О перегрузках, недогрузках, грузках и прочем

[vladyur]

Вот прочитал недавно: "На баллистическом спуске перегрузка составляла 12". Так, лезу в справочник по СИ. Никакой "перегрузки" нет. Есть у железнодорожников, есть у "водителей" ишаков. Но в точной науке механике нет такой единицы измерения. Так что же было в понятиях и единицах системы СИ с космонавтами? И вообще, что это за птичй язык - "перегрузки", "недогрузки", а где же "грузки"? Может кто-нибудь объяснит. Хотя бы про ту самую баллистическую траекторию и про ее "перегрузку".

[Парджеттер]

Перегрузка - это величина, которая представляет собой отношение ускорения объекта к ускорению силы тяжести, то есть

$$\frac{a}{g}$$

.
Величина, она, естественно, безразмерная. Поэтому, причем тут справочник по СИ, мне понятно достаточно слабо.

p.s. Во многих книжках можно прочитать фразы типа "перегрузка равна $5g$". Это безграмотно. А точнее, просто глупая традиция. Перегрузка - величина существенно безразмерная.

[Vladimir Dubrovskii]

Поскольку вопрос задан в хамской форме, значит ответ на него не интересен. Галочка в первом окне.

[vladyur]

Парджеттер писал(а):

Перегрузка - это величина, которая представляет собой отношение ускорения объекта к ускорению силы тяжести, то есть

$$\frac{a}{g}$$

.
Величина, она, естественно, безразмерная. Поэтому, причем тут справочник по СИ, мне понятно достаточно слабо.

Не надо морочить голову. Прямо ответьте, какая физическая величина, описанная в СИ, в каких единицах СИ и чему равна. Безразменая величиной в СИ есть только постоянная тонкой структуры. В механике их вообще нет.
Например, Вася весит 1000 Н. Это больше веса Кати в три раза. вы же не скажете, что безразмерная 3 есть физическая величина. Она ничего не определяет. Бог еГо знает, какова Катя. Физическая величина 1000 Ньтонов. Она точно определена в стандарте СИ. Точно также я прошу дать физическую величину в этом процессе космического спуска. Или вы хотите сказать, что такой величины нет, раз вы даже не понимаете причем тут СИ?

[mod="Jnrty"]![/mod]

[Парджеттер]

vladyur писал(а):

Не надо морочить голову. Прямо ответьте, какая физическая величина, описанная в СИ, в каких единицах СИ и чему равна. Безразменая величиной в СИ есть только постоянная тонкой структуры. В механике их вообще нет.
Например, Вася весит 1000 Н. Это больше веса Кати в три раза. вы же не скажете, что безразмерная 3 есть физическая величина. Она ничего не определяет. Бог еГо знает, какова Катя. Физическая величина 1000 Ньтонов. Она точно определена в стандарте СИ. Точно также я прошу дать физическую величину в этом процессе космического спуска. Или вы хотите сказать, что такой величины нет, раз вы даже не понимаете причем тут СИ?

Н-да, поспешил я с ответом. Надо было и правда проигнорировать, как верно сделал Vladimir Dubrovskii. Ну теперь буду знать, что Вы не в себе.

[vladyur]

Парджеттер

Цитата:

Н-да, поспешил я с ответом. Надо было и правда проигнорировать, как верно сделал Vladimir Dubrovskii. Ну теперь буду знать, что Вы не в себе.

Потрясающе. Простейший вопрос. И вместо ответа разыгрывается пантомима оскорбленного чего-то. Или называется "хамским". Бред и только. Бог с вами, не знаете и ладно.

[mod="Jnrty"]![/mod]

[Someone]

http://sch119comp4.narod.ru/02.htm

[vladyur]

Потрясающе. Задан тривиальнейший вопрос. Указана некоторая механическая характеристика величиной 10 во внесистемной единице "перегрузка". Указать системную, в единицах СИ величину этой механической характеристики.

Один оскорбляется, другой на какой-то сайт отправляет (сам видно не знает). А надо всего лишь сказать,что в системных единицах это состояние характеризуется значением Х единиц СИ (размерность или название). Ну, какой механик без выпендряжа знает? Или в МГУ на мехмате этого не знает никто? Может школьник какой подсчитает и скажет?

[mod="Jnrty"]![/mod]

[Jnrty]

[mod="Jnrty"]Предупреждение за оскорбительные высказывания в адрес участников обсуждения. При повторении подобных высказываний доступ на форум Вам может быть закрыт.
Кстати, подпись Ваша тоже выглядит весьма сомнительно.

На так непонравившемся Вам сайте объясняется, что означает термин "перегрузка". Если Вы в этом разберётесь, то легко догадаетесь, что величина перегрузки характеризуется безразмерным отношением двух сил (или двух ускорений, одно из которых - среднее ускорение свободного падения на поверхности Земли). Если Вы не в состоянии это понять, то не следует оскорблять других.[/mod]

[Someone]

vladyur писал(а):

Не надо морочить голову. Прямо ответьте, какая физическая величина, описанная в СИ, в каких единицах СИ и чему равна. Безразменая величиной в СИ есть только постоянная тонкой структуры. В механике их вообще нет.
Например, Вася весит 1000 Н. Это больше веса Кати в три раза. вы же не скажете, что безразмерная 3 есть физическая величина. Она ничего не определяет. Бог еГо знает, какова Катя. Физическая величина 1000 Ньтонов. Она точно определена в стандарте СИ. Точно также я прошу дать физическую величину в этом процессе космического спуска. Или вы хотите сказать, что такой величины нет, раз вы даже не понимаете причем тут СИ?

Вы в самом деле, что ли, не понимаете, что такое перегрузка? Когда в космос полетел Юрий Гагарин, этот термин, мне кажется, понимали даже младшие школьники. А Вы хвастались, что сдавали экзамен по физике самому Л.Д.Ландау. Полёт Гагарина в таком случае Вы должны были застать.

"Безразмерная 3" в Вашем примере имеет простой физический смысл: отношение веса Васи к весу Кати. Поскольку эта величина поддаётся определению физическими методами, то она вполне себе физическая величина, хоть и не описанная в справочнике по СИ. При желании, кстати, её можно интерпретировать как вес, выраженный через внесистемную единицу - "вес Кати". И размерность у неё будет "вес Кати". Однако это вряд ли удобно.

Аналогичная ситуация в случае перегрузки: это отношение веса тела в процессе разгона или торможения (возможно, и ещё в каких-нибудь ситуациях) к весу этого же тела на поверхности Земли (поскольку вес тела зависит от того, в каком месте Земли его измеряют, берётся некая средняя величина; насколько я помню со школьных времён, имеется в виду вес тела на широте 45° на уровне моря). Здесь тоже можно было бы интерпретировать перегрузку как вес, выраженный через внесистемную единицу - "вес тела на поверхности Земли". Однако эта единица оказывается своей для каждого тела, что уже совсем неудобно. Можно, поделив оба веса на массу тела, получить отношение двух ускорений, одно из которых - ускорение свободного падения на поверхности Земли $g$ (опять имеется в виду некая средняя величина - на уровне моря на широте 45°). Тогда перегрузку можно интерпретировать как ускорение, выраженное через внесистемную единицу $g$. Возможно, именно такую интерпретацию имеют в виду те, кто говорит: "перегрузка составляет $12g$". Кстати, это ускорение не относительно Земли, а относительно свободно падающей системы отсчёта.

[Dolopihtis]

vladyur писал(а):

..Безразменая величиной в СИ есть только постоянная тонкой структуры. В механике их вообще нет.

Постоянная тонкой структуры e^2/hcявляется безразмерной в гауссовой системе,т.к. в ней заряд измеряется в механических величинах. А в СИ заряд измеряется в кулонах.

[ddn]

При перегрузке речь идет об превышении веса $\vec P=m(\vec g-\vec a)$ (суммарной силы с которой тело действует на контактную опору или подвес) над весом покоящегося на протяжении некоторого времени тела $\vec P_0=m\vec g$. Кроме контактных сил предполагается наличие только силы тяжести, действующей на тело.
Мы здесь конечно предполагаем, что рассматривается одна и таже сила тяжести, при различных ускорениях $\vec a$ тела.

Относительная перегрузка, это $\frac{P-P_0}{P_0}=|\vec g-\vec a|/|\vec g|-1$, которая при параллельных векторах $\vec a$ и $\vec g$ (вдоль оси $z$), считая $g_z=-g<0$, тогда при $a_z>g_z=-g$ равна $-\frac{a_z}{g_z}=\frac{a_z}{g}$, a при $-g=g_z>a_z=-a$ равна $\frac{a_z}{g_z}-2=\frac{a}{g}-2$.

Абсолютная перегрузка, это $P-P_0=|\vec g-\vec a|-|\vec g|$, которая при параллельных векторах $\vec a$ и $\vec g$ (вдоль оси $z$), считая $g_z=-g<0$, тогда при $a_z>g_z=-g$ равна $ma_z$, a при $-g=g_z>a_z=-a$ равна $m(-a_z-2g)=m(a-2g)$.

- Если тело находятся в свободном падении в локально однородном поле силы тяжести, то двигаясь с ускорением $a_z=g_z=-g$, тело никакого веса (на опору) не создает $P=0$ - имеет место относительная перегрузка $-1$ (недогрузка) и абсолютная $-mg$.
- Если тело покоится на протяжении некоторого времени $a_z=0$ в локально однородном поле силы тяжести, то имеет место относительная перегрузка $0$ (нет перегрузки) и абсолютная $0mg$.

Я думаю, когда говорят о разменной перегрузке имеют ввиду не относительную, а абсолютную перегрузку, то есть (при $\vec a||\vec g$ и $(\vec a\cdot\vec g)<g^2$) не отношение $\frac{a_z}{g}$ (кое можно обозвать коэффициентом перегрузки), а величину $ma_z$.

[vladyur]

Уважаемый ddn
Спасибо за такую детальную информаци. Но вопрос был не о том, что такое "перегрузка". По секрету скажу, что я участвовал с докладом на 1-st IAA-RACTs Conference SPACE FOR HUMANITY, проходившем в Королеве 21-23 мая 2008 года с докладом. Название его "Проблемы колонизации Солнечной системы". Так что наверное кое-что о так называемой "пере-грузке" я знаю.
Вопрос который я задал состоит в том, каким значение системной единицы СИ можно описать то состояние, которое описывается внесистемной единицей "пере-грузка = 10". Будет ли это 500 Н, или 100 м/с^2, или 50 H/кг или еще какое значение и единица.
Механика есть точная наука. В ней все термины точно определены и характеристики, используемые в ней, строго стандартизированы в системе единицу СИ. В прикладных механических дисциплинах используются и внесистемные единицы. Например, килограмм-сила, мм.рт.ст. и т.д. Но в теоретической механике, вы можете узнать об этом у своих профессоров, внесистемные единицы изгоняются беспощадно.
Перегрузка есть внесистемная единица для описания некоторого механического процесса. И цель моей провокационной темы в том, чтобы показать, какая это плохая характеристика. Действительно. Если характеристика в единицах "перегрузки" равна 10, то еще можно сказать, что это действительно "перенгрузка". А если этот параметр равен 1? Тогда это что - "Грузка"?. А если 0.001 -- "недогрузка"? А если вообще 0. Тогда что "негрузка". По терминологической логике так. Но увы, для этого случая имеется термин "не-весомость". Точность языка отражает точность мысли. Небрежности, невнятности научного язык5а есть источник ошибок и не может иметь места. Невнятный язык есть источник плохих и неверных мыслей. А тут полнейшая невнятица. Какая-то просто нелепость. И если вы посмотрите предшествующие посты, то увидите, что некоторые просто запутались. То говорят о силах, то об ускорениях. Но силы и ускорения уж никак не одно и то же. Силы есть вещь реальная, А УСКОРЕНИЕ ЕСТЬ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАВИСЯЩАЯ ОТ ПОСТОРОННЕГО НАБЛЮДАТЕЛЯ. Одно и то же тело может иметь самый различный характер движения для разных наблюдателей и следовательно и разные ускорения.
Космонавтика слишком ответственное дело и опасная область деятельности, чтобы в ней можно продолжать использовать столь плохие термины. Вот в чем проблема.

Отмечу, что некоторые механики чувствовали неудовлетворенность. Например, ак. Ишлинский предлагал акселерометр (ускорениеметр) назвать "ньютонометром", потому что ну какое ускорение может мерить грузик на пружинке, прикрепленный к самому телу и по отношениюк этому телу почти неподвижный и измеряющий никакие не ускорения, а как раз расстояния.
Впрочем и ньютонометр тоже плохое название, ибо он измеряет вовсе не силы.

Что я хотел бы сказать в заключение. Прежде чем отвечать, попытайтесь понять суть вопроса.

[ddn]

vladyur писал(а):

Вопрос который я задал состоит в том, каким значение системной единицы СИ можно описать то состояние, которое описывается внесистемной единицей "пере-грузка = 10". Будет ли это 500 Н, или 100 м/с^2, или 50 H/кг или еще какое значение и единица.

Абсолютная в Ньютонах, относительная в единицах.

vladyur писал(а):

Механика есть точная наука. В ней все термины точно определены и характеристики, используемые в ней, строго стандартизированы в системе единицу СИ...
Перегрузка есть внесистемная единица для описания некоторого механического процесса. И цель моей провокационной темы в том, чтобы показать, какая это плохая характеристика. Действительно. Если характеристика в единицах "перегрузки" равна 10, то еще можно сказать, что это действительно "перегрузка". А если этот параметр равен 1? Тогда это что - "Грузка"?. А если 0.001 -- "недогрузка"? А если вообще 0. Тогда что "негрузка". По терминологической логике так. Но увы, для этого случая имеется термин "не-весомость".

Этот вопрос вообще не имеет отношение к размерности данной величины, он имееет отношение к ее физическому смыслу!

Корявый термин "Грузка" - это попросту говоря вес, абсолютный $P$, относительный $\frac{P}{P_0}$. "Негрузка" - это нулевой вес $P=0$ - невесомость. Нормальная "грузка" - это "нормальный" вес $P_0$ или же $1$ (когда перегрузка равна 0).

А ПЕРЕгрузка - это ПРЕвышение (алгебраическое) веса над его "нормальной" величиной, абсолютное превышение $P-P_0$, относительное $\frac{P-P_0}{P_0}$ . Если (алгебраическая) перегрузка отрицательна, то говорят о явлении недогрузки, если положительна - о явлении перегрузки. Невесомость - это отрицательная перегрузка $-P_0$ или же $-1$, то есть недогрузка.

Надеюсь, с терминами теперь понятно.

vladyur писал(а):

Силы есть вещь реальная, А УСКОРЕНИЕ ЕСТЬ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, ЗАВИСЯЩАЯ ОТ ПОСТОРОННЕГО НАБЛЮДАТЕЛЯ.

Ускорение НЕ ТОЛЬКО кинематическая характеристика, но и динамическая ТОЖЕ! Зависит оно не от наблюдателя, а от системы отсчета.

vladyur писал(а):

Одно и то же тело может иметь самый различный характер движения для разных наблюдателей и следовательно и разные ускорения.

В произвольной системе отсчета - да. В кинематики все (топологически подобные) системы отсчета равноправны, в динамике - нет! Инерциальные СО в динамике выделены законом инерции, ускорение относительно ИСО абсолютно по величине. Перегрузка - динамическое явление! (Вес, кстати, тоже)

vladyur писал(а):

Космонавтика слишком ответственное дело и опасная область деятельности, чтобы в ней можно продолжать использовать столь плохие термины. Вот в чем проблема.

Потому у космонавтики здесь нет проблем.

vladyur писал(а):

Отмечу, что некоторые механики чувствовали неудовлетворенность. Например, ак. Ишлинский предлагал акселерометр (ускорениеметр) назвать "ньютонометром", потому что ну какое ускорение может мерить грузик на пружинке, прикрепленный к самому телу и по отношению к этому телу почти неподвижный и измеряющий никакие не ускорения, а как раз расстояния. Впрочем и ньютонометр тоже плохое название, ибо он измеряет вовсе не силы.

Расстояния здесь - это деформации пружины. Измеряет он непосредственно как раз силу, в ньютонах (а не сами ньютоны) - поэтому тогда уж правильнее силометр, или же динамометр (а не ньютонометр). Измеряет он силу давления тела на опору (пружину), то есть вес грузика, тогда, по третьему закону Ньютона, определяется реакция пружины - сила действующая на грузик, а по второму закону Ньютона (зная массу грузика) - его ускорение. Если судить по конечному результату - то это именно ускорениеметр, или же акселерометр.

Вот в чем суть вопроса. В знании законов и категорий ньютоновской механики.