Дятлу - закуривай свою чисто кинетическую энергию, которая ЛИШЬ ЧАСТИЧНО перешла в тепловую, и учись, в конце-концов, пользоваться на практике!

Извините, пожалуйста! Люблю бодрые, разумные споры, опять не удержался.. - Взрыв болида над Челябинском 15 февраля, возможно, так и останется самым ярким мировым событием 2013 года. В буквальном смысле слова "ярким"! Согласно оценкам специалистов NASA, при взрыве выделилось от 300 до 500 кт энергии в тротиловом эквиваленте. Практически в диапазоне ядерных боеголовок МБР, оставшихся в арсеналах по обе стороны Атлантики. Российские оценки являются более умеренными, но они тоже измеряют выход взрыва в сотнях килотон. Данные по скорости болида варьируются 15 - 20 км/сек, высота взрыва 10 - 20 км, первая оценка массы непрошенного гостя - 10 000 тонн. Размер, по мнению NASA, составил 17 метров.

В связи с этим возникает интересный вопрос: каким именно был физический механизм данного взрыва? Который не просто напугал жителей и выбил стекла в Челябинске, но уничтожил бы город, случись он прямо в нем, а не далеко в стороне и высоко в стратосфере! Исходная причина всем известна - метеор силь... [открыть весь текст]

Извините, пожалуйста! Люблю бодрые, разумные споры, опять не удержался.. - Взрыв болида над Челябинском 15 февраля, возможно, так и останется самым ярким мировым событием 2013 года. В буквальном смысле слова "ярким"! Согласно оценкам специалистов NASA, при взрыве выделилось от 300 до 500 кт энергии в тротиловом эквиваленте. Практически в диапазоне ядерных боеголовок МБР, оставшихся в арсеналах по обе стороны Атлантики. Российские оценки являются более умеренными, но они тоже измеряют выход взрыва в сотнях килотон. Данные по скорости болида варьируются 15 - 20 км/сек, высота взрыва 10 - 20 км, первая оценка массы непрошенного гостя - 10 000 тонн. Размер, по мнению NASA, составил 17 метров.

В связи с этим возникает интересный вопрос: каким именно был физический механизм данного взрыва? Который не просто напугал жителей и выбил стекла в Челябинске, но уничтожил бы город, случись он прямо в нем, а не далеко в стороне и высоко в стратосфере! Исходная причина всем известна - метеор сильно греется от трения о воздух. Но дальше мнения разнятся. Предположение о том, что стекла выбила акустическая, ударная волна от тела, летящего со сверхзвуковой скоростью, не сочетается со следующим фактом. Никто не слышал настолько громкого хлопка, от которого должны были бы лопаться ушные перепонки. Таким образом, имел место настоящий взрыв. Однако нетрудно понять, что аэродинамического нагрева было недостаточно для того, чтобы произвести салют с выходом 200 - 300 кт.

Будем считать, что болид с диаметром 17 м и массой 10 000 тонн вошел в стратосферу со скоростью 15 км/сек. Тогда его кинетическая энергия эквивалентна 270 кт тротила. Очевидно, что выработка энергии от трения о воздух не превышает того, что выделилось бы при полном сгорании тела (которое также имело место, по крайней мере частично). Наиболее эффективным горючим является водород. Если бы Челябинский болид целиком состоял из водорода и сгорел, то количество выделившейся энергии составило бы 288 кт. Этого достаточно для производства взрыва в 270 кт, но очевидно, что болид был сделан не из водорода. Алюминий горит прекрасно, но метеор из этого металла не дал бы даже 28% необходимой для фейерверка энергии. Магний еще меньше, хотя пылает сверх-эффектно! Даже бензиновый болид обеспечил бы 40%, а сделанный из чистого ацетилена - лишь 50% своей кинетической энергии. Возможно большее впечатление произведет сравнение с ТНТ, который при взрыве болида из самого себя дал бы "смешные" 10 килотонн. Таким образом очевидно, что тело со скоростью 15 км/сек и выше не сможет трансформировать всю свою кинетическую энергию в тепловую в процессе трения об атмосферу. Тогда почему Челябинский болид все-таки взорвался, почти как боеголовка W78 от Минитмена?

По-видимому, наибольшая часть кинетической энергии непосредственно трансформировалась в энергию ударной волны, в процессе сжатия воздуха при быстром торможении вещества болида. Но разве такое возможно? Попробуем сделать первые оценки.

Cила аэродинамического сопротивления F=frac{C_x}{2}cdotrho Sv^2, где rho - плотность воздуха, на высоте 20 км имеем rho=0.078 кг/куб.м, S - площадь наибольшего поперечного сечения, v - скорость, C_x - коэффициент аэродинамического сопротивления. Для шара он равен 0.47, однако при гиперзвуковой скорости значение C_x существенно меньше. Примем C_x =0.2, что близко к типичному для летательных аппаратов с несколькими числами Маха. Почти такой же коэффициент сопротивления имеют автомобили с идеальной аэродинамикой. Рассмотрим процесс торможения болида с массой m=10^7 кг, влетающего по касательной в стратосферу на скорости v_0=15 км/сек. Высота полета 20 км. Принимая шарообразную форму с диаметром 17 м, находим S=227 кв.м.

Из закона Ньютона F=ma вытекает простое дифф. уравнение frac{dv}{dt}=-frac{C_xrho S}{2m}v^2, решая которое получим зависимость скорости болида от времени:

v=v_0/(frac{C_xrho S}{2m}v_0t+1) (*)

где v_0 - скорость в момент времени t=0. Cогласно (*) для того, чтобы на высоте 20 км сбросить скорость с v_0=15 км/сек до v=14 км/сек, болиду потребуется 26.3 секунды. Расстояние, которое он пролетит за это время, можно считать равным 380 км. Это не противоречит тому, что известно о настильной траектории болида, пронесшегося над Тюменской и Курганской областями, прежде чем добраться до Челябинска. Отклонение высоты полета, связанное с кривизной поверхности Земли на дистанции 380 км, можно оценить в sqrt{380^2+6400^2}-6400=11 км, где 6 400 км - радиус планеты. Энергия, выделившаяся при таком торможении, равна m{v_0}^2/2-mv^2/2=145 ТераДжоулей и эквивалентна 34.5 килотон тротила. Почти полтора выхода ядерной бомбы Fat Man и в два с лишним раза больше, чем выдал Little Boy!

Плотность вещества болида почти вдвое ниже, чем у железа, и в полтора раза выше бетона. Предположим, что некоторой, доставшейся метеору доли энергии 34.5 кт оказалось достаточно, чтобы разрушить его на крупицы размером 0.5 миллиметра. В среднем каждая из них будет иметь m=0.00025 грамма и S=0.196 кв.мм. При этом облако из фрагментов тела продолжается свое движение по заданной траектории, имея скорость 14 км/сек. Из формулы (*), где v_0=14 км/сек, следует, что за t=0.1 сек скорость частиц болида снизится в 10 раз. Соответственно, их кинетическая энергия уменьшится в 100 раз. Следовательно, за 0.1 секунды выделится свыше 230 кт энергии. Это и есть искомый взрыв! Скорее всего, картина Челябинского фейерверка была именно такой. Во всяком случае, предложенное объяснение выглядит менее экзотичным, чем теория взрыва вещества, которое вследствие инерционного, поступательного движения электронов локально теряет электронейтральность и разлетается под действием кулоновских сил. В наших рассуждениях неявно присутствовала гипотеза о том, что небесное тело имело достаточно рыхлую и пористую структуру. Для массивного болида с прочной конструкцией, например монолита из металла или гранита, процесс распада на частицы невозможен. Такой небесный гость не сможет рассыпаться/сгореть в атмосфере, и нам останется только надеяться, что он пролетит мимо. P.S.Mерой мощности взрыва является КИЛОТОНА (с одним "н"). По английски kiloton. Это количество энергии взрыва, равное 4.186cdot 10^{12} Дж. По весу ТНТ это заметно меньше килотонны (с двумя "н").

(первый взрыв был самым мощным)

Опять же, откуда взялась серия взрывов?
Самая мощная, первая, ударная волна возникла как раз от вхождения тела, движушегося со 2ой космической скоростью в плотные слои атмосферы...

"Впоследствии фрагменты испарились.."

Тот же РАН подтверждал подлинность предоставленных осколков, найденных населением, и есть многочисленные наблюдения очевидцев и "собирателей" этих осколков...

По мнению кандидата географических наук Сергея Захарова, полёт метеорного тела над Челябинской областью сопровождался тремя взрывами разной мощности (первый взрыв был самым мощным). Взрывы сопровождала яркая вспышка, которая длилась около пяти секунд и взрывная волна дошедшая до поверхности Земли с задержкой порядка минуты (именно она вызвала основные разрушения). Ориентировочная температура взрыва - более 2500 градусов.15 февраля учёные НАСА сообщили, что космический объект был 15 метров в диаметре и вызвал взрыв мощностью 300 килотонн в тротиловом эквиваленте[50]. Чуть позже оценка энергетической мощности взрыва была увеличена до 470 килотонн. Вечером того же дня, в 7 часов по Тихоокеанскому времени 15 февраля НАСА обнародовала уточнённые данные о метеороиде на основе анализа данных инфразвуковых станций слежения[комм. 1]: до входа в атмосферу Земли объект был около 17 метров в диаметре, массой до 10 000 тонн и двигался со скоростью 18 км/с. Через 32,5 секунды после входа в атмосферу... [открыть весь текст]

По мнению кандидата географических наук Сергея Захарова, полёт метеорного тела над Челябинской областью сопровождался тремя взрывами разной мощности (первый взрыв был самым мощным). Взрывы сопровождала яркая вспышка, которая длилась около пяти секунд и взрывная волна дошедшая до поверхности Земли с задержкой порядка минуты (именно она вызвала основные разрушения). Ориентировочная температура взрыва - более 2500 градусов.15 февраля учёные НАСА сообщили, что космический объект был 15 метров в диаметре и вызвал взрыв мощностью 300 килотонн в тротиловом эквиваленте[50]. Чуть позже оценка энергетической мощности взрыва была увеличена до 470 килотонн. Вечером того же дня, в 7 часов по Тихоокеанскому времени 15 февраля НАСА обнародовала уточнённые данные о метеороиде на основе анализа данных инфразвуковых станций слежения[комм. 1]: до входа в атмосферу Земли объект был около 17 метров в диаметре, массой до 10 000 тонн и двигался со скоростью 18 км/с. Через 32,5 секунды после входа в атмосферу объект полностью разрушился, в результате чего высвобожденная энергия составила около 500 килотонн в тротиловом эквиваленте. В Российской академии наук (РАН) предположили, что масса тела составляла около 10 тонн, а диаметр - несколько метров. По мнению РАН, метеороид вошёл в атмосферу со скоростью 15-20 км в секунду, разрушился на высоте 30-50 км, а продолжавшееся движение его фрагментов вызвало мощное свечение (болид) и сильную ударную волну. Впоследствии фрагменты испарились..

"Дык, они эти бабки отобьют довольно быстро вот с такими дятлами, а потом прибыль начнут косить!"

Да нехай косят! лучше чем, на восстановлении разрухи, когда коммерческим конторам незаплатили за реальную работу!

"Во, дятел! Оценка "2"! Сам-то понял что к чему наплёл?? Ладно, хорош.. Что зря вату катать.."

Смешные вы, ребята! Прежде чем тыкать носом дяденьку, в "физику"и "химию", для начала бы сами открыли учебничек то и почитали на досуге, много забавных вещей можно узнать!

Дык, они эти бабки отобьют довольно быстро вот с такими дятлами, а потом прибыль начнут косить! Читай пункт 10 - им "..осколочков насыпало от Еманжелинска до Сатки.."

Да хрен с ними с далёкими Хиросимами!!! Энергия чиновников министерства ЧО по радиационной и экологической безопасности просто потрясает!!! Ну ведь некуда больше девать им деньги!!! Только на подъём "кирпича"!

Во, дятел! Оценка "2"! Сам-то понял что к чему наплёл?? Ладно, хорош.. Что зря вату катать..

16. Воланд
Дались тебе эти хиросимы?
Это же не ядерный взрыв, где имеет место переход энергии: ядерной в ТЕПЛОВУЮ(практически полностью) потом в только в механическую!

Здесь же прилетела чистая кинетическая энергия, которая ЛИШЬ ЧАСТИЧНО перешла в тепловую!
Физику нужно не только курить, ею нужно уметь пользоваться на практике!!!

!!! 20 Хиросим!!! Малипусенькое сравнение - постойте секунду всего-навсего у мартеновской печи!.. А мы говорим про -!!!20 Хиросим!!! О каких осколках речь??? Ну должна же быть холь капелька разума!!!??? Извините, пожалуйста!!! Теперь точно умолкаю!

P.S. По данным NASA, мощность взрыва челябинского болида равна 300 килотоннам в тротиловом эквиваленте. Это примерно в 20 раз превышает мощности бомбы, взорванной над Хиросимой. Российские специалисты ранее заявляли о нескольких десятках килотонн мощности.

NASA: "Количество энергии, выделившейся при взрыве, составило около 300 килотонн, он произошел на высоте около 20-25 километров".

Мощность взрыва атомной бомбы, сброшенной на японский город, достигала 20 000 тонн в тротиловом эквиваленте. После взрыва 6 августа 1945 года от Хиросимы остались только руины.

Андрей С
Да будет вам привирать-то! Ильменский МУЗЕЙ продаёт? Или магазины ПРИ музее? Ну так называйте вещи своими именами. Магазины принадлежат частникам, коим закон, сами понимаете, не писан. Что хотят, то и продают. Музей тут совершенно ни при чём.

..не 10 км, вЫше! Гораздо вЫше!

Опять 25.. Говорю - "..за забором этого нет.., а Вы - ".. Судя по рассказам.." Для тех кто на бронепоезде и в касках - надо внимательно прочитать ещё раз ниже!!! Причём здесь луночка, когда говорится "..глУшат рыбу браконьеры.."!!!?? Говорю - "..сила взрыва и ТЕМПЕРАТУРА..", а Вы - "..на три части.." Говорю - "..физика и химия..", а Вы - "..осколочки рассыпаны..судя по рассказам.." Какая-то палата номер шесть! Так можно дойти, хотя уже дошли до абсурда. Пытался объяснить действительное, а Вы опять ЗА кому-то вечно желаемое!.. Бред какой-то.. Всё закончили. Нравится носить лапшу на ушах, носите! Всего доброго! Первый раз не выдержал, решил поделиться возмущением - сколько можно из людей делать лохов!!?? Всё, больше не буду! Оказывается кому-то нравится такой лохотрон! Кто-то бабки делает, а Вы ведётесь. Жаль! Умолкаю.. Извините! Удачи!!!

Воланд
Взрослые люди и как дети! Химию с физикой кто нибудь учил? Или только проходили? Поинтересуйтесь - какую мощность взрыва в тротиловом эквиваленте нам сообщали!? Трудно представить какова была сила взрыва и ТЕМПЕРАТУРА!!! О каких осколках можно говорить?? Детсад какой-то, честное слово! Ну нельзя же вестИсь по каждому чИху! Если на заборе написано, загляните за забор - там этого нет!"" - СОГЛАСЕН! пишут про взрыв 30-кратной Хиросимы. и всего на 10-км высоте. от Челябы и области ничего бы не осталось. и бросьте камень в воду.какие пойдут волны. считаю что лед должон был расколоться весь. и тд...

9. Воланд
Ну нихрена себе луночка для рыбалочки!, причем в конце зимы, когда лед больше метра толщиной.
А осколочки рассыпаны по линии от Еманжелинска до Сатки, судя по рассказам очевидцев, болид раскололся на три(как минимум) довольно крупных обломка.

Вы можете спросить - а как же дыра во льду в феврале?!? К великому сожалению, браконьеров рыбной ловли никто не отменял! Они и сетями ловят, и глушат они...

Взрослые люди и как дети! Химию с физикой кто нибудь учил? Или только проходили? Поинтересуйтесь - какую мощность взрыва в тротиловом эквиваленте нам сообщали!? Трудно представить какова была сила взрыва и ТЕМПЕРАТУРА!!! О каких осколках можно говорить?? Детсад какой-то, честное слово! Ну нельзя же вестИсь по каждому чИху! Если на заборе написано, загляните за забор - там этого нет!

А, про кувашинский обломок, ни кто ни чего не говорит!, нашли не нашли?

123

Андрей С не тупи глубина 9 метров а не ил" - котик, ты не прав. токо по телику сначала сказали что 4 метра ИЛА, через пол-часа ужо 6 метров ИЛА. завтра будет 9 и так далее. Будем посмотреть... на великий небольшой обман-дурилово...

толстый,
Наш ильменский музей, в полный рост, продает какие-то черные камушки по 200 - 800 руб - типа, метеорит.
А, областной, уже давно заказал муляж 50х90 см.

Андрей С не тупи глубина 9 метров а не ил

Думаю, поднимут кусок гранита.

"По предварительным данным, метеорит залегает в толстом слое ила на глубине около девяти метров"

Таких слоев ила в 9 метров не бывает на Урале.
Осадочные породы, базальт - да.

Что за осколки метеорита такие... Которые будут переданы в областной музей? Чувствую что что то нам не договаривают.