View Full Version : Per chi si vuol divertire con i calcoli fisici
Leggendo dei commenti su un video di youtube.. mi è venuta in mente una simpatica domanda.. quanta potenza deve avere un mezzo per riuscire a superare la velocità del suono in acqua? (1497 m/s a 25 °C) :)
ovviamente dipende dalla forma del mezzo.. qual'è la migliore? e poi bisognerà far un bel po' di conti relativamente alla viscosità del fluido ecc.
MI domando se con le tecnologie attuali siamo o meno in grado di compiere una simile impresa, e soprattutto se il mezzo potrebbe resistere alle sollecitazioni che ne risulterebbero.. (non oso immaginare anche solo l'attrito..)
Penso che qualsiasi struttura composta da qualsiasi materiale si accartoccerebbe immediatamente. E' difficile raggiungere quella velocita' (mach 5) persino in aria, in acqua credo sia impossibile.
CioKKoBaMBuZzo
09-10-2008, 01:26
edit
Doraneko
09-10-2008, 06:53
Leggendo dei commenti su un video di youtube.. mi è venuta in mente una simpatica domanda.. quanta potenza deve avere un mezzo per riuscire a superare la velocità del suono in acqua? (1497 m/s a 25 °C) :)
ovviamente dipende dalla forma del mezzo.. qual'è la migliore? e poi bisognerà far un bel po' di conti relativamente alla viscosità del fluido ecc.
MI domando se con le tecnologie attuali siamo o meno in grado di compiere una simile impresa, e soprattutto se il mezzo potrebbe resistere alle sollecitazioni che ne risulterebbero.. (non oso immaginare anche solo l'attrito..)
Se un ipotetico mezzo ce la facesse cosa succederebbe?
Tipo in aria c'e' il boom sonico.
TonyManero
09-10-2008, 07:09
Leggendo dei commenti su un video di youtube.. mi è venuta in mente una simpatica domanda.. quanta potenza deve avere un mezzo per riuscire a superare la velocità del suono in acqua? (1497 m/s a 25 °C) :)
ovviamente dipende dalla forma del mezzo.. qual'è la migliore? e poi bisognerà far un bel po' di conti relativamente alla viscosità del fluido ecc.
MI domando se con le tecnologie attuali siamo o meno in grado di compiere una simile impresa, e soprattutto se il mezzo potrebbe resistere alle sollecitazioni che ne risulterebbero.. (non oso immaginare anche solo l'attrito..)
Ma intendi in totale immersione? Perchè se intendi tipo notoscafo ci sarebbe da precisare milioni di cose visto che ultimamente si tende a viaggiare con un ala in acqua e tutto il resto fuori! ;)
Penso che qualsiasi struttura composta da qualsiasi materiale si accartoccerebbe immediatamente. E' difficile raggiungere quella velocita' (mach 5) persino in aria, in acqua credo sia impossibile.
Mach 5 è 5 volte la velocità del suono... non starai esagerando? :D
Non penso accadrebbe il boom sonico: l'acqua è strutturalmente differente dall'aria (liquido-gas).
Comunque un abbozza di come si comporta un corpo in acqua lanciato ad alte velocità (distanti dal limite del suono nell'acqua) sono i proiettili: peccato che facciano brevissime distanze (quindi già dovrebbe darti l'idea della grande quantità energetica necessaria a far viaggiare piccoli corpi: figuriamoci masse superiori alla velocità del suono dell'acqua).
byezzzzzzzzzzzzzzzzzz
sono d'accordo sul fatto che la cosa sia molto probabilmente tecnologicamente impossibile.
comunque
1) intendo un mezzo totalmente immerso nell'acqua
2) intendo il superamento della velocità del suono in acqua (1497 m/s a 25 °C)
credo che servirebbe avere la formula relativa alla resistenza dovuta alla viscosità di un fluido, stabilre un coefficiente di penetrazione (si dice così?) ad esempio data una forma tipo "siluro" di un sottomarino infilarci dentro questa velocità e arrivare a ottenere in pratica la potenza in Megawatt che occorre per questa impresa..
poi ripeto che sono d'accordo sul fatto che la struttura non sarebbe in grado di regger queste sollecitazioni..
tanto per avere una base di partenza, ho guardato su wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Torpedo
Modern torpedoes utilize a variety of drive mechanisms, including gas turbines (the British Spearfish), monopropellants, and sulphur hexafluoride gas sprayed over a block of solid lithium. Some torpedoes, such as the Russian VA-111 Shkval, the Iranian Hoot or the proposed German Unterwasserlaufkörper / Barracuda [6], use supercavitation to increase their speed to over 200 knots (370 km/h); compare the speed of the Mark 48 torpedo, which does not use supercavitation, of about 55 knots (63 mi/h, 101 km/h).
in pratica un siluro moderno arriva fino a 370km/h però io voglio sapere quanta potenza serve per arrivare teoricamente alla velocità del suono in acqua :)
Jackdaniels
09-10-2008, 08:53
Penso che qualsiasi struttura composta da qualsiasi materiale si accartoccerebbe immediatamente. E' difficile raggiungere quella velocita' (mach 5) persino in aria, in acqua credo sia impossibile.
La velocità del suono è Mach 1, a mach 5 non ci arriva(va) nemmeno il Blackbird sr-71
Doraneko
09-10-2008, 14:37
La velocità del suono è Mach 1, a mach 5 non ci arriva(va) nemmeno il Blackbird sr-71
L'SR71 non e' l'oggetto piu' veloce in atmosfera,si e' riusciti a superare la velocita' del Blackbird.
Qui il problema e' che si parla di arrivare a quasi 5400 km all'ora in acqua!!
Servirebbe un mezzo dotato di un propulsore potentissimo e di una struttura capace di sopportare una pressione enorme.
Teniamo conto anche che il Blackbird "imbrogliava",nel senso che raggiungeva la sua velocita' massima in alta quota,cioe' dove l'atmosfera e' piu' rarefatta.
Probabilmente l'acqua evaporerebbe per il calore sviluppato dall'attrito.
I piloti del Blackbird,ad esempio,venivano "estratti" dall'aereo con l'ausilio di una gru perche' a causa dell'alta velocita' e dell'attrito con l'aria,la fusoliera raggiungeva anche i 600 gradi!!
Jackdaniels
09-10-2008, 18:02
L'SR71 non e' l'oggetto piu' veloce in atmosfera,si e' riusciti a superare la velocita' del Blackbird.
Qui il problema e' che si parla di arrivare a quasi 5400 km all'ora in acqua!!
Servirebbe un mezzo dotato di un propulsore potentissimo e di una struttura capace di sopportare una pressione enorme.
Teniamo conto anche che il Blackbird "imbrogliava",nel senso che raggiungeva la sua velocita' massima in alta quota,cioe' dove l'atmosfera e' piu' rarefatta.
Probabilmente l'acqua evaporerebbe per il calore sviluppato dall'attrito.
I piloti del Blackbird,ad esempio,venivano "estratti" dall'aereo con l'ausilio di una gru perche' a causa dell'alta velocita' e dell'attrito con l'aria,la fusoliera raggiungeva anche i 600 gradi!!
Hai ragione, molti dei progetti x-plane hanno volato a velocità superiori, e poi ci sono i prototipi sperimentale della nasa (scramjet), mi pare che uno sia arrivato anche a mach 7 ma non sono dell'ambiente aeronautico e potrei dire una boiata.
Tuttavia si parla sempre di veicoli "usa e getta" mentre il blackbird è in tutto e per tutto un aeroplano.
Doraneko
10-10-2008, 09:07
Hai ragione, molti dei progetti x-plane hanno volato a velocità superiori, e poi ci sono i prototipi sperimentale della nasa (scramjet), mi pare che uno sia arrivato anche a mach 7 ma non sono dell'ambiente aeronautico e potrei dire una boiata.
Tuttavia si parla sempre di veicoli "usa e getta" mentre il blackbird è in tutto e per tutto un aeroplano.
Si,l'X-43 e' arrivato a circa 12mila km all'ora ma era usa e getta.
Era velocissimo (mach 3.1) anche l'XB-70,peccato che a causa dell'elevato costo del programma,di una serie di incidenti e dell'arrivo dei missili intercontinentali,e' stato abbandonato come progetto.
Anche il blackbird a modo suo e' stato "usa e getta" :D
Ne sono andati distrutti una trentina e ci hanno perso la vita (mi pare) 22 equipaggi.Stiamo andando ot cmq ;)
Cmq resta il fatto che questi aerei volavano ad alta quota,nel nostro caso invece e' nella condizione opposta.
Una trentina (per la precisione 32) è il numero di Blackbird costruiti!, non sono mica caduti tutti! :eek:
Doraneko
10-10-2008, 17:51
Una trentina (per la precisione 32) è il numero di Blackbird costruiti!, non sono mica caduti tutti! :eek:
Io sapevo che ne sono andati distrutti tra i 25 e i 30.Non so se si parlasse di esemplari da test o di quelli finali.Resta il fatto che si son spesi dei bei soldi!
Io sapevo che ne sono andati distrutti tra i 25 e i 30.Non so se si parlasse di esemplari da test o di quelli finali.Resta il fatto che si son spesi dei bei soldi!
E' impossibile, quando fu radiato ve ne erano ancora molti (ricordo che ne sono stati costruiti solo 32), adesso mi documento per bene.
Doraneko
10-10-2008, 18:17
E' impossibile, quando fu radiato ve ne erano ancora molti (ricordo che ne sono stati costruiti solo 32), adesso mi documento per bene.
Ricordo molto bene un video che parlava della morte di 22 equipaggi,percio' conta che 22 aerei sono sicuramente andati distrutti.Ti ripeto,non so se fossero versioni finali o solo per fare dei test.
Doraneko
10-10-2008, 18:21
Qua ne sono andati distrutti gia' 20
http://www.sr-71.org/blackbird/losses.php
vedo se trovo gli altri...
Doraneko
10-10-2008, 18:31
Qua ne danno 22
http://area51specialprojects.com/crashes.html
mi sa comunque che sapevi male riguardo a quanti ne hanno costruiti.
Ne sono andati distrutti 12
http://www.sr-71.org/blackbird/losses.php
Che non sono certo 30, e nemmeno 25 :D
A-12, M-21 e YF-12A sono prototipi o versioni sperimentali
Doraneko
10-10-2008, 18:44
Ne sono andati distrutti 12
http://www.sr-71.org/blackbird/losses.php
Che non sono certo 30, e nemmeno 25 :D
A-12, M-21 e YF-12A sono prototipi o versioni sperimentali
Eh,ma ti avevo detto che includevo "esemplari da test e quelli finali" :read:
Alla fine sono lo stesso aereo.
qualcuno mi può dare la formula della resistenza all'avanzamento in un fluido? e la costante se il fluido è acqua.. grazie :)
Secondo te lo VA-111 Shkval ha una testata da oltre 200 Kg per rompere il filo ad un altro siluro? :sofico: :sofico: ... considerando anche che molti siluri moderni nella fase terminale funzionano in autonomia anche senza (il filo) ... lo Shkval è un arma offensiva come quasiasi altro siluro.
http://www.fas.org/man/dod-101/sys/missile/row/shkval.htm
DarKilleR
12-10-2008, 21:04
credo che in ambito idraulico si possa considerare per fare una prima approssimazione della potenza necessaria così facendo:
Mi immagino intanto il mio corpo che voglio mandare alla velocità del suono..e quindi il suo coefficiente aereodinamico, e lo pongo dentro ad un tubo di diametro più grande di 2 volte il diametro maestro del mio corpo...all'improvviso vi applico un colpo d'ariete...
Ottengo un'onda di pressione ed quindi un'onda d'urto che viaggia a circa 1400 m/s se la tubazione è in acciaio...
Non è come mandare il corpo in acqua a 1500 m/s, ma è quanto di più grossolano ed a spanne si può fare...perchè a quelle velocità l'acqua non si può più considerare un fluido perfetto etc etc, cambia il volume per temperatura e per pressione, la parte di contatto evaporerebbe istantaneamente creando in fronte al mio corpo un effetto distruttivo molto simile alla cavitazione ma ampliano di un fattore X a 2 zeri come minimo :mc: e la viscosità è elevatissima...
Lo scopo è di lanciarlo sul nemico costringendolo a manovrare; su dangeropus water non son mai riusciato ad affondare un los angeles con lo shkval
e sul fatto della fase terminale, sarebbe da lanciarlo quando il siluro nemico è ancora a distanza sufficente
Questo lo lanci anche se il sub nemico non ha lanciato siluri :D ... pensa te che porta anche testate nucleari
gigio2005
14-10-2008, 22:29
allora....
Consideriamo una sfera, di 0,3m di diametro, lanciata a velocita' v in acqua
la forza di attrito sara':
F = (C * A * ro * v^2)/2
con
C=coeff. d'attrito
A=area frontale del corpo
ro=densita' acqua = 1000 kg/m^3
C dipende dal numero di Reynolds Re
Il numero di Re e' un numero adimensionale:
Re = (Dp * ro * v)/mi
con
Dp=diametro corpo
mi=viscosita' del fluido
nel caso della velocita' del suono (1400m/s) avremo il seguente numero di Reynolds:
Re=4,2*10^8
per Re>1*10^6 vale la seguente relazione per il coeff. d'attrito:
C = 0,19 - (8*10^4/Re)
per cui sara'
C = 0,19
sostituendo nella prima....si ottiene una forza d'attrito pari a
F = 1,3 * 10^7 N
moltiplicando per la velocita'....(1400 m/s)
si ottiene una potenza di:
P = F * v = 18 Gigawatt!!!!!! dissipata dalla forza d'attrito su una sfera di 30 cm........
tutto cio' e' semplicemente irreale in quanto sappiamo benissimo cosa accadrebbe all'acqua :D
allora....
Consideriamo una sfera, di 0,3m di diametro, lanciata a velocita' v in acqua
la forza di attrito sara':
F = (C * A * ro * v^2)/2
con
C=coeff. d'attrito
A=area frontale del corpo
ro=densita' acqua = 1000 kg/m^3
C dipende dal numero di Reynolds Re
Il numero di Re e' un numero adimensionale:
Re = (Dp * ro * v)/mi
con
Dp=diametro corpo
mi=viscosita' del fluido
nel caso della velocita' del suono (1400m/s) avremo il seguente numero di Reynolds:
Re=4,2*10^8
per Re>1*10^6 vale la seguente relazione per il coeff. d'attrito:
C = 0,19 - (8*10^4/Re)
per cui sara'
C = 0,19
sostituendo nella prima....si ottiene una forza d'attrito pari a
F = 1,3 * 10^7 N
moltiplicando per la velocita'....(1400 m/s)
si ottiene una potenza di:
P = F * v = 18 Gigawatt!!!!!! dissipata dalla forza d'attrito su una sfera di 30 cm........
tutto cio' e' semplicemente irreale in quanto sappiamo benissimo cosa accadrebbe all'acqua :D
F-u-s-i-o-n-e :O :D
gigio2005
15-10-2008, 15:54
F-u-s-i-o-n-e :O :D
in realta' credo che con l'ultima relazione (P=Fv) ho scritto una cazzata...
come calcolo la potenza dissipata da F?
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