liikkuu pois tieltä melkein valon nopeudella. Se ei vaikuta kovin tieteelliseltä selitykseltä '.
Vastaus
Hiukkasfyysikkona minulla on tapana nähdä tämä puolijalkaisena sironnana, jossa nopeuden ja tulokulman sekä väliaineen koheesion on päästävä ratkaisuun.
Jos se on kiinteä, jolla on suuri koheesio, on suuri todennäköisyys rikoketille / puolijoustolle-sironnalle.
Asteroidi, joka kuorii ilmakehän yläosan, tarvitsee erittäin suuren nopeuden ja pienen laiduntamiskulman.
Nesteet ovat välillä, riippuen ilmoitetuista muuttujista.
Odotan, että mikroskooppisella tasolla ammuksen elektronit tietyssä kulmassa ja nopeudessa pitävät pinnan elektronien projektiota läpäisemättömänä jatkumona , verrattavissa kiinteiden aineiden normaalisti esittämään.
Kommentit
- Taittaisiko yksittäinen elektroni, kun se tulee väliaineeseen, joka estää sen nopeutta? Ehkä elektroniryhmä käyttäytyy kuin a yksittäisten elektronien pulssi. Jotkut sirottelevat hajallaan ja toiset taittuvat. Mutta koska ne ovat sidottuja, sironnan sijasta vesimolekyylit sirontavat ja luodin elektronit taittuvat. Onko sillä järkevää?
- @John enemmän tai vähemmän. He sirottavat yhdessä osana kiinteää ammusta. Vesimolekyylien on deltan (ajan) ajan oltava kiinteitä. Ja se on heijastusta, ei taittumista.
- annav, minä ' ihmettelen elektroni, joka käyttäytyy aallon tavoin, taittuu, kun se kulkee ilmasta veteen. Ja ehkä luodin voidaan nähdä elektroniryhmänä (pulssi), joka käyttäytyy heijastavana aallona, kun tulokulma on yhtä suuri kuin taittokulma.
- taittuminen on, kun säde tulee veteen. Heijastus, kun se on hajallaan. Yhdellä elektronilla olisi kvanttimekaanisesti todennäköisyys päästä veteen, taittua ja osa heijastua. Jälleen se riippuu tulokulmasta, elektronin nopeudesta ja väliaineen tiheydestä, johon se osuu. Ammuspinnan pinnalla olevat elektronit näkevät kollektiivisen kentän nesteen pinnalta, ja ammuksen joko riksoi tai tunkeutuu. Oletko hämmentynyt " täydellisestä sisäisestä heijastuksesta "? fi.wikipedia.org/wiki/Total_reflection
vastaus
On luultavasti helpoin ymmärtää, jos ajattelet luodin liikkuvan kahteen erilliseen suuntaan, vaakasuoraan ja pystysuoraan. Luoti liikkuu hitaasti ylös tai alas veteen, kun taas siinä syvyydessä se liikkuu vaakasuorassa suurella etäisyydellä nopeudella, se törmää merkittävään määrään vesimassaa, joka poistuu reaktiona, tämän massan kokonaismomentti johtaa liikerata heijastuu. Siksi vesi antaa vauhtia hitaamman pystysuoran komponentin taipumiseksi.