Естественные науки

Как найти силу удара, если объект падает как домино?

Есть стена массой 500 тонн (Я округлил, на самом деле 504,384226247 тонны). Её высота 10 метров (Я округлил, на самом деле 9,7319163978 метров). И стена начала падать, как в домино. Как найти её силу удара о землю? А так же, какая будет её энергия (По моему, формулу потенциальной энергии нельзя использовать при падении как в домино. Только если всё тело падает вертикально вниз)?

Ответ нужен срочно, и в джоулях, и в ньютонах.
BI
Borya Imamov
260
Ответ очень сильно зависит от ТОЛЩИНЫ стены. Если толщину считать 0,00513707346 (округли 0,005 м), то с большой точностью при опрокидывании такой стены можно применить формулу mgh/2, т. е. 500 000*10*5 = 2 500 000 Дж. А силу вообще не понятно, в каком месте считать...
Алина Молева
Алина Молева
72 906
Лучший ответ
Borya Imamov Толщина равна 1.75 метров.
Приблизительно. "Сила удара" - это для чайников. Можно посчитать мощность. При желании, перевести в "тротиловый эквивалент". Вот и займитесь, если интересно. Тянет на курсовую.
Тоо Электроглобалком
Тоо Электроглобалком
55 923
Чтобы стена падала, её надо отклонять. При этом центр её тяжести поднимается. Затрачиваемая на это энергия приплюсывается к потенциальной энергии стены. Т. е. энергия разрушения будет БОЛЬШЕ, а не меньше того, что была бы при "5-иммовой толщине", как у B.Тугеуса. Так, формула энергии таковa:
E= mg/2*sqrt(b^2+h^2)
При b= 1,75 м получаем Е= 25,38 МДж против 25 МДж при "нулевой толщине" стены...
Кстати, толщина стены b не так уж сильно влияет на точность результата. В нашем случае всего на 1,5%...
Николай Айснер
Николай Айснер
72 213
Николай Айснер Здесь я исхожу из РАЗРУШЕНИЯ стены при падении, притом вдребезги. Но это вовсе необязательно. При падении без разрушения да, энергия, кажется, будет меньше 25 МДж (уточнить не стал), как указал В. Тугеус.
Учитывая, что потенциальная энергия - линейная функция высоты E=mgh, можно считать, что вся масса сосредоточена в середине, т. е. на высоте 5 м. Поэтому:
E = mgh/2 = 500 000 x 10 x 10 /2 = 25 000 000 Дж.

"Сила удара" зависит от времени контакта стены с землёй при ударе и будет зависеть от места "удара". Так у основания стены сила будет незначительна, а на вершине стены - наибольшая.

Более точный расчёт можно сделать только выполнив интегрирование по высоте стены.
Людмила Беседина
Людмила Беседина
89 020
Borya Imamov Нужна сила удара в середине стены
Borya Imamov Огромное спасибо
Borya Imamov Стена просто осталась на земле валяться и всё. Вообще, я хотел узнать силу одного персонажа в кино, который остановил падение такой стены. Он просто держал её где-то минуту ну руках
Borya Imamov "Но время её торможения от начальной скорости до нулевой - оно вполне конкретное"

Не понимаю о чём вы. Стена же мгновенно останавливается при падении.

"А силу СТАТИЧЕСКОГО давления в середине стены надо было узнавать по другому."

А как именно?
Людмила Беседина Стена при падении не останавливается мгновенно, это противоречит всем законам физики. Есть время торможения - какие-то там доли секунды.

Силу статического давления можно в первом приближении найти просто умножив половину массы стены на g=9,81 м/с2. Т. е. 10 * 500 000/2 = 2 500 000 Н.
Borya Imamov Я узнал, где-то 0,29166666666 секунды
Вопрос "Как найти её силу удара о землю" неправилен
правильный вопрос - каковы будут напряжения в стене как функции времени и координат.
РИ
Рустам Ибрагимов
50 253
Вернитесь, пожалуйста, к последнему вопросу о спиральном спуске. Там в комментариях к лучшему ответу дискуссия идёт
Юлия Морозова
Юлия Морозова
25 006

Похожие вопросы