удар об голову =)

Сообщение №62424 от СергейИв 22 июля 2010 г. 01:46
Тема: удар об голову =)

У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.


Отклики на это сообщение:

> У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
> При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.

Думаю следует сделать шаг от умозрительной физики Аристотеля к физике более современных ученых, кажется, Галилей первым ввел в науку эксперимент...


> У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
> При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.

Предмет ударит своей поверхностью.
А сила удара, передаваемые энергия и импульс зависят от высоты падения.


> > У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
> > При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.

> Предмет ударит своей поверхностью.
> А сила удара, передаваемые энергия и импульс зависят от высоты падения.

Сила не зависит от высоты....


> У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
> При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.

На неправильно поставленный вопрос вряд ли удастся получить "верный ответ на вопрос спора". В принципе, самый верный ответ был уже дан:
> > Предмет ударит своей поверхностью.

Вы же, видимо, подразумевали нечто иное. Например, как связаны ощущения человека при ударе с теми или иными физическими величинами, характеризующими взаимодействие падающего предмета с головой человека. Точный, как Вы пишете, "верный" ответ будет непрост, поскольку зависит от множества факторов. Начнем с человека: если тот беспробудно пьян, то зависимость может вообще отсутствовать. В общем, ощущения весьма индивидуальны.

Коль вопрос задан на физическом форуме, стоит ограничиться физической постановкой вопроса. А это означает, что необходимо принять некую модель взаимодействия, безусловно упрощенную по сравнению с реальностью.

Вот пример такой модели: человек стоит на поверхности Земли и рассматривается как единое целое с Землей. Явные упрощения: механические параметры тела человека, определяющие деформации при ударе, наверняка отличаются от соответствующих параметров (поверхности) Земли, да и само тело человека неоднородно - деформации при ударе будут распределены между черепной коробкой, костями позвоночника, ног, суставами и т.д. и т.п.

Далее, принимаем, что удар - абсолютно упругий (после удара предмет отскакивает от головы), а также что деформация головы упругая, с постоянным коэффициентом упругости.

В такой постановке задача решается очень просто: составляются уравнения по законам сохранения энергии и импульса, а также учитывается, что в момент максимальной деформации (скорость предмета относительно поверхности головы человека равна нулю) максимальна величина энергии упругой деформации. Определив величину этой деформации, получим и величину силы, с которой предмет бьет по головушке.

Представить себе, что происходит в реальности, в какой-то степени помогают граничные значения параметров. Представьте себе два варианта, в которых импульс падающего тела одинаков: 1) на человека медленно (1 см/с) падает стальная плита массой в одну тонну и 2) быстро (1000 м/с) падает пуля массой 10 грамм - и оцените возможные результаты. Затем измените условия (скорости движения) обоих вариантов так, чтобы одинаковой была кинетическая энергия.

Можете проверить на себе или на Вашем друге. Эксперимент - критерий истины.


> > > У нас с другом возник спор,который уже давно длится и хотелось бы услышать грамотный и,самое главное, верный ответ на вопрос спора.=)
> > > При падении с разной высоты один и тот же предмет ударит человека по голове с разной силой... Вопрос такой: чем же на самом деле ударит человека этот предмет - силой,энергией,импульсом или чем то другим. И как это объясняется??? =)Естественно что падение происходит в реальном мире в воздухе.

> > Предмет ударит своей поверхностью.
> > А сила удара, передаваемые энергия и импульс зависят от высоты падения.

> Сила не зависит от высоты....

Энергия же зависит.
Сразу оговорюсь что как ученый я не собираюсь участвовать в антигуманных исследованиях. Поэтому падающий предмет попадает на пружину с коэффициентом упругости k, но сам удар неупругий, поэтому в результате энергия передается пружине.

Энергия равна Eу=(kx^2)/2, где x - максимальная деформация пружины (кинетическая энергия падающего тела полностью погашена). х = (2E/k)^0.5. kx - сила деформации пружины. Eк = mgh.
F = k(2E/k)^0.5 = k(2mgh/k)^0.5. Вот и пожалуйста, зависит.

Можно задаться расстоянием, на котором останавливается летящий предмет, допустим, d и считать, что его торможение равнозамедленное. Тогда время торможения у меня получается t = 2d/v, передаваемый импульс равен mv = Ft, отсюда сила F=mv/t = mv^2/2d = mgh / d. Но d зависит от h.


Если равнозамедленное, то F = ma и не зависит от высоты. Но это не жызненно.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100