Hjälp att räkna ut vikt vid nedslag

Ytspänningen har inget med saken att göra. OK, det finns inget "inget" inom fysiken lika lite som det finns absolut vakuum men ytspänningen har fullkomligt obetydlig inverkan i den här frågan.

Tack, men jag tror Ts var mest intresserad av att förstå grundprincipen.
Har du studerat på Farkost?
Jag har gått på elektro.
Vem är mannen på din avatar?

Ptja.. simhopparna använder då bubbelmaskin för att minska ytspänningen för att inte skada sig om dom landar fel.

http://www.simarena.se/Krav-foer-simhopp.html


Ja grundprincip i all ära, men detta var faktiskt helt fel

Nej har inte studerat farkost, läser maskinteknik.

Mannen på min avatar är ingen mindre än Pierre Simon de Laplace.

Läser du maskinteknik så har du ingen tyngd i denna diskussionen.
Det är uppenbart att bubblorna inte gör något med ytspänningen utan att bubblorna förändrar

massdensiteten ρ = m/v. Den förändrade massdensiteten kan du stoppa in i formeln som du hittade på wikipedia.

F = ma är en god approximation som förklarar att det är tiden som man retarderar farten
som ger kraften. Man behöver inte förklara mera för Ts. Men formeln som du hittade är bättre så klart.

Laplace var konservativ och således en lättviktare mot John Locke.
Ungefär på samma sätt som en från maskin är en lättviktare mot en från elektro.

ok, men han frågade väl efter kraften när han når vattenytan? inte på hur lång tid eller sträcka han retarderar ned till 0 igen. och med kraft tror jag han menar rörelseenergi, dvs en kraft som verkat över en sträcka för att uppnå hastigheten, som sedermera retarderar till 0 via en annan kraft.

rörelseenergin (mv^2)/2 vilket är 10,8kJ (vilket motsvarar en kraft på 1080N som verkat på honom i 10m, inte för att det är relevant här). För att retardera denna rörelseenergi ned till 0 krävs såklart motsvarande lika mycket arbete i andra riktningen, enligt newtons lag.

För att kumulativt komma upp till 10,8kJ i motsatt riktning krävs en motkraft under en viss tid. Men som din drag-ekvation visar så är motkraften proportionell mot hastigheten i mediumet, dvs initialt är kraften större och friktionen mot vattnet om man så vill, minskar iom att hastigheten minskar. Drag-kraften Fd bygger ju på konstant hastighet, om hastigheten avtar, kommer också Fd göra det.

Vi får alltså en impuls dvs en kraft som verkar över en viss tid, där den momentana kraften varierar och plottad mot tidsaxeln till formen liknar en poissonfördelning, vars integral, dvs area under grafen blir 10,8kJ eller newtonmeter om man så föredrar att mäta kraften över sträckan istället för tiden. Exakt hur stor den momentana kraften är i en given tidpunkt eller position, påverkas ju av hur han landar och hur han beter sig efter han slagit i vattnet (vilket är jäävligt svårt att räkna på för en sprattlande människokropp)

med andra ord: vi kan enkelt svara på hastigheten när han slår i vattenytan, men att svara på "hur stor kraft" går inte riktigt då frågan är felställd. Den enda "kraft" som verkar på honom under hela förloppet är ju tyngdkraften F=G*m1*m2/r^2 som resulterar i tyngdaccelerationen och hans hastighet vid anslag givet en sträcka.
Däremot kan vi säga hur stor rörelseenergi han har vid nedslaget och att han beroende på hur han landar kommer komma olika långt ned eller stanna på olika lång tid, beroende på hur han slår ned och beter sig i vattnet. Kraften som krävs för att retardera honom ned till 0 beror ju på över hur lång tid eller sträcka som kraften får verka, vilket ju beror på HUR han landar. Sammantaget handlar det alltså inte om en kraft utan en impuls där kraft*sträcka eller kraft*tid utgör en impuls som är lika stor som hans initiala rörelseenergi vid anslaget. håller ni med?

Mycket intressant tråd. Jag har en ny fråga.

Vi antar min kroppsvikt 110kg. Från hur högt kan jag antas kunna hoppa jämfota ner i bassäng, böjda knän, innan jag slår ihjäl mig mot ytspänningen? Jag antar att 110kg slår hårdare mot vattnet än 50kg-gubbe!

Det kan hända, vet att mythbusters har gjort ett test på detta!

https://www.youtube.com/watch?v=CyfZIb2bTIs

(endast trailer till avsnittet dock)


Hade lite brottom när jag markerade. F = m*a funkar jättebra, däremot a = Δv/Δt gäller inte.

Ni är säkert jätteduktiga.

Har aldrig träffat någon "elektro" så törs inte uttala mig om detta.


Ja precis.
Tiden den tar för han att retardera ner till 0 är ju avgörande för hur stor kraften blir.


Varför skulle han mena rörelse energi? Tycker det framgår väldigt tydligt att de är kraften och hastigheten han är ute efter.

Stämmer

Nej verkligen inte relevant.

Inte enligt newton, enligt http://en.wikipedia.org/wiki/Conservation_of_energy.

Energi har ingen riktning, men förstår vad du menar.


Lite osäker på vad du vill ha sagt här men ja, Fd minskar då hastigheten minskar.


Fd är den momentana kraften vid den momentana hastigheten. Det bygger alltså inte på att hastigheten måste vara konstant.


Ja de blir en varierande kraft som varierar så länge hastigheten är större än noll. Arean under grafen som du beskriver, kraften som funktion av tid, blir inte energi. F*t = [N*s]


Ungefär det jag kom fram till.

Frågan må vara lekmannamässigt formulerad, men inte felställd.

Detta stämmer inte heller, som nämnt tidigare så verkar även ett motstånd i vattnet. Varför skriver du ens gravitationen på det där sättet, vad vill du förmedla? Varför inte F = m*g?


Ja vi kan räkna ut rörelseenergin men det är helt meningslöst.

Yes!

Noooo!

Det var ju kraften han var ute efter.

du får, luftmotståndet ignorerat, samma hastighet oavsett vad du väger. däremot får du en högre rörelseenergi om du väger mer. om impulsen blir väldigt kraftig, dvs stor kraft under en kort tid så kommer du slå ihjäl dig. exakt var gränsen går för att rent biologiskt slå ihjäl sig har jag ingen aning om. Men generellt gäller att ju högre hastighet du har(dvs från ju högre höjd du hoppar), och ju högre drag-koefficient och anslagsarea du har (typ desto större magplask du gör) desto större kommer den initiala impulsen bli. Givetvis spelar det även roll vad du landar på, men i detta fallet var det ju vatten, men du kommer ju klara dig olika bra beroende på mediumets densitet. Men säg att vid 20meter så är du uppe i 70km/h eller 20m/s

drag coefficient=1 (uppskattat)
A=0,8m^2 (uppskattat)
densiteten för vatten=1000kg/m^3
Fd=(1000*(20^2)*1*0.8)=320000N Det motsvarar ungefär då att ha 32ton tyngd rakt över kroppen under en kort tid, eller att du utsätts för G-kraft på nästan 320000/(110*9,81)=297
och en dödlig chock (impuls) av G-kraft enligt wikipedia iaf är 237, så du lär dö. Givet ett kort tidsintervall på 0,35sek

Det finns dock säkert bättre sätt att räkna på. 320 000 är kraften din kropp skulle utsättas för givet att du färdades under vatten med 20m/s konstant hastighet, vilket ju inte är fallet, men man kanske kan approximera det till att i anslagsögonblicket och en kort odefinierad tid efteråt (såsom runt 0,35s) så är värdet i denna härad.

kraften för vad? Han har ingen egen inbyggd "kraft" (om han inte har superkrafter=)... utan bara en rörelseenergi.
Den enda kraft som verkat på honom fram till anslag är gravitationskraften. Efter det är det friktionskrafter i vattnet som retarderar hans rörelseenergi och omsätter denna energi till rörelseenergi och värme i vatttnet (enligt lagen om conservation of energy).

Vattnets "drag" Fd är som vi sagt momentan och varierar med tiden och hur han beter sig, därav kan vi inte ge ett vettigt svar gällande den kraften, endast något slags medel. Vi kan dock titta på det arbete som måste utföras (kraft över tid) dvs joule, dvs samma sak som rörelseenergi som går åt att retardera honom, och det borde väl rimligen då gå åt motsvarande mängd som han har i rörelseenergi?
Om vi sedan kan mäta hur djupt han hamnade, eller hur lång tid det tog, så borde vi få fram en genomsnittlig kraft som verkat på honom, men då måste vi veta den totala impulsen först.

dvs ge oss en tid eller ett djup till från då du slog i vattnet tills du stannade så kan vi svara på frågan, eller åtminstone ge dig ett medelvärde på kraften. Det exakta impulsförloppet och kraft /tid grafen kommer förbli okänd

Kraften som bromsar upp honom såklart.

Det är väl onödigt att räkna energin? Vad ska detta ge oss?

Fetmarkerat är ju dessutom vad vi kom fram till tidigare, den genomsnittliga kraften, retardationen. Denna är dock helt meningslös och säger oss i princip ingenting då kraften inte är linjär mot sträckan/tiden.

Du glömde ½

Fd = ½*Cd*ρ*A*V²