Время остаhовки падеhия. Импульс силы

Для абсолютно твердого тела, падающего на абсолютно твердую поверхность, то есть при абсолютном отсутствии эластичных элементов, время ударов сводится к нулю, а его сила - к бесконечности.

В связи с наличием эластичных элементов в страховочной цепи, и прежде всего благодаря веревке, для амортизации возникающей при падении энергии необходимо некоторое время, а сила удара зависит главным образом от динамических качеств веревки.

Произведение величины этой силы на время удара: F удара х t удара называется ИМПУЛЬС СИЛЫ.

В отличие от предельной динамической нагрузки, значение которой не зависит от абсолютной величины падения и является постоянной величиной, импульс силы зависит от абсолютной глубины падения (H) и нарастает с увеличением скорости падения.

Например, если для остановки падения данного тела с высоты H1 необходимо время t1, а с высоты H2 - t2, и отношение H2/H1 = R, то отношение t2/t1 = √ R.

То есть если при падении тела с высоты H1 = 1 м для остановки падения необходимо время t1 = 0,2 сек, то для остановки падения с высоты H2 = 9 м понадобится время t2, которое можно высчитать так:

H2/H1 = 9/1 = 9,

t2/t1 = √9 = 3,

t2 = 3t1 = 0,2 х 3 = 40,6 сек,

то есть, t2 - в три раза более продолжительно.

Следовательно, более продолжителен будет и импульс силы (см. Рис.5).

Рис.5. Продолжительность импульса силы:

1 - импульс при падении с 1 м с фактором f = 1

2 - импульс при падении с 9 м с фактором f = 1

t - время (сек)

Время действия силы не имеет значения для веревки, так как мы уже установили, что энергия, которую приходится гасить каждому ее метру при одном и том же факторе падения одинакова и не зависит от абсолютной глубины падения (см. раздел 2.2.4.). Но для человека вовсе нежелательно, чтобы нагрузка действовала на него более продолжительное время. При малой величине произведения приложенной силы на время ее действия, то есть при малом импульсе силы человеческое тело легко выдерживает большие нагрузки. Эта же сила при более продолжительном ее действии, то есть при более значительном импульсе силы, может привести к много более тяжелым последствиям.

ЗАПОМНИ:

- При падении с большей высоты возникающая сила торможения действует на удерживаемое веревкой тело более продолжительное время.

Дата добавления: 2015-10-13