Некоторые пояснения, комментарии и расчеты.
Эксперименты Тип №1Сдавление (компрессия)
Сдавление осуществляли между широкими поверхностями 40х29,5 см на механическом прессе.Расчеты и комментарии по этому типу экспериментов приведены Автором в начале темы.
Могу лишь добавить, по поводу расчетов удельного давления на тело под снегом, что измерил площадь своей тени по методу Остапа Бендера - лег на растеленную бумагу, а мой малоначитанный сын ( плача и приговаривая: "Папа, тебе еще рано уходить!!"... наверно подумал, что я мерку снимаю для гробовщика)))) произвел обводку карандашом. Получилось ~ 0,6кв.метра при росте 191 и весе 98кг. Если пропорционально росту пересчитать на 175, то получается 0,55кв.метра.
Эксперименты Тип №2 Удар маятником Шарпи (пуансон со сферой d=6,5см или с тупогранным предметом Lтп=16см в ударной части)В нашем случае в джоулях меряется энергия удара (1Дж= 1 кг х м2/с2 = 1 Н х м)
В экспериментах удар по манекену наносился перпендикулярно вертикальной оси туловища биоманекена из двух положений маятника:
- пуансон отведен на 90град относительно вертикальной оси (горизонтально), энергия удара 622Дж
- пуансон отведен на 120град относительно вертикальной оси, энергия удара 933Дж
Для лучшего понимания
981Джоуль = падению чушки весом 100кг с высоты 1 метр.
Из этих данных можем кое-что вытянуть полезного для последующих размышлений:
1) Из равенства потенциальной энергии пуансона его кинетической энергии в точке удара (сопротивлением воздуха, потерями на трение в подшипниках и выделением тепла при ударе пренебрегаем, суммарная погрешность при этом меньше 1,5%) следует, что скорость пуансона в точке удара равна:
V = корень(2 х g x H) = 4,43 х корень(h)
Здесь:
g= 9,81м/сек2 - ускорение свободного падения
H - высота подъема пуансона (при его отводе маятника на 90град H = Lм - плечо маятника = R - радиус его вращения)
Исходя из имеющихся данных о диапазоне скоростей маятника Шарпи в точке удара, плечо маятника лежит в пределах 1-1,5метра. Для расчетов фиксируем плечо маятника в обоих условно-предельных вариантах Lм = H(1,2) = 1 и 1,5метра, соответственно.
Для нашего понимания физики эксперимента и соотнесения его с интересующими нас вопросами прикладного характера, длина плеча маятника значительного влияния не оказывает, т.к. энергия удара известна, то изменение длины плеча приводит только к изменению пропорций между массой пуансона и скоростью удара. Имеем:
V1 = 4,43м/с =
16км/чV2 = 5,42м/с =
19,5км/ч2) Теперь вычисляем массу пуансона с "насадкой":
m x g x H = 622 Дж (угол отвода маятника 90град)
m1 =
63,4кгm2 =
42,3кг3) Посмотрим вторую позицию маятника - 120град.
При этом, высота положения пуансона увеличивается в полтора раза, т.к. :
sin(30град) = 1/2, т.е. вместо 1 и 1,5 метра имеем 1,5 и 2,25 метра и, соответственно, увеличивается энергия удара 622Дж х 1,5 = 933Дж.
При тех же, рассчитанных нами, вариантах массы пуансона (масса предмета не влияет на скорость его падения) имеем скорость удара:
V1* = 5,42м/с =
19,5км/чV2* = 6,645м/с =
24км/ч
На десерт.Прикинем вариант "кистень" в наложении на условия известного нам эксперимента.
Берем тот же стальной шарик-сферу диаметром 6,5см.
Плотность металла принимаем p = ~ 7850кг/м3
Объем шарика = V = 4/3 х Пи х R3 = 0, 000143793311 м3
Масса шарика = p х V = 1,128 кг
Вычисляем скорость шарика при ударе в 622Дж и 933Дж:
V1 = корень из 2х622/1,128 = 33 м/с = 119 км/ч
V2 = корень из 2х933/1,128 = 41м/с = 146 км/ч
Привязываем шарик к веревке длиной 1 метр, как и положено кистеню)) :
Получаем:
1 оборот = 6, 283м
Для двух вариантов скорости, получаем требуемую скорость вращения:
33м/с ~ 5,25 оборота в секунду или 315 об/мин
41м/с ~ 6,525 оборота в секунду или 391 об/мин.
Это почти половина от скорости вращения коленвала автомобиля на холостых оборотах (800-1000об/мин).
Крутовато для кистеня в руках человека!))) Если веревку брать 0,5м - то будет точно как коленвал...
Мое личное мнениеЭксперимент со сферой 6,5см наглядно демонстрирует последствия удара коленом (нога согнута в коленном суставе), а удар тупогранным "уголком" длиной 16см - удар коленом при частично разогнутой ноге бьющего.
Эксперименты Тип №3Комбинированное воздействие (удар+компрессия)Информации недостаточно для каких либо расчетов и пояснений.
Добавлено позже:Сам перечитывал материалы Натт до полного просветления всё вчерашнее утро.
Почитайте еще давнишнее исследование
уважаемой Вьетнамки: http://taina.li/forum/index.php?topic=1158.msg32477#msg32477Это вас окончательно "добьет"... коленом!)))))