Domanda tecnica

Un aeromodello di circa un kg, che picchia un ostacolo ad una velocità di circa 60 Km/h... quanto pesa all'impatto? Mi spiego, che calcolo si fa per sapere i kg di spinta all'impatto?

Lo chiedo per sperare di togliermi un rimorso

[frank]

Originalmente inviato da Blackdam17

Un aeromodello di circa un kg, che picchia un ostacolo ad una velocità di circa 60 Km/h... quanto pesa all'impatto? Mi spiego, che calcolo si fa per sapere i kg di spinta all'impatto?

Lo chiedo per sperare di togliermi un rimorso

Il "peso" (meglio: la massa) è sempre quello, prima durante e dopo l'urto. Quello che tu vuoi, credo, è la forza che l'aeromodello ha impresso sull'ostacolo. Per calcolarla bisognerebbe sapere qualcosa di più sull'urto e sulla natura dell'ostacolo, ma se supponiamo che l'ostacolo fosse inamovibile e che l'urto sia stato anelastico (spiaccicamento senza rimbalzo) e sia durato 0,2 secondi in tutto (supposizione arbitraria, ma tanto per avere un punto di partenza), allora la quantità di moto dissipata nell'urto è:

Q = m x v = 1 kg x 16,67 m/s = 16,67 kg*m/s

Siccome l'impulso ricevuto è pari alla quantità di moto dissipata, e l'impulso è pari al prodotto della forza per il tempo per cui si esercita:

Q = I = F x s --> 16 kg*m/s = F * 0,2s

da cui F = 83,33 kg*m/s^2

Quindi la forza media esercitata nell'urto durato 0,2 s sull'ostacolo inamovibile è stata di 83,33 N pari a circa 8,5 Kg-peso.

[Pepitos]

non vorrei dire cavolate, ma 8,5 kg di botta per un modello
da 1 kg che viaggia a 60 km orari, mi sembrano pochini.

A scuola anni fa' non ero certamente una cima, ma mi sembra
di ricordare una formula di questo tipo:
1/2 m*Vquadro, cioe' la massa x il quadrato della velocita',
diviso 2. Quindi, se la formula fosse quella sarebbe in questo
caso 16,6 ms x 16,6 = 275 x 1 kg = 275 /2 = 137 Kg

Per me e' una botta di 137 kg.

salvo errori od omissioni

[Il Nero]

Originalmente inviato da Pepitos

non vorrei dire cavolate, ma 8,5 kg di botta per un modello
da 1 kg che viaggia a 60 km orari, mi sembrano pochini.

A scuola anni fa' non ero certamente una cima, ma mi sembra
di ricordare una formula di questo tipo:
1/2 m*Vquadro, cioe' la massa x il quadrato della velocita',
diviso 2. Quindi, se la formula fosse quella sarebbe in questo
caso 16,6 ms x 16,6 = 275 x 1 kg = 275 /2 = 137 Kg

Per me e' una botta di 137 kg.

salvo errori od omissioni

Non capisco che calcoli hai fatto... quella che hai postato è l'energia cinetica... come hai fatto ad ottenere kg?
Il ragionamento di abe sugli urti anaelastici mi sembra corretto, ma al momento non mi ricordo più una mazza di urti (i tempi di meccanica razionale sono lontani...). Certo l'energia cinetica posseduta dal modello è alta (137 J non so pochi...). Lascio la parola a qualcuno fresco di urti...
Ciao

[frank]

Originalmente inviato da Pepitos

non vorrei dire cavolate, ma 8,5 kg di botta per un modello
da 1 kg che viaggia a 60 km orari, mi sembrano pochini.

A scuola anni fa' non ero certamente una cima, ma mi sembra
di ricordare una formula di questo tipo:
1/2 m*Vquadro, cioe' la massa x il quadrato della velocita',
diviso 2. Quindi, se la formula fosse quella sarebbe in questo
caso 16,6 ms x 16,6 = 275 x 1 kg = 275 /2 = 137 Kg

Per me e' una botta di 137 kg.

salvo errori od omissioni

Quella che dici tu è l'energia cinetica. L'energia cinetica dell'oggetto impattante è di 137 Joule, che non sono una forza e quindi non sono chilogrammi-peso.
Comunque nel mio calcolo bisogna tenere conto della durata dell'urto, di quanto tempo impiega il modello ad "accartocciarsi" (sob!) sull'ostacolo. Se anziché 2 decimi di secondo come ho, molto ottimisticamente, immaginato fosse solo 1 decimo di secondo, la forza sarebbe doppia. Se fossero 2 centesimi, sarebbe 10 volte tanto. Su questo non ho idee precise, a naso direi che può essere nell'ordine del decimo di secondo, ma dipende dalla rigidità del modello e dell'ostacolo.

Verrebbe da chiedersi se Pepitos è anche stato promosso, quell'anno

comunque ha ragione frank, ma al suo ragionamento contesto la durata della deformazione nell'urto anelastico. Pur non sapendo nulla sulla decelerazione in questa fase (dipende dalla struttura del modello e della superficie impattata), per avere un'idea di massima si puo' ipotizzare una decelerazione costante, quindi una velocita' media pari alla meta' della velocita' iniziale (al termine il modello è fermo), 8,4m/s. Se ipotizziamo che la deformazione riguardi 10cm di fusoliera, che ipotizziamo concentrati in punta, con un calcolo qualitativo possiamo affermare che la durata dell'impatto è

t=0,1 m / 8,4 m/s = ca 0,01 s

quindi penso che sia piu' corretto pensare a tempi dell'ordine del centesimo di secondo, piuttosto che decimi.

[frank]

Originalmente inviato da simone76

Verrebbe da chiedersi se Pepitos è anche stato promosso, quell'anno

comunque ha ragione frank, ma al suo ragionamento contesto la durata della deformazione nell'urto anelastico. Pur non sapendo nulla sulla decelerazione in questa fase (dipende dalla struttura del modello e della superficie impattata), per avere un'idea di massima si puo' ipotizzare una decelerazione costante, quindi una velocita' media pari alla meta' della velocita' iniziale (al termine il modello è fermo), 8,4m/s. Se ipotizziamo che la deformazione riguardi 10cm di fusoliera, che ipotizziamo concentrati in punta, con un calcolo qualitativo possiamo affermare che la durata dell'impatto è

t=0,1 m / 8,4 m/s = ca 0,01 s

quindi penso che sia piu' corretto pensare a tempi dell'ordine del centesimo di secondo, piuttosto che decimi.

Hai probabilmente ragione, io avevo immaginato (arbitrariamente) uno "spiaccicamento totale" di un metro di aeromodello, da cui il decimo di secondo.

[Pepitos]

Originalmente inviato da simone76

Verrebbe da chiedersi se Pepitos è anche stato promosso, quell'anno

possiamo affermare che la durata dell'impatto è
t=0,1 m / 8,4 m/s = ca 0,01 s
quindi penso che sia piu' corretto pensare a tempi dell'ordine del centesimo di secondo, piuttosto che decimi.

ho anche detto che non ero una cima comunque quell'anno
ero stato promosso e comunque erano ... bei tempi

rimane comunque il fatto che la matematica/fisica non e' un
opinione e certamente avete ragione, ma ritornando alla domanda iniziale
di Blackdam , a prescindere che un modello di 1 kg. a 60 km/h che
colpisce con la sua ogivina la capoccia di qualcuno....fa molto ma molto
male (non oso pensare) e alla luce dei vostri ultimi calcoli dove
prevedete una durata dell'impatto di circa 1 centesimo di secondo, quale
sarebbe la risposta (in kg) da dare alla domanda di Blackdam???

a sto punto son curioso

[Pepitos]

Originalmente inviato da simone76

Verrebbe da chiedersi se Pepitos è anche stato promosso, quell'anno

possiamo affermare che la durata dell'impatto è
t=0,1 m / 8,4 m/s = ca 0,01 s
quindi penso che sia piu' corretto pensare a tempi dell'ordine del centesimo di secondo, piuttosto che decimi.

ho anche detto che non ero una cima comunque quell'anno
ero stato promosso e comunque erano ... bei tempi

rimane comunque il fatto che la matematica/fisica non e' un
opinione e certamente avete ragione, ma ritornando alla domanda iniziale
di Blackdam , a prescindere che un modello di 1 kg. a 60 km/h che
colpisce con la sua ogivina la capoccia di qualcuno....fa molto ma molto
male (non oso pensare) e alla luce dei vostri ultimi calcoli dove
prevedete una durata dell'impatto di circa 1 centesimo di secondo, quale
sarebbe la risposta (in kg) da dare alla domanda di Blackdam???

a sto punto son curioso

[frank]

Originalmente inviato da Pepitos

ho anche detto che non ero una cima comunque quell'anno
ero stato promosso e comunque erano ... bei tempi

rimane comunque il fatto che la matematica/fisica non e' un
opinione e certamente avete ragione, ma ritornando alla domanda iniziale
di Blackdam , a prescindere che un modello di 1 kg. a 60 km/h che
colpisce con la sua ogivina la capoccia di qualcuno....fa molto ma molto
male (non oso pensare) e alla luce dei vostri ultimi calcoli dove
prevedete una durata dell'impatto di circa 1 centesimo di secondo, quale
sarebbe la risposta (in kg) da dare alla domanda di Blackdam???

a sto punto son curioso

Sotto la tua ipotesi la forza media esercitata durante l'urto sull'ostacolo sarebbe circa 170 kg-peso.