Все знают самого быстрого человека на Земле — его зовут Флэш. Но если вернуться в реальность и представить, что люди могут бегать на таких невероятных скоростях, с какой скоростью нужно бежать человеку, чтобы его охватило пламя?
1. Атмосферное давление
На высоких скоростях большую часть теплоты производит не трение с воздухом, а давление. Как и в случае с кораблем, плывущим по поверхности воды, быстро движущееся тело точно так же проталкивает «волну» воздуха. Молекулам воздуха некуда деться и они врезаются в тело, а затем другие молекулы врезаются в них и в итоге — нагреваются.
2. Сверхзвук
Если вы все же решились провести этот чудесный эксперимент, то самым лучшим местом будет максимально длинное побережье моря. Плотность воздуха на уровне моря намного выше, следовательно там больше молекул воздуха, которые можно нагреть. Обычно, тела кремируют при температуре 1500°С и исследования NASA показывают, что для достижения такой температуры, нужно бежать на скорости в 5 Махов (6000 км/ч).
3. Оденьтесь потеплее
Однако, 1500°С — это температура, при которой пламя охватит ваше тело, в то время как ваша одежда загорится задолго до достижения такой температуры. Например, изделия из нейлона загорятся при температуре 500°С, а изделиям из шерсти потребуется всего 230°С. Это означает, что при желании вы можете загореться даже на скорости 2500 км/ч. Разве это не удивительно?
Задача №1. Запишем условие. Масса плиты равна m = 40,5 кг; плотность мрамора находим в таблице задачника; "ро"1 = 2700кг/м куб: Плотность воды "ро"2 = 1000 кг/м куб. Определить сил у F - ?Решение. Находим силу тяжести, действующую на плиту. Она равна произведению ускорения свободного падения (g = 9,8 м/с кв, округляем до 10м/с кв) на массу плиты. Получим: Fт = gm; Fт = 10м/с кв*40,5 кг = 405 Н. . Теперь, зная массу плиты и плотность мрамора, находим объем плиты. Он равен отношению массы к плотности V = m/"ро"1; V = 40,5 кг/2700 кг/м куб = 0,015 м куб. На плиту действует архимедова сила. Она равнаF(Aрх) = "ро"2gV. То есть, произведению плотности воды на ускорение свободного падения и объем плиты, "двойка" - это индекс плотности, а не коэффициент. F(арх) = 1000 кг/м куб *10м/с кв*0,015 м куб = 150 Н. Сила тяжести направлена вниз, а архимедова сила - вверх. Чтобы удержать плиту, необходимо приложить силу, равную разности этих сил: F = Fт - F(арх) ; F = 405Н - 150Н = 255 Н. ответ: плиту нужно поддерживать, чтобы не упала на дно, с силой 255 Н. Задача №2. Запишем условие. m = 80г = 0,08 кг; Находим в таблице плотность пробкового дерева "ро"1 = 200 кг/м куб; Плотность воды и ускорение силы тяжести мы уже находили: "ро"2 = 1000 кг/м куб и g = 10 Н/кг. (так удобнее записать, но это те же м/с кв! ) Действия похожие. Сила тяжести Fт = gm; F = 10Н/кг*0,08 кг = 0,8 Н; Объем куска дерева: V = m /"ро"2; V =0,08 кг/ 200 кг/м куб = 0,0004 м куб; Архимедова сила F(арх) = "ро"2*gV F(арх) = 200 кг/м куб *10Н/кг*0,0004 м куб = 4 Н; Так как архимедова сила больше силы тяжести, то кусок пробкового дерева при погружении его воду, будет всплывать. И, чтобы удержать его под водой, необходимо приложить силу, равную разности между архимедовой силой (4 Н) и силой тяжести (0,8 Н) . Теперь мы уже будем не поддерживать кусок дерева, а давить на него сверху. Чтобы не всплывал. А сила равна F = F(арх) - Fт; F= 4Н - 0,8Н = 3,2Н. "Питерки" Вам!
Все знают самого быстрого человека на Земле — его зовут Флэш. Но если вернуться в реальность и представить, что люди могут бегать на таких невероятных скоростях, с какой скоростью нужно бежать человеку, чтобы его охватило пламя?
1. Атмосферное давление
На высоких скоростях большую часть теплоты производит не трение с воздухом, а давление. Как и в случае с кораблем, плывущим по поверхности воды, быстро движущееся тело точно так же проталкивает «волну» воздуха. Молекулам воздуха некуда деться и они врезаются в тело, а затем другие молекулы врезаются в них и в итоге — нагреваются.
2. Сверхзвук
Если вы все же решились провести этот чудесный эксперимент, то самым лучшим местом будет максимально длинное побережье моря. Плотность воздуха на уровне моря намного выше, следовательно там больше молекул воздуха, которые можно нагреть. Обычно, тела кремируют при температуре 1500°С и исследования NASA показывают, что для достижения такой температуры, нужно бежать на скорости в 5 Махов (6000 км/ч).
3. Оденьтесь потеплее
Однако, 1500°С — это температура, при которой пламя охватит ваше тело, в то время как ваша одежда загорится задолго до достижения такой температуры. Например, изделия из нейлона загорятся при температуре 500°С, а изделиям из шерсти потребуется всего 230°С. Это означает, что при желании вы можете загореться даже на скорости 2500 км/ч. Разве это не удивительно?