Что будет с камнем, сброшенным с высоты 100 км с нулевой нач. скоростью?







+7 +/-

До какой скорости он разгонится в конце? Он раскалится по дороге или замерзнет?

Профиль пользователя Tangly Спросил: Tangly  (рейтинг 15773) Категория: наука и техника

Ответов: 7

1 +/-
Лучший ответ

Как обычно, рассматривать лучше всего сферического коня... ой... сферический камень. К сожалению, не в вакууме.

Сопротивление движению описывается известной формулой F = C?v?S/2, где С - некоторый коэффициент, для сферического тела равный 0,47. Остальные величины, в порядке появления, - это плотность среды, скорость тела и площадь поперечного сечения. Если у нас камень, как было сказано, "размером с кулак" (ну то есть сантиметров восемь), то S=0,01 м?. Масса такого камня, предполагая, что это гранит (плотность 2,6), будет 0,7 кг.

Формула несложная, но вот задачка усложняется тем, что плотность среды - переменная. И с высотой меняется весьма значительно - от 0,001 на 50 км до 1,225 у поверхности земли, то есть более чем в 1000 раз.

Но тут можно ввести сильное упрощение - ведь плотность с высотой меняется постепенно. Поэтому можно считать, что на каждой высоте* скорость камня соответствует равновесной для данной плотности, то есть такой, при которой сила сопротивление равна его весу (7 Н).

И несложные расчёты показывают, что для сферического тела с площадью поперечного сечения в 0,01 м? сила сопротивления, равная 7 Н, на нулевой высоте соответствует скорости 50 м/с. Всего-то навсего.


Примечание *: ясен пень, что на стартовом участке, т. е. на высоте 50 км и около того, камень ещё разгоняется, поэтому вес превышает силу сопротивления. Но как раз этот участок интересен менее всего.

Ответил на вопрос: Caca   
1 +/-

Разгоняться камень будет до высоты 20-30 км, где начинается интенсивное торможение на сверхзвуке. В этот момент скорость достигнет, в зависимости от формы камня, 1-1,5 км/с. Камень при этой скорости будет сильно разогреваться, но до плавления и абляции еще не дойдет. Но если камень будет недостаточно прочен, его может разорвать аэродинамическими силами.

Ответил на вопрос: Cowls  
1 +/-

Нет полных данных. Сопротивлением атмосферы пренебрегаем? Падение на нашей планете или на какой другой?

Если эти два условия "да", то скорость падения в конце будет корень квадратный из 2gh.

Если есть атмосфера, то зависит массы и лобового сечения камня.

Ну, то что он нагреется, это обязательно, если конечно он не потеет, когда падает.

Ответил на вопрос: Kamik 
0 +/-

Прыжок с 39 километров

Октябрь 2012 года стал знаменательным для науки и медицины, поскольку 14 октября австрийский спортсмен, бывший военный парашютист Феликс Баумгартнер совершил рекордный прыжок из стратосферы.

Высота свободного падения Баумгартнера составила 39 километров, а скорость падения была выше скорости звука - 1342 км/ч.

Ответил на вопрос: Bubbler  
0 +/-

В плотных слоях атмосферы он точно не сгорит - скорости маловато. Даже в конце пути его скорость составит порядка 440 м/с. Конечно скорость звука отдыхает. Нагреется немного, но учитывая его начальную температуру где-то близкую к абсолютному нулю, этот нагрев будет не критичным для его физической структуры.

Ответил на вопрос: Spait   
0 +/-

Смотря каковы размеры камешка... Один такой переугубил всех динозавриков, и дал шанс нашим пра-предкам заявить о себе. И относительно чего скорость будет нулевая?

А если коротко, будет что-то из двух: либо упадёт, либо останется на орбите, и упадёт позже.

Ответил на вопрос: Dispatch  
0 +/-

Камень будет висеть в невесомости, потому что на такой высоте космос! Можно сказать что он будет спутником

Ответил на вопрос: Plattdeutsch   

Похожие вопросы

Спросил
1 Отв.
Скорость падает, а спешка возрастает — это о чём говорится?
Ответ: Это значит, что вместо того, что бы четко и планомерно двигаться к намеченой цели, человек хватается за совершенно не нужные вещи, начинает и не доделывает, ... Читать далее...
Автор вопроса: Adrienne, в категории | | | |
Спросил Adrienne
3 Отв.
Почему 2 магнита с одной стороны слипаются, а с другой отталкиваются?
Ответ: На поставленный вопрос невозможно ответить с точки зрения и классической физики, и человеческого опыта. Механизм этого явления (взаимодействие магнитных полей) нельзя объяснить с точки зрения совреме ... Читать далее...
Автор вопроса: Anils, в категории |
Спросил Anils
3 Отв.
Какое соединение проводников называют последовательным?
Ответ: Любой электрический элемент, будь то сопротивления, индуктивность , или ёмкость имеют в геометрическом и электрическом понимании начало и конец. Началом принимается точка с меньшим напряжением(допусти ... Читать далее...
Автор вопроса: Polyphonia, в категории | | |
Спросил Polyphonia
2 Отв.
Можно ли выучить физику за девять месяцев?
Ответ: Всю физику одному человеку нельзя выучить (познать) даже за всю жизнь, и, если бы это было возможно, даже за 100 жизней. Но тот кусочек физики, который изучают в школе, за 9 месяцев выучить вполне мо ... Читать далее...
Автор вопроса: Marlings, в категории |
Спросил Marlings
1 Отв.
До какой высоты растут деревья в горах?
Ответ: Деревья в горах не встречаются с высоты 2300м, а до этой высоты растут как обычно. ... Читать далее...
Автор вопроса: Lesniak, в категории | | |
Спросил Lesniak
11 Отв.
Пьяный Лепс упал на сцене во время концерта в Ростове-на-Дону Где смотреть?
Ответ: Я сначала посмотрела видео, а потом почитала ответы. Абсолютно согласна, что Григорий Лепс выступал в нетрезвом виде на сцене. Мимика, шаткость походки, неустойчивость во время вертикального положен ... Читать далее...
Автор вопроса: Glennie, в категории | | | |
Спросил Glennie
1 Отв.
Что такое атмосферный фронт?
Ответ: Атмосферные фронты А. ф.– промежуточные, переходные зоны между воздушными массами в тропосфере. Зона А. ф. очень узка по сравнению с разделяемыми ею воздушными массами, поэтому её приближённо рассмат ... Читать далее...
Автор вопроса: Bom, в категории | | | |
Спросил Bom
7 Отв.
Есть ли люди, которые голыми руками могут словить пулю?
Ответ: Ну да, ну да! И зубами, бывало, ловили знаменитые маги. Иногда гибли, впрочем, когда фокус не получался. И всегда это оказывалось именно просто фокусом. Сравним начальную скорость пули с реакцией че ... Читать далее...
Автор вопроса: Princen, в категории | | | | |