уважаемый. для понятия этих действительно элементарных вещей не требуется быть физиком. Это в школе проходят в классе 6-том или 7-мом. Видно вы эти темы упустили.
Конкретней
Закон сохранения энергииЗакон сохранения импульсаЗакон сохранения момента импульсаа также
первый второй и третий закон Ньютоначто касается материальных повреждений при столкновение двух объектов следует также учесть
Теорию упругости и
Теорию пластичностиитак начинаем урок.
соответственно второму закону Ньютона. потребуется значительная сила (кинетическая энергия) чтобы разогнать пассажирский самолет до определенной скорости. Эта энергия находится в топливе и переводится в кинетическую энергию в моторах, которая разгоняет самолет.
Когда самолет разогнался. действует первый закон Ньютона а также на нем основанные законы сохранения импульса и сохранения момента импульса.
Другими словами возникает инерция движения.
То есть чтобы остановить самолет, потребуется столько же силы, сколько требуется для его разгона. Так как этот закон всего лишь уравнение, его можно и переставить. Если заставить самолет внезапно остановиться, то освободится вся сила которая была вложена для его разгона.
По этому, чем тяжелее самолет, тем больше силы потребуется чтобы его разогнать до определенной скорости. А также потребуется больше силы чтобы разогнать его до более высокой скорости.
И наоборот. Чем больше масса самолета и скорость которую требуется преодолеть при ударе, тем сильнее будет этот удар. При этом сила удара ни как не зависит от прочности материала.
Переходим к прочности материалов.
При ударе самолета об стенку. Самолет принудительно заставляется остановиться. То есть вся кинетическая энергия заложенная в разгон самолета внезапно освобождается в виде шоковых волн которые распространяются равномерно в структурах как самолета так и стенки. Тут действует третий закон Ньютона.
Закон утверждает, что силы возникают лишь попарно, причём любая сила, действующая на тело, имеет источник происхождения в виде другого тела. Иначе говоря, сила всегда есть результат взаимодействия тел. Существование сил, возникших самостоятельно, без взаимодействующих тел, невозможно
а значит стенка будет воздействовать на самолет в той же мере что и самолет на стенку. В обеих структурах возникает силовой импульс кинетической энергии, который зависит от скорости (точнее времени которое требуется чтобы преодолеть сопротивление материала и остановить самолет или скорее то что от него останется) и массы обьектов.
По мере распространения этих сил по всем взаимодействующим структурам, Материал из чего они изготовлены будет этому сопротивляться поглощая эту энергию которая возникла при ударе своей упругостью и пластическими качествами. Согласно теориям пластической и упругой деформации, материал способен поглотить больше кинетической энергии, если он мягкий. Следовательно более тверже материал, тем меньше кинетической энергии он способен поглотить. А если предел пластической деформации превышен, то лишняя энергия (которая не поглотилась) будет рвать структуру в которой она действует. Она будет рвать оба сталкивающихся объектов.
То есть. Чем тверже материал. Тем вероятней он сломится. Это ещё называется хрупкостью. Стекло например ни чем не мягче стали. Но оно легко разбивается, потому что почти не пружинит. То есть много энергии не нужно чтобы преодолеть порог максимальной деформации.
В автомобилях предусматриваются т.н. Зоны деформации. Это зоны из особо эластичных материалов которые способны поглотить больше энергии в случае аварии, не же ли более твердые материалы. То есть машины намеренно делают мягкими именно по этим соображениям. Если бы их делали как можно тверже (что было бы логичным если ваши выводы были бы верными) То вся энергия передавалось бы на более мягкие вещи. Например тело водителя. Могу смело заявить, что в чугунной вагонетке шансы выжить столкновение гораздо хуже чем в современном автомобиле.
А теперь позвольте разъяснить в чем был не прав Ньютон?
Это сообщение отредактировал Aвиатоp - 11.04.2013 - 12:29
yaplakal.com