Долерит, гранит и Ньютон

... и изделия (не сооружения), и инструменты

Сообщение
Автор
16 янв 2018, 14:42
Ребята, приветствую!

Интересный разговор получается, но у меня паззл пока окончательно не сложился.

Я люблю упрощать, поэтому попытаюсь вернуться к истокам и записать все в виде тезисов. Если в чем-то не прав - поправляйте.

Теория:

- теоретически соударения бывают разными от абсолютно упругих, где потерь кинетической энергии тел нет, до абсолютно неупругих, где вся кинетическая энергия теряется. Любое реальное соударение, очевидно, находится между двумя этими крайностями.

- по какому типу пройдет соударение зависит от материала и количества кинетической энергии тел. Если энергии недостаточно для создания в области соударения давления, достаточного для появления деформаций, то соударение проходит по первому типу, иначе - по второму.

- в случае паундинга часть кинетической энергии отбойника после удара сохраняется, но для упрощения можно считать соударение неупругим. Большая часть энергии расходуется на деформацию и нагрев камня.

- распределение деформаций происходит пропорционально механическим прочностям соударяющихся материалов (грубо говоря возможности создать давление, превосходящее порог деформации для материала).

- при замене гранитного отбойника на долеритовый никакие параметры системы, кроме материала отбойника, не изменяются. Энергия перераспределяется так же, но деформации менее прочного тела усилятся, т.к. более прочный отбойник дольше обеспечит критическое давление в точке соударения, не деформируясь сам.

Практика:

- совершенно очевидно, что при соударении одинаковых материалов разрушения будут идентичными. 255см3 заготовки соответствуют 255см3 отбойника.

- гранит граниту рознь, как и долерит и базальт (помним про египетский базальт). Также на прочность сильно влияет экспозиция.

- если Энгельбах и Ленер обрабатывали существующие канавы, то производительность их экспериментов будет несколько завышенной за счет ослабления прочности поверхностного материала.

Насчет удельной контактной энергии разрушения на первый взгляд все красиво и понятно, но не совсем.

Сомнения:

- во-первых не понятен сам физический смысл величины измеряемой в Работа/Площадь в применении к нашему случаю. Если над площадью выполнить работу - она разрушится? А если эту работу выполнять маленькими порциями, скажем постукивая по обелиску куском сыра? :)

- во-вторых очевидна многократная разница в этой характеристике у гранита и долерита - 5 раз (с базальтом - 8 раз). Что будет если "плотность потока энергии" достаточна для деформации гранита, но недостаточна для долерита (скажем 3 • 105Дж/м2)? Получим ли "вечную" дробилку или деформации, даже не достигая пороговых, накапливаются?

Вобщем окончательной ясности нет.
16 янв 2018, 14:47
У меня в гараже остался олегов кусок долерита, есть и кусок гранита. Могу интереса ради подолбить чуток округлым краем, а потом узнать потерю в весе у обоих каменьев.

Миф, в который верят, постепенно становится правдой(Джордж Оруэлл)
16 янв 2018, 14:55
Hard писал(а):
остался олегов кусок долерита

Коля, я ж не знаю, как этот карельский габбро-диабаз соотносится с египетскими долеритами. Минералоги темнят.

рехмира
16 янв 2018, 15:05
keeperzz писал(а):
не понятен сам физический смысл величины измеряемой в Работа/Площадь


Наслаждайтесь (33Мега):
https://cloud.mail.ru/public/2VMg/Nvndzr67C

Мне вообще интересно, сколько мне надо высших образований, чтобы кулЮтурно побеседовать ОБО ВСЁМ?

Говорят, человек, знающий ВСЕ китайские иероглифы знает всё. Ну, просто всё. Вообще.

рехмира
16 янв 2018, 15:59
rekhmire писал(а):
Нет у меня уверенности в моей правоте насчёт того, что суммарным гранитным объёмом , которым я оперирую применительно к сумме накрошенных теперь гранита и долерита (отталкиваясь от НЕГО в пропорциях) оперировать и следует!!!

Следует!

Суммарный гранитный объем - это эквивалент затраченной на деформацию энергии, а энергия ведь никуда не девается.
До соударения:
- кинетическая энергия отбойника (Х Дж).
После соударения:
- энергия, затраченная на деформацию/нагрев заготовки (А Дж)
- энергия, затраченная на деформацию/нагрев отбойника (В Дж)
- кинетическая энергия отбойника (отскок = С Дж)

Очевидно, что Х = А+В+С.
Для случая двух гранитов А = В.

В случае идеального отбойника В ~= 0 (считаем, что нагрев пренебрежимо мал), и по закону сохранения энергии системы А = Х - С (= А + В из случая гранитов)

В случае гранит+долерит, деформироваться долерит будет меньше, чем гранит, энергия никуда не может перейти кроме как на бОльшую деформацию гранита (или на больший отскок, но этого не наблюдается).

Вопрос лишь в том, соответствует ли соотношение для гранита/долерита 9:2 действительности для нашего случая.
16 янв 2018, 16:13
keeperzz писал(а):
Суммарный гранитный объем - это эквивалент затраченной на деформацию энергии, а энергия ведь никуда не девается.


Я примерно таким же образом и рассуждал, но уже запутался окончательно:
viewtopic.php?p=15663#p15663

Книжки полистали? Там в искалочках задать "Удельная контактная энергия..."

рехмира
16 янв 2018, 18:04
[quote="rekhmire"]Я примерно таким же образом и рассуждал, но уже запутался окончательно/quote]
В чем сомнение?

Если формально решить задачу, то получится следующее:

Пусть Х Дж - суммарная энергия, затраченная на деформацию. Тогда в случае гранит/гранит она делится как Х/2 и Х/2.
В случае гранит/долерит, она делится как Х*9/11(гранит) и Х*2/11(долерит).
Разрушения гранита составят (255*9/11)/(1/2) = 417см3
Разрушения долерита мы прямо вычислить не можем, т.к. отсутствуют экспериментальные данные.
16 янв 2018, 18:30
keeperzz писал(а):
Разрушения долерита мы прямо вычислить не можем

Вооот! Именно в этом и сомнения. Что 2/11 энергии соударения
пошли на разрушение долерита - да. Но сколько долерита обсыпалось в см3 - непонятно.

Удельная контактная энергоёмкость разрушения - мера никак не соотнесённая с действительными объёмами разрушений. Только с поверхностью взаимодействия, с пятном удара.

рехмира
16 янв 2018, 19:45
Не хватает знаний и ума, надо руководствоваться посылом прапорщика: "нечего тут думать, трясти надо".

Желательно провести новый эксперимент, состоящий из двух частей.
1 часть.
Гранит/гранит. Тюкаем 1 час. Замеряем объём полученной выемки.
2 часть.
Гранит/не разрушаемый молот (металл). Тюкаем 1 час. Замеряем объём полученной выемки.
Сравниваем результаты.

Пример не разрушаемого молота (металл):
Изображение

ВСЁ БЫЛО ХОРОШО?
16 янв 2018, 20:08
ФОРМАЛИСТ писал(а):
1 часть.Гранит/гранит. Тюкаем 1 час. Замеряем объём полученной выемки.

http://rekhmire.simplesite.com/420101837
13.Дробит долерит

ФОРМАЛИСТ писал(а):
Гранит/не разрушаемый молот (металл). Тюкаем 1 час. Замеряем объём полученной выемки.

Кувалдой без рукояти.

рехмира
18 янв 2018, 20:36
Ну что, други? Ждать помощи?

рехмира
19 янв 2018, 19:05
rekhmire писал(а):
Ну что, други? Ждать помощи?

Кому, чем, сколько?

ВСЁ БЫЛО ХОРОШО?
26 янв 2018, 09:59
ФОРМАЛИСТ писал(а):
Кому, чем, сколько?

keeperzz писал(а):
Пусть Х Дж - суммарная энергия, затраченная на деформацию. В случае гранит/долерит, она делится как Х*9/11(гранит) и Х*2/11(долерит). Разрушения гранита составят (255*9/11)/(1/2) = 417см3Разрушения долерита мы прямо вычислить не можем, т.к. отсутствуют экспериментальные данные.


Шаг первый - получение РАВНЫХ разрушений у гранита и долерита.
Для получения в граните разрушений 510см3 следует затратить энергию 2А, а для получения в точности таких же разрушений 510см3 в долерите следует затратить энергию 9,15А (16,9А, если счесть базальт "другим долеритом").
Всё логично: долерит прочнее, на разрушение требует бОльшей энергии.

Не важно, чем дробили гранит: гранитом же (тогда 510см3 – суммароное разрушение), или условным некрошащимся молотом, (тогда 510см3 – разрушение гранитного массива).

Не важно, чем дробили долерит: долеритом же (тогда 510см3 – суммароное разрушение), или условным некрошащимся молотом (тогда 510см3 – разрушение долеритового массива).

Шаг второй сообщение РАВНЫХ энергий граниту и долериту, и получение НЕКИХ их разрушений.

А фактически, надо понять, какие разрушения получат гранит и базальт при сообщении им равных энергий извне, или при соударении.
И вот тут у НАС, Саша, с моей точки зрения, неувязка: не может быть так, что "В случае гранит/долерит, энергия делится как Х*9/11(гранит) и Х*2/11(долерит)"...
Энергии, сообщаемые гранитом долериту, или долеритом граниту РАВНЫ!
И вот тут я опять тупею. Поскольку не следует путать "шаг первый" и "шаг второй", чем я успешно занимался до сих пор. И вы - тоже.

Шо бум делать?

рехмира
26 янв 2018, 13:06
Олег, вот ссылка http://old.pskgu.ru/ebooks/markeev/markeev_12_04.pdf

стр.424 параграф 4.
стр.426 почти наш случай.

В момент соударения на отбойник и массив действуют одинаковые силы, направленные в противоположные стороны перпендикулярно условной плоскости соударения. Сказать, что сообщаемые энергии равны - нельзя, т.к. массив в нашей системе энергии не имеет и "сообщить" ничего не может.
Кинетическая энергия отбойника расходуется на разрушение обоих тел. Т.к. долерит более прочный, то энергия "израсходованная (взятая из кинетической)" для него будет меньше, а для гранита больше. Пропорция _возможно_ соответствует той, что мы обсуждаем.
В цитате я и написал "энергия, затраченная на деформацию...[] ... делится ..."
26 янв 2018, 17:44
keeperzz писал(а):
Олег, вот ссылка http://old.pskgu.ru/ebooks/markeev/markeev_12_04.pdfстр.424 параграф 4. стр.426 почти наш случай.


Не в обиду, Саша, но мне кажется, вы, как и неизбывный наш Безьенчук, вытаскиваете на свет божий не то, что нужно, а то, что дают... Я и сам знаю, что и-нет полон вот этого самого, но совсем не того.
В самой формуле "удельная контактная энергоёмкость разрушения" уже учтены (или эмпирически, или аппроксимацией) всё эти никчёмные для нашей задачи "тонкости" про упругий/неупругий и т.п. Зато, как же они хороши, удобны, эти "упругие/неупругие, абсолютно упругие/абсолютно неупругие" чтобы пустозвонить на массе страниц, гнать километраж! Причём, главная задача - чтоб никто ничего, не дай бог, не смог посчитать реально!
А об энергиях соударения - ни звука...
Прежде всего скажу, что любые изменения в физическом состоянии происходят от потребления энергии.
Кроме того мы живём в мире относительности. И, если одно тело неподвижно, оно ОТНОСИТЕЛНО неподвижно! Т.е., неподвижно относительно того, относительно чего оно неподвижно. А вот относительно летящего к нему другого тела оно ещё и как подвижно! Но если вы считаете каменный массив неподвижным относительно летящего в него отбойника - это ваша ошибка. В общем вы абсолютно правы здесь:
keeperzz писал(а):
Пусть Х Дж - суммарная энергия, затраченная на деформацию. Тогда в случае гранит/гранит она делится как Х/2 и Х/2.


А вот здесь - абсолютно нет:
keeperzz писал(а):
Т.к. долерит более прочный, то энергия "израсходованная (взятая из кинетической)" для него будет меньше, а для гранита больше.


Энергия соударения разделится между массивом и отбойником пополам всегда и совершенно однозначно! И это "пополам" даже в страшном сне не может "перекоситься" из-за разницы в материалах массива и отбойника.
А что разрушения у гранита и долерита окажутся разными под воздействием одинаковых энергий - их личное дело.
Вот нам и нужно понять, насколько именно разрушится гранит и насколько именно разрушится долерит в соответствии с их "удельной контактной энергоёмкостью разрушения":

1. Энергии равны.
2. Удельные контактные энергоёмкости разрушения такие-то.
3. Насколько что разрушится?
Всё.

рехмира
26 янв 2018, 18:52
>>Но если вы считаете каменный массив неподвижным относительно летящего в него отбойника - это ваша ошибка
Олег, вы серьезно?

>>Энергия соударения разделится между массивом и отбойником пополам всегда и совершенно однозначно!
Воот! Объясните пожалуйста откуда вы взяли это утверждение? Почему именно пополам? Что это за "энергия соударения"?

При соударении есть действующие силы, импульсы тел, кинетическая энергия. Про энергию соударения впервые слышу.
26 янв 2018, 19:03
keeperzz писал(а):
Олег, вы серьезно?

АБСОЛЮТНО.

keeperzz писал(а):
Почему именно пополам?

А как же иначе? От чего могло бы произойти иное деление?

keeperzz писал(а):
Что это за "энергия соударения"?

Тепловая, например. Но я, естественно не это имел в виду. Неграмотно выразился.
Подразумевал энергии уходящие на разрушение соударяющихся тел.

рехмира
26 янв 2018, 20:21
>>АБСОЛЮТНО
Зря.

>>Тепловая, например. Но я, естественно не это имел в виду. Неграмотно выразился.
>>Подразумевал энергии уходящие на разрушение соударяющихся тел.
В таком случае, если взять неразрушимое тело - куда оно "денет" свою "половину" энергии?
Нет никакой энергии соударения. Есть кинетическая энергия отбойника, которая в большей или меньшей степени тратиться на разрушение взаимодействующих тел.
Больше или меньше энергии сможет "вобрать" тело (позаимствовать из кинетической и истратить на деформацию) зависит от его материала.
При соударении тел _сила_ действия равна силе противодействия, а энергии здесь совершенно не при чем.
26 янв 2018, 20:45
keeperzz писал(а):
>>АБСОЛЮТНО Зря.

Ну, давайте по частям.
Какова кинетическая энергия у двух летящих рядом в одном направлении тел друг относительно друга?
А если остановить только одно первое при продолжающем двигаться втором?
А если остановить только одно второе при продолжающем двигаться первом?

А что будет с потенциальной энергией тела, которое поднимают, поднимают, поднимают над столом, а потом друг убирают из-под него и стол и вообще Землю?

Вот это всё - об относительности.

рехмира
26 янв 2018, 21:16
>>Ну, давайте по частям.
>>Какова кинетическая энергия у двух летящих рядом в одном направлении тел друг относительно друга?
Давайте.
Все зависит от системы отсчета. Если она привязана к одному из этих тел, то кинетическая энергия обоих тел в этой системе отсчета равна нулю.

Обычно систему отсчета привязывают к наблюдателю. В нашем случае с соударением система отсчета привязана к наблюдателю, который неподвижно стоит на земле. При большом желании конечно же можно принять систему отсчета, привязанную к отбойнику, но тогда наблюдатель будет движущийся (по интересной траектории), а это не удобно.
Упрощая, можно сказать, что кинетической энергией в системе отсчета привязанной к наблюдателю обладают те тела, которые могут больно стукнуть этого самого наблюдателя. В нашем случае массив не может стукнуть неподвижно стоящего наблюдателя (поэтому его кинетическая энергия нулевая), а отбойник - сколько угодно :)

Ну а глобально, конечно же все относительно. Даже наблюдатель. Сегодня он есть, а завтра уже может и не быть...
26 янв 2018, 21:49
Всё верно.
Но крошащимся камням наплевать на всю относительность. Т.е., что массив летит на отбойник, что отбойник летит на массив, крошатся они по третьему закону Ньютона. Отбойник крошит массива, массив крошит отбойника. ОНИ РАВНЫ ВО ВСЕХ СВОИХ ВОЗМОЖНОСТЯХ КРОШИТЬ, они летят друг на друга, ОБА ЛЕТЯТ. И вот тут-то и вступает в силу их равенство.
Вот они соударились, и... вы считаете, что величина энергии отдаваемой одним (первым) зависит от того, сколько её может "взять" второй? И, встречно - зеркально: отдаваемая вторым зависит от способности первого всосать её? Мне кажется. это анекдот.
Вы серьёзно полагаете, что в пятне соприкосновения в одну сторону отдаётся одна энергия, а в противоположную сторону - другая?

рехмира
26 янв 2018, 22:44
>>Но крошащимся камням наплевать на всю относительность. Т.е., что массив летит на отбойник, что отбойник летит на массив, крошатся они по третьему закону
>>Ньютона. Отбойник крошит массива, массив крошит отбойника. ОНИ РАВНЫ ВО ВСЕХ СВОИХ ВОЗМОЖНОСТЯХ КРОШИТЬ
Совершенно не важно кто на кого летит. Главное, что соударяющиеся тела обладают изначально кинетической энергией (в нашем случае только одно тело). Других энергий изначально в системе нет.

>>ОБА ЛЕТЯТ
Хм. Куда?
То есть - в какой системе отсчета?

>>И вот тут-то и вступает в силу их равенство.
???
Их равенство только в том, что оба - материальные тела.

>>Вот они соударились, и... вы считаете, что величина энергии отдаваемой одним (первым) зависит от того, сколько её может "взять" второй? И, встречно -
>>зеркально: отдаваемая вторым зависит от способности первого всосать её? Мне кажется. это анекдот.
Олег, мы говорим на разных языках.
1. В нашем случае массив и отбойник НЕ обмениваются энергиями.
2. Энергия изначально есть только у отбойника - так что "отдает" только ОДИН (отбойник).
3. "Второй" (массив) ее получает ровно столько, сколько необходимо на неупругую деформацию его материала.
4. Часть энергии отбойника теряется на неупругую деформацию самого отбойника.
5. Силы, действующие на тела в точке соударения равны по модулю, но противоположны по направлению.

>>Вы серьёзно полагаете, что в пятне соприкосновения в одну сторону отдаётся одна энергия, а в противоположную сторону - другая?
Нет.

Вы так и не ответили на вопрос - куда девается "половина" энергии, которую по вашему получает недеформируемый отбойник?

Можно еще попробовать аналогию.
Мяч ударяется о стенку. Поглотит ли стенка энергию мяча? Поглотит ли мяч энергию стенки??? О какой вообще энергии стенки речь?
Мой вариант - стенка не деформируется, мяч деформируется упруго и его кинетическая энергия не теряется, поэтому он так хорошо отскакивает.
27 янв 2018, 09:14
Спасибо, Саша. Буду думать. Совсем дурной стал.

А пока - так что, от того, что Я(а кто я такой вообще?) принял за систему отсчёта будет зависеть, кем из пары отдаётся при ударе кинетическая энергия и кто будет разрушен??? Мы то видим (при гранит/гранит видим явственнее), что разрушаются оба "гранита". Понимаю, вы скажете, что да, оба, но из-за кинетической энергии отбойника.
1.И вы упорно за систему отсчёта принимаете исключительно массив. И считаете, что "летит" отбойник".
2.Я (из вредности) сначала за систему отсчёта приму отбойник, тогда лететь к нему будет массив.
3.А потом за систему отсчёта приму, например, условно, Луну, тогда массив будет лететь навстречу отбойнику, а отбойник навстречу массиву. И оба будут демонстрировать кинетическую энергию и относительно Луны, и друг относительно друга. Друг относительно друга, как и в первых двух случаях - тоже, к слову!
-------------
А если за систему отсчёта я приму мяч, а не стену? А потом - Луну?
keeperzz писал(а):
Мой вариант - стенка не деформируется, мяч деформируется упруго и его кинетическая энергия не теряется, поэтому он так хорошо отскакивает.

А если на лежащий на полу мяч уронить кирпич?
Кирпич отлетит из-за СВОЕЙ кинетической энергии, сжавшей мяч.
---------------------------
Вы же понимаете, к чему я об этих нелепых предположениях: из-за того, что продолжаю (пока! всё ещё!) считать, что в плоскости пятна соударения "созревают" симметричные и одинаковые по "интенсивности" энергетические параметры, симметрично и в одинаковой степени воздействующие в обоих направлениях.

рехмира
28 янв 2018, 10:39
Подолбил меньше трех минут гранит долеритом, этого оказалось достаточно для понимания некорректности эксперимента. Мой кусок долерита слишком мал. Точка удара располагается слишком близко к краю, поэтому начинают откалываться крупные кусочки. Работал достаточно сильными ударами. После этого собрал наиболее крупные осколки долерита и взвесил вместе с отбойником. До-после:
гранит: 3114-3106=8 гр.
долерит: 806-793=13 гр. А чистый вес отбойника без осколков вообще 778 гр.
Нужно брать большой шарообразный молот и им уже пробовать, иначе получается полная ерунда. Так как пятно контакта большое, то тут смачивание поверхности может помочь за счет гидроудара.

Миф, в который верят, постепенно становится правдой(Джордж Оруэлл)
28 янв 2018, 11:06
Hard писал(а):
этого оказалось достаточно для понимания некорректности эксперимента. Мой кусок долерита слишком мал.


Да и не египетский долерит у тебя, а карельский.
Значит, надо вкрадчиво и аккуратненько попробовать попросить нашего keeperzz подолбить гранит настоящим египетским долеритом с взвешиваниями отбойника и массива до и после...

рехмира

Сообщений: 94 Пред. 1, 2, 3, 4 След. Страница 3 из 4
Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

РейСРёРЅРі@Mail.ru
Создать форум

| |