2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение06.11.2017, 18:35 
Аватара пользователя


06/11/17
9
Харьков
Обсуждал с другом идею отправки космического корабля к Проксиме Центавра b на солнечном парусе, которую вроде как анонсировал Стивен Хокинг и Юрий Мильнер, и о том, что корабль будет развивать треть скорости света...
Плавно дискуссия перетекла к вопросу, что будет, если разогнать человека в коридоре здания длиной 50 метров до скорости, составляющей треть от световой, и допустить удар о стекло окна?

Наша гипотетическая модель предполагает следующие последствия:
1. Вопрос сгорит ли человек не долетев до стекла?
Скорость движения $a$ будет составлять: $a = \frac {\displaystyle c} 3$ м/с, где $c$ — скорость света в вакууме.

Таким образом, имея $a = \frac {299792458} 3$ м/с, и равную 99930819 м/с, наш человек преодолеет 50 метров коридора $l$ за $t$ равный $\frac 1 {1998617}$ секунды, то есть весьма быстро!
Контактирующая с веществом коридора плоскость человека $S$ составит порядка $S = 0,6$ м^2 (будет лететь стоя во весь рост лицом вперёд без одежды, мужчина или женщина в таком случае неважно, или важно?) и, таким образом, на своём пути при плотности воздуха $\rho$ составит: $\rho = 1,1839$ кг/{м}^3 (при нулевой влажности и температуре 25 градусов) "встретит" следующую массу вещества воздуха $m_v$:

$m_v = \rho \cdot S \cdot l$,
что составит: m_v =  35,517 кг вещества воздуха.

На своём пути контактирующей площадью тела $S$ он встретит следующее число молекул $m_q:

$m_q = m_v \cdot m_m$, где $m_m = 2,07689 \cdot 10^{25}$ (число молекул в 1 кг воздуха при тех же условиях)
что составит: $m_q = 73,7649 \cdot 10^{25}$ молекул атомов, входящих в состав воздуха.

Не мало, но и недостаточно для полного сгорания тканей тела человека за необходимое на преодоление 50 метров время, поэтому предполагаем, что он (или его часть) всё-таки достигнет стекла. Разумеется, температура у этого человека будет выше, чем 36,6, и, похоже, даже парацетамол уже не поможет :?

2. Ударная звуковая волна.
При температуре 25°С, скорость звука составляет: 346,18 м/с, то есть наш несчастный человек превысит её в 288667,2 раз!
Звуковая ударная волна вероятно разрушит стены здания и в особенности стену окна, т.к. основная ударная сила находится перед объектом и имеет форму конуса, однако основная часть кинетической силы ударной волны достигнет окна значительно позже самого человека, тем не менее её сила будет разрушительной.

3. Сила квантовых столкновений ядер атомов.
Самое страшное, что должно произойти — последствия удара человека в стекло. Разгон вещества до 1/3 скорости света и неизбежное столкновение части ядер вещества стекла и человека приведёт к чему-то подобному, что происходит на БАК. Разумеется, что эти столкновения не будут обладать энергией, которая образуется при разгоне субатомных частиц до околосветовых скоростей, тем не менее в нашей гипотетической ситуации возможно столкновение большего числа ядер и субатомных частиц на скорости, составляющей только третью часть от скорости света.
Пройдёт ли человек сквозь окно, вынеся стекло по контуру, как Том и Джерри в мультифильме? Вышибет всю стену здания? Разорвёт здание/планету? Или схлопнет пространство/время в чёрную дыру? Возможно ли возникновение гравитационной волны?

Понимаю, что попахивает накуром :facepalm: , но тем не менее, если предположить вероятность такого события, интересно узнать ваше мнение!

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение06.11.2017, 18:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
6419

(Оффтоп)

Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
если разогнать человека в коридоре здания длиной 50 метров до скорости 1/3 от световой и допустить удар о стекло окна?
Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
сгорит ли человек не долетев до стекла?

Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
Пройдёт ли человек сквозь окно, вынеся стекло по контуру? Вышибет всю стену здания? взорвёт здание/планету? или схлопнет пространство/время в чёрную дыру?

Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
интересно узнать ваше мнение!

"Хороший тамада и конкурсы интересные!"

-- Пн ноя 06, 2017 09:46:01 --

Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
будет лететь стоя во весь рост лицом вперёд без одежды, мужчина или женщина в таком случае неважно, или важно?
Ещё и сексист! Или нет..

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение06.11.2017, 18:48 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11849
Кронштадт
 i  Тема перемещена из форума «Свободный полёт» в форум «Карантин»
по следующим причинам:

- неправильно набраны "формулы" (краткие инструкции: «Краткий FAQ по тегу [math]» и видеоролик Как записывать формулы).

Исправьте все Ваши ошибки и сообщите об этом в теме Сообщение в карантине исправлено.
Настоятельно рекомендуется ознакомиться с темами Что такое карантин и что нужно делать, чтобы там оказаться и Правила научного форума.

 Профиль  
                  
 
 Posted automatically
Сообщение07.11.2017, 01:14 
Супермодератор
Аватара пользователя


09/05/12
11849
Кронштадт
 i  Тема перемещена из форума «Карантин» в форум «Междисциплинарный раздел»

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение07.11.2017, 09:52 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
2178
Уфа
Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
что будет, если разогнать человека в коридоре здания длиной 50 метров до скорости, составляющей треть от световой
В процессе разгона человек ощутит (хотя нет, не ощутит; подвергнется) перегрузку(-е), величину и последствия которой предлагаю оценить самостоятельно. До окна долетит плёнка полностью ионизированного вещества, т.е. плазмы. А дальше может быть весьма интересно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение07.11.2017, 12:09 
Аватара пользователя


06/11/17
9
Харьков
worm2 в сообщении #1263003 писал(а):
Nanogigant в сообщении #1262824 писал(а):
что будет, если разогнать человека в коридоре здания длиной 50 метров до скорости, составляющей треть от световой
В процессе разгона человек ощутит (хотя нет, не ощутит; подвергнется) перегрузку(-е), величину и последствия которой предлагаю оценить самостоятельно. До окна долетит плёнка полностью ионизированного вещества, т.е. плазмы. А дальше может быть весьма интересно.


Исходя из гипотезы Munin для прохождения нашего человека сквозь стекло достаточно развить скорость 2188км/с, в то время, как наш человек будет двигаться с 100000 км/с, т.е. в 50 раз быстрее. Не знаю, только ли принцип запрета Паули будет препятствовать прохождению сквозь стекло? Насколько я знаю, то ядерные электро-магнитные силы препятствуют этому. Вобщем, я склоняюсь, что даже на такой скорости объект не пройдёт сквозь другой объект.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение07.11.2017, 12:24 
Аватара пользователя


11/06/12
7644
Минск
Слышь, Бивис, он сказал «ядерные электро-магнитные силы» ;-D

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение07.11.2017, 12:47 
Аватара пользователя


06/11/17
9
Харьков
Aritaborian в сообщении #1263045 писал(а):
Слышь, Бивис, он сказал «ядерные электро-магнитные силы» ;-D


Оооо... :facepalm: ядерные и электро-магнитные силы
Спасибо, уважаемый!))

Интересно Ваше мнение, что думаете произойдёт о удара человека о стекло на такой скорости?

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение08.11.2017, 17:52 


02/11/11
1112
Меня как-то интересовал вопрос, если человек упадет с высоты 100 км на поверхность типичной нейтронной звезды, то какого размера лужа от него останется? Покроет ли она всю поверхность нейтронной звезды? : )

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение08.11.2017, 18:02 


20/08/14
3305
Россия, Москва
Это существенно более простой вопрос, достаточно взять количество нуклонов в теле человека и поделить на площадь поверхности нейтронной звезды, если толщина слоя окажется больше 1 нуклона - покроет всю.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение08.11.2017, 21:00 


27/08/14
162
Излучение, возникшее от нагретого воздуха при торможении в нём человека скорее всего испарит окно ещё до того, как человек до него долетит. Вместе со зданием.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение10.11.2017, 12:30 
Аватара пользователя


06/11/17
9
Харьков
Progger в сообщении #1263568 писал(а):
Излучение, возникшее от нагретого воздуха при торможении в нём человека скорее всего испарит окно ещё до того, как человек до него долетит. Вместе со зданием.


Всё событие от начала движения до контакта с окном — это одна двух-миллионная секунды. Разве может что-то так быстро оказать воздействие в таком масштабе?

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение14.11.2017, 21:48 
Аватара пользователя


19/02/13
1071
Кинетическая энергия человека массой 70 килограммов на интересующей вас скорости будет эквивалентна энергии взрыва атомной скорее термоядерной бомбы мощностью более восьмидесяти мегатонн. Как вы полагаете, этого хватит для испарения окна?

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение17.11.2017, 17:21 
Аватара пользователя


06/11/17
9
Харьков
Vladimir-80 в сообщении #1265331 писал(а):
Кинетическая энергия человека массой 70 килограммов на интересующей вас скорости будет эквивалентна энергии взрыва атомной скорее термоядерной бомбы мощностью более восьмидесяти мегатонн. Как вы полагаете, этого хватит для испарения окна?


Полагаю, что этого хватит не только для испарения окна. Речь шла об испарении окна со зданием ещё до непосредственного контакта со стеклом. А времени до этого столкновения немного — $5\cdot10^{-7}\,\text с$. Если конечно тепловая энергия не только не распространится ещё быстрее, но и окажет воздействие на все эти объекты в указанный промежуток времени.

 Профиль  
                  
 
 Re: Моделирование удара человека об окно на 1/3 скорости света
Сообщение17.11.2017, 17:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


27/04/09
21079
Уфа
Ну, тут считать надо.

Кстати, много нулей подряд — не признак хорошего тона. :-) Их количество трудно оценивать при чтении; вместо этого стоит делить их на группы (0,000 000 5 с) или указывать порядок величины явно ($5\cdot10^{-7}\,\text с$), в том числе приставкой СИ (0,5 мкс).

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 16 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Модераторы, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group