Естественные науки

Как рассчитать МАССУ падающего предмета (тела) с определенной высоты.

Как рассчитать МАССУ падающего предмета (тела) с определенной высоты.
Задача: Предмет (человек) в 100кг падает с определенной высоты - 5м (10,20,и т. д.) в свободном падении.
Вопрос: Какова будет масса тела после пролета этого расстояния?
Какую формулу использовать?
В практическо-бытовом плане - можно определить опытным путем - сбрасывая подобный вес (и объем) с нужной высоты на не убиваемые весы, но таких к сожалению у меня нет!
Данный вопрос имеет практическое применение в альпинизме (скалолазании, ледолазании) для расчета частоты (шага) закладных и для выбора веревки, которая имеет свой предел нагрузки.
Считайте максимальную силу при рывке через закон сохранения энергии.

В альпинизме есть какие-то "динамические" веревки. Например, про веревку может быть сказано, что она способна растягиваться на 25% по закону Гука, и при 25-процентном растяжении веревки сила натяжения равна 2800 кгс (~28 000 Н).
Если я правильно помню, то веревки там условно делят на динамические и статические.

"Динамические" хорошо растягиваются, они в данном случае и нужны. А "статические" растягиваются плохо, их так не стоит применять.

PS> Нашел такое:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Альпинистская_верёвка

Там есть такая штука - "Требования UIAA и EN892 (европейские требования) для динамической верёвки". Вот их и нужно учитывать, если хотите что-то рассчитать. Но безопаснее про частоту закладных прочитать где-нибудь в нескольких местах отдельно. Вдруг ошибетесь при рассчетах... Лучше подстраховаться.
Раста Маэстро
Раста Маэстро
19 662
Лучший ответ
Светлана Митянова Спасибо! У меня есть уже конечная предельная нагрузка веревки 2200кг (диаметр которой 10мм) со всеми возможными растяжениями, но это не относится к делу, т. к. эта величина может поменяться из-за выбора другого диаметра веревки.
Мне нужно уметь высчитать тот вес предмета с известной его массой, который упадет на весы с определенной высоты.
Точнее - то значение, которое показали бы весы.
Если он не обделается в полете, то масса не изменится.
А время падения не изменится в любом случае.
Для измерения массы необходимо при помощи прибора (весов, динамометра) определить действующую на тело силу тяжести и разделить ее на ускорение свободного падения.
Коля Зигуненко
Коля Зигуненко
60 320
Ты не поверишь, но масса тела ни от чего не зависит (если этому телу не дать просто похудеть от голодания).
Вы не в курсе, что такое масса. Она не меняется.
Вас на самом деле интересует сила при ударе, рывке. Она зависит от пути торможения (падать на бетон или на перину - разница?). Который теоретически определить затруднительно, разве что опытом. Тогда проще опытом и измерять силу рывка.
Vera Pechnikava
Vera Pechnikava
93 250
По второму закону Ньютона в импульсной форме - импульс силы равен изменению импульса тела: F·t = m·v, где скорость v = √(2gh). Теперь видно, что сила F зависит от времени торможения при ударе о весы. Это дополнение к ответу Сергея Гаврилова.
Светлана Митянова Спасибо!
что такое "√(2gh)"-?
Так можно ли примерно рассчитать силу рывка (удара) или как пишут - "вес", зная высоту падения (10м) и массу в 100кг без учета тормозящих факторов таких как растяжение веревки, перина, асфальт и другие?
" Какова будет масса тела после пролета этого расстояния? "

Масса - такая же. Это инвариантный параметр.
Все правильно сказали, масса не изменится. Меняется только вес - именно резкое увеличение веса и приводит к разрыву веревки в описанном вами случае. Соответственно, вам нужны подробные параметры веревки - ее растяжение и усилие на разрыв. И тогда уже считать. Читайте всякие "фактор рывка" и прочее, мне не очень интересно погружаться.

А насчет того что вы в заблуждении насчет массы, - это нормально, это типичное заблуждение, просто помните, что если вам пишут усилие на разрыв скажем 700 кг, то это имеется в виду СИЛА 700 кгс, то есть 7000 Ньютон.
Чтоб изменилась масса, объект должен двигаться со скоростью, сопоставимой со скоростью света.
> "в альпинизме (скалолазании, ледолазании) для расчета частоты (шага) закладных и для выбора веревки"
Думаю, в альпинизме есть методика расчёта. Ищите на сайтах по альпинизму. Или даже не методика расчёта, а правила выбора верёвки и правила выбора шага...
Валера Вартеваньян "Чтоб изменилась масса, объект должен двигаться со скоростью, сопоставимой со скоростью света. "
Ну это перебор, масса на самом деле инвариантна относительно ИСО, а методика рассчета какая-то нашлась.

"Требования UIAA и EN892 (европейские требования) для динамической верёвки" + https://ru.wikipedia.org/wiki/Фактор_рывка
100кг и будет весить.
Масса - величина постоянная и не зависит от силы тяжести, скорости и ускорения.

Похожие вопросы