Reddit-theydidthemath – [Request] kunnen we het gewicht van een van de enkelgewichten van Rock Lee'vinden op basis van de stofpluimen die na de botsing omhoog schieten?

ik ga voor de hoogte (die je hebt gemeten op 16m) in plaats van de vrije-valtijd, want het is niet te zeggen of de val dramatisch werd vertraagd in de beelden. Dat gezegd hebbende, vrije val tijd van 15m (ik ben aftrekken van een meter omdat ik neem aan dat de banden vallen van pols-niveau, niet Hoofd-niveau) moet 1.75 sec dus dat is niet ver van uw schatting.

ik ga ook de stofpluimen buiten beschouwing laten, omdat ik dan rekening moet houden met de luchtweerstand en dat maakt de zaken erg ingewikkeld. Bovendien is de totale stofmassa verwaarloosbaar vergeleken met de totale massa van de betonscherven bij de bodem, dus ik gebruik die.

het is ook moeilijk om een gevoel van diepte te krijgen, maar in het laatste frame, de zichtbare uitgeworpen puin (die ik neem aan de maximale hoogte van de uitgeworpen puin) lijkt ongeveer hetzelfde volume als de voorgrond persoon, die ik neem om een gemiddelde volwassene. Een gemiddelde volwassene is 70kg, die, samengesteld uit voornamelijk water, heeft een volume van 70L (0,07 m3 ). Er is dus 0,07 m3 beton zichtbaar.

we moeten ook het ongeziene verstoorde beton extrapoleren. Als ik de twee torens als ruwweg kegelvormig beschouw, en het grondniveau is hetzelfde als het is voor de voorgrond persoon, dan kijken we naar de bovenste (ongeveer) helft/derde van de kegel voor de linker/rechter torens respectievelijk. Dit betekent dat de zichtbare ejecta ongeveer een zesde is van de gehele verplaatste ejecta. Dus de totale verplaatste ejecta bedraagt 0,4 kubieke meter. Als we de dichtheid van beton op een zelfs 2000 kg/m3 dit komt uit op 800 kg ejecta.Aangenomen dat de voorgrond 1,5 m is en de uitbarsting zich meestal op de voorgrond bevindt, worden de kegels respectievelijk ongeveer 1 en 0,7 meter hoog. Aangezien het middelpunt van de massa van een kegel 1/4 zijn hoogte is, betekent dit dat het middelpunt van de massa van de ejecta 0,2 meter van de grond is. Dit zet de potentiële energie van de ejecta (door U = mgh) op ~1600J.

wees gewaarschuwd! Het spul hieronder is echt gevaarlijk spul. Ik ben astrofysicus en geen materiaalfysicus of ingenieur, dus als er trucs of formules zijn om met mechanica van beton om te gaan, ken ik ze niet.

ik neem aan dat de grond voor de botsing massief beton was. Ik neem ook aan dat dit materiaal van gemiddelde dichtheid is en ik stel de breukdruk op 50MPa. De banden raken de grond face-on en ze lijken te hebben een oppervlakte van (10cm×40cm) = 0,04 vierkante meter, wat betekent dat ze elk een kracht van 2 MN op de grond. Als ik aanneem dat het gebroken gebied een diameter heeft van ongeveer 1.5 meter, en dat de “krater” geproduceerd is een kegel, dan (rekening houdend met het uitgeworpen materiaal) de gewichten begraven zich:h = (0,2 m3) (3/π) (2/1, 5 m)2 ongeveer een derde van een meter naar beneden op de impact, die naïef (dat wil zeggen, energie = kracht × diepte) werkt uit tot 680 kJ Energie om de grond te breken van elke band.

Oops. Dit betekent dat de omwenteling van de ejecta is klein (recall ~2 kJ) in vergelijking met de werkelijke breuken van de grond (verrast, iemand?).

we kunnen het behoud van energie en de vergelijking voor potentiële energie (u = mgh) gebruiken om bij de finish te komen. Bij een starthoogte van 15 meter is de potentiële energie van elke band:

E = (breukenergie + ejectapotentiaal) = mgh
(6,8×105 J) = (massa) (9,81 m s-2) (15m)

onder alle bovenstaande veronderstellingen en met toepassing van mijn sub-rudimentaire kennis van de fysica van materialen, levert dit ons 4600 kg per band op. Dat is 10.000 pond per stuk. Hij vervoert vier auto ‘ s per enkel. Dit is natuurlijk het nemen van de intra-materiaal botsing volledig elastisch te zijn, zodat het werkelijke gewicht is een niet-verwaarloosbare factor groter dan dat. Ik neem aan dubbel op de meest conservatieve.