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
 
 Тепло при падении тела на планету с атмосферой
Сообщение19.04.2017, 06:55 


15/04/10
985
г.Москва
В термодинамике есть задачи типа узнать при падении с каких высот одного тела на Землю оно
расплавится полностью или частично. Такие задачи решаются составлением уравнения баланса кинетической энергии тела и теплоты плавления (абсолютно неупругий удар). К сожалению даже школьники понимают несовершенство такой постановки. Ведь реально почти все тела сгорают при падении в атмосфере. Чтобы сделать постановку более интересной надо видимо
1) учесть большие высоты падения, заменив выражение потенциальной энергии с
$W_{pot}=mgh$ на $W_{pot}=mgh \cdot \frac{1}{1+h/R}$
(результат интегрирования силы тяготения на участке $(0, h)$ )
2)учесть тепло выделяемое при движении в атмосфере.
Как учесть это тепло? (конечно модель зависимости плотности атмосферы от высоты- тема отдельного разговора, но хотя бы для самой простой). Насколько понимаю, что это модель вязкого трения а это в школе вообще не рассматривается
3) при столкновении можно также рассматривать задачи с начальными собственными скоростями
при соизмеримых массах сталкивающихся тел видимо использовать выражение приведенной массы и кинетической энергии переводимой в тепло
$T=\frac{m \cdot M}{m+M} \frac{V^2}{2}$

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепло при падении тела на планету с атмосферой
Сообщение19.04.2017, 12:05 
Заслуженный участник


09/05/12
25179
eugrita в сообщении #1210699 писал(а):
В термодинамике есть задачи типа узнать при падении с каких высот одного тела на Землю оно
расплавится полностью или частично.
А в чем метазадача? Понять, как моделируется соответствующий процесс, или приспособить модель к рамкам школьной программы? Просто уже сделанные допущения в любом случае неправдоподобны, так что починка потенциала и т.п. - это ловля блох.

 Профиль  
                  
 
 Re: Тепло при падении тела на планету с атмосферой
Сообщение20.04.2017, 06:23 


15/04/10
985
г.Москва
1)я конечно хотел изначально понять как моделируется соответствующий процесс. Но так же понял что затронул достаточно сложную область. Конечно для курса классической термодинамики начинающейся в школе достаточно ограничиться вопросами абсолютно неупругого удара и совершенно не нужно рассматривать конвективный теплообмен, модели вязкой жидкости, пограничный слой, з-н Ньютона-Рахмана и проч.
К сожалению физика всегда такая при 1м учебном знакомстве - несложные понятные задачи а потом - сложные вещи
2)поэтому видимо надо разграничить а)тип задач с абс неупругим соударением в вакууме (без учета сопротивления среды) б)задачи с сопротивлением среды (аэродинамический нагрев и проч)
извините ,тема некорректна и ее можно удалить

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 3 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, 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