[Нильсен]

Здравствуйте!
Помогите, пожалуйста, в, наверное, простом вопросе (но я его, к сожалению, пока его не освоил):
Объект 40 кг. К нему привязан трос. Пока трос не натянут объект разгоняется до скорости 10 км/ч. С какой силой он дёрнет стену, к которой привязан трос с другой стороны, когда трос натянется?
Как это проще всего посчитать?

[Ivan_Ivanov]

Как бы вам не считали, и кто бы вам не считал, расчет будет с большим числом "допущений"-пренебрегать будут силой трения, точкой приложения силы и т.д. Мне это вообще напоминает анекдот-10 милиционеров плыли на плоту, плот перевернулся и все милиционеры утонули. Вопрос-сколько милиционеров погибло. Ответ-20... Еще десять во время следственного эксперимента. Это я к тому, что прийдется еще кем то пожертвовать, чтобы проверить правильность данного расчета.
Я подобного давно не считал, у меня в основном статика. Хотите надежности-берите два биг-бега по 2 т. и я думаю их и вся команда не перевернет. И кому вы хотите показать этот результат? Он даже прокуратуру не заинтересует, там берут в расчет только проектную документацию. Вряд ли на установку ворот был проект.

[Нильсен]

Нет, Иван, жертвовать никем не придётся.
Это вопрос НЕ для использования в будущем. Это про прошлое.
И не для прокуратуры, а для понимания того что произошло и можно ли это было легко избежать.
Мне, к примеру, здесь вообще не понятны масштабы силы инерции.
Она соизмерима с массой ребёнка или она ничтожно мала что ею смело можно пренебречь?

[Ivan_Ivanov]

Вот вам сила инерции Fи=−ma
http://www.fxyz.ru/%D1%84%D0%BE%D1%8...6%D0%B8%D0%B8/
Найдите толковый форум по теоретической механике, там вам помогут.
Желательно форум где решают задачи по проектированию боковых отбойников на дорогах с применением сеток.

[Нильсен]

Тогда получается так:
1) Массу берём 30 кг
2) Рассчитываем примерное ускорение:
скорость примерно 3 м/с
анализируя видео время воздействия берём 0,3 сек
следовательно ускорение: 3 м/с делим на 0,3 сек равно 10 м/с в квадрате.
3) Сила инерции следовательно составляет:
F = 30 кг умножить на 10 м/с в квадрате = 300 Н
4) В килограммах это примерно 30 кг (сила инерции значит примерно соизмерима с массой ребёнка)
ВЫВОД: есть вероятность того, что 30 кг массы и 30 кг инерции мог уравновесить мешок с песком массой 120 кг.

Если я не прав - поправляйте.

[Ivan_Ivanov]

Если бы задачка была такой простой, ваш физик точно бы управился)) Представьте что вы сидите на качели с другом(качели работающие по принципу весов, забыл как называются)) ваш вес и вес вашего друга по 30кг. вы просто сидите, т.е. вы уравновешенны. а потом вы встаете, и прыгаете на свое место с высоты 2м. Что будет с вашим другом? Он "улетит", и тут все посчитать просто , ваше mgh перейдет в его mv*v/2. У вас же ворота надо представить как систему, у которой измениться энергия при воздействии извне, и по изменению энергии можно судить о силе ее вызвавшей. но тут и конечная система получается мальчик+ворота, где часть энергии потеряется(рассеется) при ударе о сетку, и ворота надо представить как стоящие на шарнирах, чтобы было проще посчитать момент и реакции. а если считать через силу трения-это еще сложнее, проще моделировать в ANSYS)). Я такого лет 15 с института не считал. Если у вас есть знакомые друзья, имеющие братьев(сестер) учащихся в технических вузах, попросите их отнести эту задачу преподавателям по теоретической механике, они должны справиться. Но имейте ввиду, если бы они(преподы) знали, что от этого расчета зависит чья то жизнь, думаю они бы все "ушли в сторону", от греха подальше)))

[Нильсен]

Так а что в моём примерном расчёте смущает?
Где я ошибаюсь?

[slava217]

Сообщение от Нильсен Где я ошибаюсь?

1. Вы ошибаетесь в расчете ускорения.
2. Обратите свое внимание на закон сохранения импульса

[Ivan_Ivanov]

Короче если представить что ворота стоят на шарнирах, а профиль ворот в виде прямоугольника для простоты(центр масс расположим в центре прямоугольника), тогда для того чтобы опрокинуть ворота наши необходимо приложить силу, которая наклонит наши ворота и центр масс сместиться(проекция его будет за опорой, на которой находиться стойка), тогда момент будет достаточным для опрокидывания ворот. короче это нарисовать лучше, но времени нету у меня сейчас((. важно еще учесть и точку приложения силы. а вы посчитали непонятно что. Силу инерции правильно посчитали, а дальше непонятно-откуда 120кг? нужно уравнение хоть какое то составить суммы моментов, а оттуда по длине плеча и моменту найденному найти силу. Но сумма моментов тут не подойдет-это для статики, а как с динамикой быть не помню(((..

[Jndtnxbr]

Случай, конечно, ужасный...
Уж не знаю, почему физик не смог решить, задачка-то простая, школьная. Тут есть два варианта:
1. мешок просто лежит где-то на задней перекладине и не связан с ней. В этом случае задача действительно очень сложная и трудно разрешимая, т.к. слишком много факторов определяют процесс выскальзывания трубы из под мешка.
2. мешок надежно связан с трубой. Тогда решение в приложении.

[Deimos]

Сообщение от Нильсен Вы разговариваете со мной как со взрослым дядькой Я школьник и учусь играть в футбол.

не верю

[Ivan_Ivanov]

Jndtnxbr -"Положение по высоте точки, в которую ударяет тело, не влияет на результат задачи об опрокидывании конструкции"-т.е момент, созданный при ударе в верхнюю точку стойки(2000мм допустим), и в точку расположенную на высоте 100 мм от уровня пола будет одинаковым? Очевидно нет. Решение ,конечно, очень простое-изменение положения центра масс в силовом поле и работа с ней связанная, но мне чутье подсказывает - что-то тут не так... Помнятся мне задачи по теормеху в институте с полетом какой-то какашки через реку(задача по динамике), то мы там долго мозг свой сушили над ней)).

[Jndtnxbr]

Ivan_Ivanov

момент, созданный при ударе в верхнюю точку стойки(2000мм допустим), и в точку расположенную на высоте 100 мм от уровня пола будет одинаковым? Очевидно нет.

Интересно, о каком моменте Вы говорите? Тут их много разных и все меняются во времени. И что означает аргумент: "очевидно нет", против формул?
Повторяю: чем выше будет точка столкновения тела с воротами, тем мягче (т.е. дольше, но с меньшим ускорением) будет процесс торможения тела и наоборот - чем ниже точка, тем чувствительнее для тела будет удар (большее ускорение за меньшее время). Тот момент, который чем-то так мил Вам, при этом будет не постоянный, а будет меняться за время торможения, но в результате ворота приобретут определенный момент количества движения и, двигаясь по инерции уже после остановки тела, израсходуют его на дальнейший подъем центра масс. Разумеется, я мог бы расписать весь этот процесс, для чего пришлось бы прибегнуть к дифференциальным уравнениям, что окончательно расстроило бы нашего "школьника". Но к чему весь этот геморрой с моментами, если все решается просто законом сохранения энергии?

но мне чутье подсказывает - что-то тут не так...

Просто убойная аргументация, достойная инженера

[Ivan_Ivanov]

Сообщение от Jndtnxbr Просто убойная аргументация, достойная инженера

ну подсказывает и все.
Я писал выше, задач по динамике не решал лет 15-ничего толком не помню. Но не припоминаю чтобы там в одно действие задачи решались. Так то все складно получилось, аргументированно. Надеюсь товарищ школьник успокоиться теперь))