Jak byłem mały to takie rzeczy kazali liczyć na olimpiadzie fizycznej, to dość proste. Każdy po studiach inżynierskich z odrobną wysiłku powinien nawet wskazać gdzie komin się złamie (maksymalna siły... trzeba się tylko zastanowić, czy scinające, o ktorych pisaliśmy, czy rozciągające, nad ktorymi trzeba by chwilę pomyśleć a nie dam głowy, że maksimum przypadnie w tym samym miejscu).
A filmik z prawdziwego wyburzenia potwierdzający wzorki zawsze miło obejrzeć;)
Czytam, ale ciężko mi się to czyta (może ze zmęczenia:) ). Ja bym ujął to w trzech zdaniach (chyba że się mylę). Na spadający komin działa nierównomiernie rozłożona masa komina o zmiennym przekroju pierścieniowym (największy przekrój u dołu komina i najmniejszy u góry - czyli stożek ścięty), oraz siły bezwładności. Później liczę momenty obciążające komin podczas spadania w funkcji kąta pochylenia tegoż komina do podłoża. Siłę bezwładności przykładam w środku ciężkości masy komina i liczę strzałkę ugięcia komina. Największe ściskanie zawsze będzie u podstawy komina co wynika z momentu, który daje po zewnętrznych włóknach rozciąganie, a wewnętrznych ściskanie. Dodając do tego składową masy komina na oś tego komina mamy już pewnie sporą wartość. Tylko, że wcześniej cały proces zniszczenia i tak jest rozpoczęty wielkim "bum" :)
Wracając do komina: nie wiem jak i gdzie podkłada się materiały wybuchowe, ale ponieważ to wybuch inicjuje wyburzenie (u podstawy) to jakie znaczenie ma tu podstawa? A jeśli komin został wyburzony jak WTC? Co by do tego miała podstawa? Czy to czasem nie jest tak, że tylko w celu utraty równawagi ważny jest punkt podparcia względem którego zachodzi obrót? Jeśli przyłoży się siłę F na końcu komina (u góry) w jego osi (takie założenie), a podstawa ma średnicę D, to daje to moment F*(D/2). Więc im mniejsza podstawa, tym mniejszy moment wywrócenia. Tylko, że tu trzeba by zrobić doświadczenie z dwoma spadającymi "patykami" o tej samej masie, ale innych podstawach. To coś jak w zbiornikach naziemnych liczy się stateczność konstrukcji w wyniku działania wiatru. Tylko, że tu nic nie spada i trzeba brać pod uwagę sytuację, że prędzej zbiornik się przesunie niż wywróci :) Zaś w przypadku spadającego komina takie założenia o rodzaju podstawy mają chyba drugorzędną rolę.
Ładowanie na wywrotkę to pikuś IMHO, zazwyczaj o niebo ważniejsze będzie, żeby nie trąciło o sąsiedni komin, nie wpadło na pobliskie budynki, kable, etc.
formatting link
?v=M2-oSqX4B_U oraz tu - od 00:49
formatting link
W tym ostatnim też bardzo dobrze widać jak padająca konstrukcja zgina się w połowie...
Nie, właśnie tak. Oczywiście dla komina _sztywnego_, tj. nie zginającego się i nie pękającego.
Środek komina jest dwa razy bliższy podstawy, niż czubek. Przy dowolnie założonej chwilowej prędkości kątowej czubek ma prędkość postępową dwakroć większą niż środek, stąd jego energia kinetyczna ~ V^2 jest czterokrotnie większa. Również w momencie upadku.
A spadł z dwukrotnie większej wysokości, więc początkową energię potencjalną ~ H miał tylko dwa razy większą niż środek. "Coś" go napędziło, a środek - spowolniło. :)
E tam, machanie rękami. ;)
Dopóki komin się nie złamie rozpatrzmy różne jego fragmenty o równych masach M, w różnych odległościach R od podstawy. Na każdy fragment działa taki sam ciężar Mg. Niech kąt odchylenia od pionu nazywa się f - radialna składowa ciężaru równoważona jest przez reakcję niższej części komina, styczna zaś, przyspieszająca upadek, wynosi Mg*sin(f). Wynikające stąd przyspieszenie liniowe wynosi g*sin(f) i _nie_ _zależy_ od R - a przecież, skoro komin pozostaje prosty, to przyspieszenie winno być proporcjonalne do R.
Zatem przyspieszenie liniowe padającego prostego komina jest w jego dolnej części mniejsze, niż wynika z działania ciężaru, zaś u szczytu większe. Czyli dół jest hamowany, a góra przyspieszana przez naprężenia w kominie.
Poczatkowo komin (+murowany) ma dobre checi utrzymania tej samej (aczkolwiek rosnacej) predkosci katowej na calej dlugosci. Niestety nie jest na to liczony w dodatku jest murowany a wiadomo, że zaprawa jest najslabszym elementem muru i z bezpiecznego zalozenia nie pracuje na rozciaganie a tu uaktywniaja sie sily bezwladnosci oraz klasycznej grawitacji i rozne momenty sil oraz naprezenia rozciagajace, niestety :D
P.s. Zamiast isc do kata proponuje przypomniec sobie dzialanie bata ;)
Dnia Wed, 05 Oct 2011 15:50:41 +0200, bartekltg napisał(a):
W tym nic, tylko czy te dodatkowe naprezenia powoduja ze czubek komina spada szybciej niz swobodnie upuszczona cegla ? Chyba nie .. wiec trzeba to wszystko jeszcze raz przemyslec i nad kierunkami sil sie zastanowic, oraz wykonanymi przez nie pracami.
Na razie bez wzorkow, bo one cos mi sie komplikuja, ale jesli cos spada z przyspieszeniem takim ja ziemskie, to nie potrzebuje dodatkowych sil - sama grawitacja mu wystarczy.
A tu wiadomo srodek spada wolniej niz srodek, ale jak to sie ma do swobodnego spadku, to sie nie wypowiem.
No, ten metrowy to jakby z wiekszej wysokosci spadal :-)
No jakies tam o rzad mniejsze od sciskania naprezenia mozna przyjmowac ale lepiej nie ryzykowac a nuz jest tam przymurowany waciak albo gumiaki... Naprezenia rozciagajace od parcia wiatru powinny byc niwelowane przez naprezenia sciskajace od ciezaru wlasnego komina i forme o zmiennym przekroju.
Tak, ewidentnie gora dodatkowo przyspiesza/dociska dol :)
Nie, no o narmalny bat chodzilo ;) Widac jak gora zostaje bezwladnosciowo za dolem, nie moze sprostac predkosci katowej i liniowej jaka wypadala by w zaleznosci od promienia obrotu...
Piekny przyklad dydaktyczny w zakresie teorii grawitacji, szczegolnie dla wszelkiej masci malkontentow oraz tepakow..
Zakrzywiona przestrzen mowi kominowi jak ma sie poruszac, walacy sie komin mowi przestrzeni jak ma sie zakrzywiac.
Tak teorie grawitacji Einsteina w jednym zdaniu genialnie strescil prof. Alan Guth z Massachusetts Institute of Technology - "przestrzen mowi materii, jak ma się poruszac , a materia mowi przestrzeni, jak ma sie zakrzywiac".
PolyTech Forum website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here.
All logos and trade names are the property of their respective owners.