Ismert, hogy a golyók képesek rikózni a víztestről. A felületi feszültség felelős ezért, vagy ugyanez a viselkedés, amelyet akkor tapasztalunk, amikor egy aszteroida ricochets ki a légkörből? Nem hiszem, hogy a felületi feszültségnek köze lenne ehhez, de vitatkozom valakivel, aki nem ért egyet. Szerintem a fő tényező a víz levegőhöz viszonyított sűrűsége és a golyó sűrűsége.
Megjegyzések
- Ó, jó ol ' duzzasztógátak …
- A strandon a lapos kavicsok is ugrálhatnak. Emlékszem, hogy egy tetőcserép szilánkjára 14 ugrást mértem. Úgy gondolom, hogy mindennek köze van: az anyag beesési szögéhez, sebességéhez és sűrűségéhez (gáz az aszteroidák esetében, de nagyon gyorsan mennek).
- Szia John, a Physics SE-hez! Azt hiszem, hogy ezt nehéz lesz kiszámítani (mivel minden olyan kérdés, amely valamilyen golyót üt be), de a nagy sűrűséggel és hangsebességgel intuitív módon valószínűleg nem fontos a felületi feszültség. A kísérlet azonban könnyű lesz, csak vegyen be egy kis mosószert és próbálja ki.
- Amikor a duzzasztóművek a bombáik felpattanásával kísérleteztek, két következtetésre jutottunk: a relatív sebességnek (vízi lövedék) elég nagynak és szögnek kell lennie. elég kicsinek kell lennie. Valójában megdobálták a bombáikat, mielőtt dobtak. Azonban nem vagyok biztos abban, hogy ez hogyan állhat összefüggésben a felületi feszültséggel.
- @Pygmalion Ha nem lenne felület, melyről a felületi feszültség gondoskodik, akkor nem lehet rikošett?
Válasz
A mechanizmust pl. W. Johnson, Int. J. Impact Engng, 21. kötet, 1-2. Szám, 15–24. És 25–34. 1998.
A következő fő feltételezéseket használjuk a gömb alakú lövedék kritikus rikošet-szögének hozzávetőleges Birkhoff-képletének levezetéséhez:
(i) A $ p $ nyomás egy gömb alakú felületen elem a kifelé húzott normál mentén $ \ rho u ^ 2/2 $; u a gömb haladási sebessége a normál mentén feloldva.
(ii) A nyomás csak a gömb azon részeire vonatkozik, amelyek a víz zavartalan felülete alá merülnek. A fröccsenésnek a gömbre gyakorolt hatása nem jár nyomással.
Ezért úgy gondolom, hogy a felületi feszültség elhanyagolható.
Válasz
Semmi köze a felületi feszültséghez (legkevésbé nagy tárgyaknál a művészet).
Ez egyszerűen az az erő, amely a víz felgyorsításához szükséges, hogy az objektum süllyed.
Képzeljen el egy golyót, amely egy másik golyóról vagy fém páncélról pattan le. Nem probléma, ha ezt elfogadjuk, ez csak Newton törvényei és lendülete. a kútvíznek is van tömege, és erőre van szüksége, hogy pontosan ugyanolyan módon gyorsuljon fel – a golyó, kő, vagy bomba felpattanásában az egyetlen különbség a sebesség és a szög, valamint az, hogy mennyi víz szükséges a mozgáshoz és milyen gyorsan .
Nem vagyok biztos benne, hogy a viszkozitás milyen sebességgel / nyomással válik tényezővé, kipróbálta valaki a köveket a szuperfolyékony héliumból?
Megjegyzések
- Az elmozdulás tehetetlenségével kapcsolatos kiváló álláspontjának megerősítése érdekében a Myth Busters készített egy olyan epizódot, amely egyszer a modern puskákat hasonlította össze a polgárháborús muskétákkal, hogy víz alatt úszó embereket lőjön le. Egyértelmű eredmény: A polgárháborús muskéta halálos volt az úszók számára, a a modern puska ártalmatlan. Miért? Mivel a modern golyók olyan gyorsan mozogtak, hogy a víz ehhez képest inkább szilárd anyagként, mint folyadékként mozgott, ami a golyó önpusztítását okozta. A sokkal lassabb polgárháborús golyó elegendő időt adott az előtte álló víznek. elmozdulni az útból, lehetővé téve a golyó sokkal messzebbre jutását. (Szép He-4 kérdés, BTW!)
- Amikor a folyadékdinamikát tanulmányoztam (amit ' többnyire elfelejtettem), volt valami, amit Reynoldsnak hívtak Szám , amely az inerciát viszkózus erőkhöz kapcsolja.
- Úgy gondolom, hogy ezzel a válasszal problémát jelent az a víz fogalma, amely " elmozdul milyen módon " és " milyen gyorsan. " Ha nagyon baseballt dobsz vastag üvegdarabot, és visszapattan ' s nem pontos, ha azt mondanám, hogy az üvegmolekulák nem tudnának ' kibújni az útból elég gyorsan. Inkább az ütközés rugalmasságának kérdésének tűnik.
- @John – Azt hiszem, az ablakkal való rugalmas ütközés különbözik a folyadék visszarúgásától. Bizonyos nagyon nagy sebességgel vagy nem newtoni folyadékkal a visszarúgás rugalmas lehet, és úgy viselkedhet, mint az üveg – de szerintem a kövek felpörgetésekor ' hasznosabb gondolkodni lendületben, liek egy newton-bölcső játék
- @MartinBeckett – Egyetértek. Az volt a véleményem, hogy a részecskéknek ez a fogalma, amely nem képes " kijutni az útból ", elég helytelennek tűnik.Elegendő energiával egy részecske majdnem fénysebességgel elmozdul az útból. Nem tűnik úgy, hogy ' nagyon tudományos magyarázat.
Válasz
Részecskefizikusként hajlamos vagyok ezt félig rugalmas szórásnak tekinteni, ahol a sebességnek és a beesési szögnek, valamint a közeg kohéziójának be kell lépnie a megoldásba.
Ha ez szilárd, amelynek nagy a kohéziója, nagy a valószínűsége a rikošett / félig rugalmas szóródásnak.
A légkör tetejét felderítő aszteroidának nagyon nagy sebességre és kis legelőszögre van szüksége. Folyadékok vannak a megadott változóktól függően.
Arra számítok, hogy mikroszkopikus szinten a lövedék elektronjai egy adott szögben és sebességnél áthatolhatatlan folytonosságként látják a felület elektronjainak vetületét , összehasonlítható azzal, amelyet a szilárd anyagok általában mutatnak.
Megjegyzések
- Törne-e egyetlen elektron, amikor olyan közegbe kerül, amely akadályozza a sebességét? Talán egy elektroncsoport úgy viselkedik, mint egy az egyes elektronok pulzusa. Van, aki diffúzan szétszóródik, és van, aki megtörik. De mivel meg vannak kötve, szétszórás helyett a vízmolekulák szétszóródnak, és a golyóban lévő elektronok megtörnek. Van ennek értelme?
- @John Többé-kevésbé. A szilárd lövedék részeként együtt szétszóródnak. A vízmolekuláknak egy delta (idő) alatt szilárdnak kell tűnniük. És ez a reflexió, nem pedig a törés.
- annav, arra kíváncsi vagyok, vajon egyetlen a hullámként viselkedő elektron megtörne, amikor levegőről vízre halad. És talán a golyó úgy tekinthető, mint egy elektroncsoport (impulzus), amely hullámként visszaverődve viselkedik, amikor a beesési szög megegyezik a törés szögével.
- a törés az, amikor a nyaláb belép a vízbe. Tükröződés, amikor szétszórt. Egyetlen elektron kvantummechanikailag bizonyos valószínűséggel bejutna a vízbe, megtörne és egy része visszaverődne. Ez megint a beesési szögetől, az elektron sebességétől és a közeg sűrűségétől függ. A lövedék felszínén lévő elektronok a folyadék felszínéről látják a kollektív mezőt, és a lövedék vagy rikózol, vagy behatol. Összezavarja a " teljes belső visszaverődés "? hu.wikipedia.org/wiki/Total_reflection
Válasz
Valószínűleg a legkönnyebb megérteni, ha a golyóra két külön irányban, vízszintesen és függőlegesen halad. A golyó lassan halad felfelé vagy lefelé a vízbe, miközben ebben a mélységben nagy sebességgel vízszintesen mozog, jelentős mennyiségű víztömeggel találkozik, amely reakcióként kilökődik, ennek a tömegnek a teljes lendülete a a pálya tükröződik. Ezért a víz lendületet ad a lassabb függőleges alkatrész elhajlásához.