• Авторизация


Дождливо-наклонное 12-10-2009 15:41 к комментариям - к полной версии - понравилось!


Если бы мне было не лень, можно было бы, оценив высоту нахождения туч и средний размер капель, вывести формулу скорости ветра, глядя на то, как капли дождя летят под углом в 45 градусов к земле...
вверх^ к полной версии понравилось! в evernote
Комментарии (11):
Sivuch 12-10-2009-16:03 удалить
Вот ты мне напомнил давнишнюю историю.
Мне надо было сшить чехол для палатки. Дно в виде эллипса. сам чехол-прямоугольник. Я полночи вычисляла длину дуги эллипса (чтобы вычислить сторону прямоугольник), используя криволинейный интеграл, производные и т.д., а когда в решении дошла до элементарного интеграла, решила, что просто возьму сантиметр и померяю длину дуги эллипса. :)))))))))
Ye_Olde_Nick 12-10-2009-18:02 удалить
Ralama, вот это память!!!

Слушай, не согласишься незадорого проиндексировать мне дневник? ))
Ye_Olde_Nick 12-10-2009-18:04 удалить
Sivuch, мы в Крыму, сидя на горе, расчитывали, на какую высоту надо ещё подняться, чтобы Турцию увидеть. )))
Ralama 12-10-2009-18:09 удалить
Ye_Olde_Nick, я не знаю, что это, но за деньги я это могу )
Исходное сообщение Ye_Olde_Nick
Sivuch , мы в Крыму, сидя на горе, расчитывали, на какую высоту надо ещё подняться, чтобы Турцию увидеть. )))
Рефракцию учитывали? Над тёплым морем воздух нагревается, и меняет показатель преломления. Кажется, у Фейнмана в задачнике была такая задачка: найти градиент показателя преломления, чтоб человек смог увидеть свой затылок (предполагается полное отсутствие поглощения, ессно; практически идеальное оптоволокно). То есть происходит инверсное распределение коэффициента преломления по высоте: внизу меньше, вверху больше.Луч света, натурально, норовит заползти в менее оптически плотную среду и слегка начинает огибать Землю.
А ведь ежли учитывали бы, то и до утра на горе просидеть можно!
Ye_Olde_Nick 12-10-2009-23:11 удалить
Andrew_S_Nikolaev, насколько помню, рефракцией мы пренебрегали... Если представить, что мы сидели на холодной земле, и Турция была тоже на холодной земле, а между нами было тёплое море, то показатель преломления должен был измениться дважды - сначала в одну сторону, а потом обратно. ))))

Также мы не учитывали влияние гравитации на фотоны...
Исходное сообщение Ye_Olde_Nick
можно было бы, оценив высоту нахождения туч и средний размер капель, вывести формулу скорости ветра, глядя на то, как капли дождя летят под углом в 45 градусов к земле...

Ну какая формула, от чего параметр-то зависит? Просто величина скорости. И от высоты туч совершенно не зависит. Потому что скорость капли достаточно быстро стремится к установившейся (там дифура первого порядка и решение получается вида V(1 - exp{-at}, где экспонента очень быстро затухает, за несколько десятков метров). Поэтому что с 200 метров капает, что с 2 км - один фиг.
Дальше считаем капельку шаром, для нахождения силы сопротивления, оказываемого воздухом, пользуемся формулой Стокса, вычисляем установившуюся скорость из равенства этой силы и силы притяжения. Поскольку угол полёта капель равен 45°, то горизонтальная компонента скорости должна быть равна вертикальной. Найдём вертикальную - найдём скорость ветра, они равны.
Скорость V установившегося падения твердого шара радиуса R и плотности r' в вязкой среде с плотностью r, происходящего под действием силы тяжести, равна:
V = 2R•R•g(r' - r),
пренебрегаем плотностью воздуха по сравнению с плотностью воды и считаем, что капля радиусом 2 мм. Подставляяяяяем:
V =2•(2/10²)²•10•10³ = 8 м/с.
По шкале Бофорта это 5 баллов. Вот так-то, 5 баллов, круто значит! Но сам Френсис Бофорт считал, что это свежий ветер, при нём "колеблются ветки и тонкие стволы деревьев".
Ye_Olde_Nick 12-10-2009-23:50 удалить
Andrew_S_Nikolaev, что-то у меня размерности не складываются в формуле для V:

С одной стороны [м/с], с другой [м] [м] [м/с^2] [кг/м^3]=[кг/c^2]. Или здесь какая-то хитрая плотность с размерностью [с/м^2]?

Насчёт деревьев ничего сказать не могу - в том месте, где я видел такой дождь, все деревья недавно срубили и строят новую развязку для "четвёртого кольца".
Ответ на комментарий Ye_Olde_Nick #
Исходное сообщение Ye_Olde_Nick
Andrew_S_Nikolaev, что-то у меня размерности не складываются в формуле для V:
В коэффициенте динамической вязкости жидкости размерность осталась. Я ж тоже ленивый, сам не стал уравнение Навье-Стокса решать, схватил готовую формулу.
"Коэффициент η является положительной величиной, который определяет скорость переноса импульса в результате теплового движения частиц жидкости, и зависит от свойств среды. Он численно равен импульсу, переносимому в единицу времени через площадку в 1 м2 при градиенте скорости (в направлении, перпендикулярном к площадке), равном единице (1м/с на 1 м длины). В системе СИ единицей измерения коэффициента вязкости является Паскаль-секунда."
А если честно приравнять силы, то скорость капли получится (ρ - плотность)
V = R²•g•ρ/3η
Я предположил, что они уже учли как-то η. Теперь порылся в инете: η для воздуха =17,1 мкПа×с.
Теперь подставляем это в формулу с учётом к-та вязкости:
Ой, чуть не забыл. Я уже подставил, удивился и понял, что капля диаметром 4 мм - это много. Тем более, что она реально такая капля должна лететь расплющенная, т.е. обладать большим сопротивлением, чем шарик той же массы. И мне захотелось обратную задачу решить - какого радиуса капля должна быть, чтоб 8 м/с ветер чисто наискось дождь сдувал.
Получается R² = 3ηV/(ρg)
R² = 3•17,1•8•10^(-6)/(10³•10) = 4•10^(-8)
Т.е. R = 0,2 мм. Морось какая-то в полмиллиметра диаметром...
А чтоб увеличить эту каплю до приличных миллиметровых размеров, раза в 2, надо, чтоб скорость ветра увеличилась в 4 раза, а это уже ураган.
Да, предположение о том, что капли ведут себя как шарики воды, в этом случае слишком грубое...
Ye_Olde_Nick 13-10-2009-09:09 удалить
Andrew_S_Nikolaev, я снимаю все свои шапки за столь скрупулёзный подход к делу.

Субьективно я бы оценил тот дождь, как не очень крупный, а ветер на 5-10 м/c. С ног не валит. ))


Комментарии (11): вверх^

Вы сейчас не можете прокомментировать это сообщение.

Дневник Дождливо-наклонное | Ye_Olde_Nick - Дневник Ye_Olde_Nick | Лента друзей Ye_Olde_Nick / Полная версия Добавить в друзья Страницы: раньше»