[mainevent100]

Какая предельная скорость падения кирпича? Вычисление, как я понимаю, достаточно сложное. Может, где-то есть уже посчитанные цифры скоростей для различных часто падающих предметов?
Или даже больше интересует сила динамического удара такого кирпича..

[v.psk]

Это надо перенести в "размять мозги".... Самое простое - эмпирика.... Этажей пять думаю пролетит секунды две.

[zenon]

Сообщение от mainevent100 Вычисление, как я понимаю, достаточно сложное.

мда.

а в чем собно сложность?

[mainevent100]

Сообщение от zenon мда. а в чем собно сложность?

подскажите тогда результат

[Bull]

mainevent100, скорость падающего тела
ну или прямые ссылки на простые формулы - с возможностью подстановки нужных значений с онлайн-расчетом. Как говорится, спейшл фо ю.
ЗЫ Вы что, в школе обходились без физики? "Ускорение свободного падения" для Вас пустой набор звуков?

[Tyhig]

В 2005 году Луиджи Кани установил мировой рекорд скорости (прыжок в тропосфере), достигнутой в свободном падении — 553 км/ч.
В 2012 году Феликс Баумгартнер установил новый мировой рекорд скорости в свободном падении, развив скорость 1342 километра в час.

http://csaa.ru/svobodnoe-padenie-tel...oprotivlenija/

Для интереса:
m = 5 кг
g = 9,81 м/с2
c = 1,1
S = 0,008125 м2
pсреды = 1,22 кг/м3
v=(2*m*g/(c*S*pсреды))^0,5 = 94,8 м/с

Проверка по фактам википедии
В 2005 году Луиджи Кани установил мировой рекорд скорости (прыжок в тропосфере), достигнутой в свободном падении*— 553 км/ч.
В 2012 году Феликс Баумгартнер установил новый мировой рекорд скорости в свободном падении, развив скорость 1342 километра в час[15].
Похоже.

Скорость плавно увеличивается до указанной скорости и далее тело падает по ней.

Вообще советовать все мастера. Сам кирпичи не бросал. Формулы есть во многих справочниках для инженеров, но мне лень их искать.


Динамическая сила удара - это второй большой и интересный вопрос. В вашем случае надо на вязкость забить, а считать по школьному в запас.

https://www.toehelp.ru/theory/sopromat/50.html

В моём представлении у вас получится Кд до 5 раз. У форумчан, в похожих темах, получалось меньше, до 3.

[mainevent100]

Bull, свободное падение не интересует, тк далеко от фактической с учётом сопротивления воздуха.

----- добавлено через ~1 мин. -----
Tyhig, похоже на правду.

----- добавлено через ~2 мин. -----
S - это площадь поверхности?

----- добавлено через ~2 мин. -----
а "с"?

[Нубий-IV]

Сообщение от mainevent100 далеко от фактической с учётом сопротивления воздуха

Без учета сопротивление воздуха быстрее скорости света разогнаться не должен.

А в воздухе, видимо, так:
Масса кирпича 3.5 кг. Вес mg = 3.5*10 = 35 Н. На площадь торца это дает q = 35/(0.120*0.065)=4500 Па.
Вес уравновешивается давлением воздуха. По СП 20 давление воздуха равно W0 = 0.43V^2, а давление на прямоугольные конструкции W = Cx*W0 = 1.4W0.
Отсюда скорость V = (4500/1.4/0.43)^.5 = 90 м/с = 350 км/ч

Лучше пригнись, если ОН пролетает! (с)

[486]

сперва кирпич надо в аэродинамической трубе продуть

[Komplanar]

Offtop: "Вдруг послышался сильный хлопок и за ним последовала вспышка света. Это кирпич вошёл в плотные слои атмосферы и мгновенно раскалился. Чтобы погасить неимоверную скорость падения, кирпич выбросил сначала один парашют, рывок, и парашют мгновенно оборвался, за ним второй, продержавшийся чуть дольше, и только третий парашют затормозил кирпич до приемлемых скоростей. Из боковых граней кирпича выдвинулись решетчатые рули и кирпич начал целеустремленно планировать в какую-то только ему ведомую точку"

[Bull]

Сообщение от mainevent100 тк далеко от фактической с учётом сопротивления воздуха.

далеко это если считать падение со стратосферы. Если рассматривать высоты обычных зданий, то разница ничтожна. Кирпич не пушинка. Или под предельным и понимается, когда сопротивление начинает сильно замедлять? Тогда молчу. Разве что посоветую дать кирпич в руки Баумгартнеру и потребовать повторения трюка

[zenon]

Сообщение от Bull Если рассматривать высоты обычных зданий, то разница ничтожна. Кирпич не пушинка.

вернее, у него очень маленькая площадь сопротивления воздуху.

[kp+]

С блэкджеком интегралами и диф. уравнениями
http://scask.ru/q_book_stm.php?id=82

Сообщение от 486 сперва кирпич надо в аэродинамической трубе продуть

уже

[Pavel_V]

Сообщение от zenon вернее, у него очень маленькая площадь сопротивления воздуху.

Если с одной стороны стесать углы и закрутить вдоль продольной оси при броске , то может и до скорости звука разогнаться.
С другой стороны, если его кинуть плашмя и тоже закрутить вдоль поперечной оси, то скорость будет минимальная.
Вот ответ где-то посередине
Берем результаты измерения аэродинамики ВАЗ 2107, как самый близкий по характеристики к кирпичу.
Сх=0.56
Площадь миделя 1.885 кв.м.
Сила сопротивления при 40 м/с 824 Н
Сила притяжения кирпича считается по школьной формуле.
Прифигачиваем результаты одно к другому и находим скорость равновесия. Профит!

[Tyhig]

Offtop: Также надо проверять саму плиту перекрытия на протыкание отдельными частями кирпича.
Также надо анализировать процесс разрушения кирпича. Например сендвич-панели разлетаются ветром на расстояния более 50 м, а балки подскакивают при ударе и отскакивают вбок ломая стены...
Ну и гибкая балка нужна. Чем жёстче, тем больше Кд и сила на балку.
Или наоборот сверхжёсткая.

[mainevent100]

ну ок, инженерное чувство юмора проверили, давайте теперь к практической задаче )))
может, с кирпичом не очень удачный пример и сопротивление воздуха для него действительно не очень значительное.
пусть будет фасадная плитка весом 10 кг размером 60х60 см, падает строго плашмя с высоты 80 м на козырек над подъездом (условно шарнирная стальная балка пролетом 1,5 м).
Требуется подобрать сечение балки из условия прочности балки.

[Tyhig]

Сообщение от mainevent100 фасадная плитка весом 10 кг размером 60х60 см, падает строго плашмя с высоты 80 м на козырек над подъездом

К большому сожалению, в РФ нет методики или норм регламентирующих разлёт площадных предметов под ветром.
Не вижу большого смысла проверять балки вашего козырька на эти 50 кгс, он их и так должен выдержать от снега.
Скорее пробьёт насквозь листы.
Думайте скорее об уклоне этого козырька в 2 стороны, чтобы летело не под 90 градусов, а под 30-45. Как в танке Т-34.

Вообще, разлёт фасадной плитки по нормам не должен происходить. Но я вас понимаю.

[Рyslan]

Она (плитка) скорее всего спланирует не на козырек над подъездом....

[Bull]

Сообщение от mainevent100 падает строго плашмя ..........................Требуется подобрать сечение балки из условия прочности балки.

Странно. При расчетах принято худший случай рассматривать. Т.е. случай наибольшей скорости, т.е. падение ромбом, рассекая воздух с максимальной эффективностью
PS Почему-то в голову приходит при таких условиях расчет прочности стекла смартфона при падении. В многочисленных роликах на трубе и рассматривают такие случаи. Типа стойкость гарантируется только при падении плашмя.

[mainevent100]

да не суть как падает.
как решить такую задачу?
проблема 1 - найти конечную скорость падающего предмета.
проблема 2 - найти силу динамического воздействия.

[Рyslan]

дали же формулу выше (для скорости с учетом сопротивления и площади поверхности объекта). А кинетическая энергия падающего кирпича/плитки будет равна потенциальной энергии, так как нет начальной скорости и ускорение равно ускорению свободного падения

[kp+]

Сообщение от mainevent100 проблема 1 - найти конечную скорость падающего предмета. проблема 2 - найти силу динамического воздействия.

Все давно найдено. Формулы из книг по ссылкам в #6 и #13 чем не нравятся?

Сообщение от mainevent100 да не суть как падает.

Шутите? Очень даже суть. От этого напрямую зависят площадь сечения в потоке и коэф. Cx, а от них - результат расчета скорости при встрече с козырьком/каской строителя/головой проходящего гражданина.

Сообщение от mainevent100 пусть будет фасадная плитка весом 10 кг размером 60х60 см, падает строго плашмя с высоты 80 м на козырек над подъездом

А какой закон аэродинамики предписывает ей падать исключительно плашмя? И что запрещает ей, как указано в #19, при каких-нибудь обстоятельствах падать "ромбом" и упасть на козырек углом?
Я без подколок, может чего не знаю.

[486]

Сообщение от Tyhig К большому сожалению, в РФ нет методики или норм регламентирующих разлёт площадных предметов под ветром.

У военных есть. Надо смотреть методички по расчету зоны поражения при ядерном взрыве.

----- добавлено через 48 сек. -----

Сообщение от kp+ А какой закон аэродинамики предписывает ей падать исключительно плашмя? И что запрещает ей, как указано в #19, при каких-нибудь обстоятельствах падать "ромбом" и упасть на козырек углом?

Обычно рассматривают худший сценарий.

[kp+]

Сообщение от 486 Обычно рассматривают худший сценарий.

И я о том же. Если плитка будет падать вертикально и ромбом - это явно худший сценарий. И по площади сопротивления, и по Cx, и по площади контакта с козырьком (или куда попадет)
В книжке по парашютному спорту пишут, что падение будет устойчивым (без кувыркания), если центр тяжести будет ниже центра давления. Где будет центр давления у падающей так или иначе плитки - сходу не сказать.

[mainevent100]

Сообщение от kp+ Шутите? Очень даже суть

я к тему, что хотелось бы для начала разобраться с принципом расчета, а потом уже разбирать возможные варианты падений, плашмя, ребром или вращаясь по орбите ))

Сообщение от kp+ Формулы из книг по ссылкам в #6 и #13 чем не нравятся?

нравятся. пока не разбирался с ними.
они, возможно, ответят на первый вопрос по поводу скорости.

а что с силой динамического удара. кинетическая энергия 0,5*mv^2 переходит в F*s, т.е. чем жестче основание, тем сильней удар. но должны быть и какие-то потери энергии при деформации самого падающего тела.
ну грубо говоря: падает кирпич 3,5 кг с высоты 1 метр, успевает набрать скорость 4,4 м/с, т.е. перед ударом обладает энергией 34 Дж.
приземляется на стальную балку, которая от удара прогибается, предположим, на s=1 см. Тогда динамическая сила = 34/0,01=3400Н = 340 кг? многовато как-то...
мог с единицами измерений что-то напутать...
а с высоты 10 метров и прогибе, допустим, 10 см это превращается в 3,5 тонны.

[Солидворкер]

Сообщение от mainevent100 Какая предельная скорость падения кирпича?

299 792 458 м/с

[sasha_]

Сообщение от Солидворкер 299 792 458 м/с

Лучший ответ.

[Нубий-IV]

Сообщение от mainevent100 потом уже разбирать возможные варианты падений, плашмя, ребром или вращаясь по орбите

Если теперь кирпич падает не из абстрактной стратосферы, а со здания, высотой в сотню метров, скорость без учета воздуха (2gh)^0.5 = (2*10*100)^0.5 = 45 м/с = 160 км/ч. Явно не успевает разогнаться до предельной, так что сопротивление, видимо, неважно.

Сообщение от mainevent100 0,5*mv^2 переходит в F*s

Не переходит. При ударе закон сохранения энергии "в лоб" не работает. Без учета потерь энергии на деформации, разрушения и нагрев получаются сильно завышенные значения. Эту задачу любят на олимпиадах давать, чтобы неправильные ответы получили все, кроме тех, кто про такое знал заранее.

Формулы по удару мягким об твердое и наоборот, в разных вариациях, со скоростями и силами, есть тут:
Бирбраер А.Н., Роледер А.Ю. Экстремальные воздействия на сооружения 2009.
Глава 11. ПАДЕНИЕ ГРУЗОВ И ОБРУШЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

[Alkor527]

mgh вроде как? Получишь энергию удара. А потом сам выбираешь площадь приложения...

[juri18]

Сообщение от Bull Почему-то в голову приходит при таких условиях расчет

При таких условиях в голову прилетает плитка!

[Cfytrr]

чтоб остановить кирпичъ (3,5 кг, 45 м/сек) с тормозным путем в 2 см, к нему надобно приложить тормозящую силу в 18 тонн

[Vans]

Offtop: Мне почему то кажется будет зависимость между жесткостью опоры (если иметь ввиду балку) и марки кирпича. Либо кирпич сломается об опору, или опора прогнется полностью, сомнется, порвется, с плиткой аналогично

[Pavel_V]

Если серьезно, нужно проводить натурные испытания. Причем разными кирпичами и плитками. Аналитического решения такие задачи не имеют. Разброс результатов на практике будет очень большой.

[Demmer]

Задача не решаема, в исходных данных не указан какой кирпич, одинарный или полуторный) и какая плотность.

[Бахил]

Offtop: Вы все на карантине чтоль?

[crosandr]

Offtop:

Сообщение от Бахил Вы все на карантине чтоль?

Так работу на карантине никто не отменял. Но соблазна больше бесспорно (или с оным )