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Indice del forum Luogocomune
   Crollo Torri WTC
  Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1

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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#103
Sono certo di non sapere
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manalive:

guarda che si tratta sempre di approssimazioni però di approssimazioni conservative

nel nostro caso abbiamo considerato tutta la massa concentrata in un numero discreto di lastre infinitamente sottili che per comodità e semplicità abbiamo considerato coincidenti con i piani veri e propri

l'intera massa è stata quindi concentrata, e assunta costante (ah.. altra ipotesi conservativa!) in queste lastre.

e' facile verificare, sia matematicamente che calcolando nuove iterazioni, che l'approssimazione che si commette, rispetto al caso continuo, è del tutto trascurabile.
questo è accettabile anche perchè non mi interessa simulare gli stati intermedi ma solo stimare a grandi linee (ma in modo conservativo) il tempo di caduta (minimo) totale.

d'altro canto se vuoi davvero descrivere il modello fisico nei minimi dettagli non puoi fare affidamento alla colonna centrale: in primo luogo perchè non esiste una "colonna centrale" (ma una serie di colonne legate tra loro e alle travature e alle colonne perimetrali) e in secondo luogo perchè le colonne del core, come mostrano alcuni video e fotografie, sono rimaste in piedi durante il crollo (aver inserito la massa del core nelle lastre rappresenta una ennesima ipotesi conservativa!).

in prima approssimazione non mi interessano questi vincoli, che pure sottraggono moltissima energia e rallentano il crollo, dunque le ipotesi conservative fatte sono assolutamente lecite.

il tuo modello invece, se posso usare la tua stessa ruvidezza, è sbagliato già in partenza: consideri proprio l'unico elemento (la "colonna") che non partecipa al collasso!

Citazione:
poi quando avete tempo mi spiegate come fate a "spegnere" la forza di gravità mentre si demoliscono i piani eh?


chi ha detto che la si "spegne" ???
e' vero il contrario: la forza di gravità è sempre presente.

forse intendi questo:

la conservazione della quantità di moto viene applicata, come ti ho detto, nell'urto con lastre infinitamente sottili e si suppone che l'impatto duri un tempo infinitesimo durante il quale la forza di gravità non fornisce alcun lavoro essendo questa di valore costante e finito.

quindi dopo l'urto calcoli la nuova velocità e continui con l'integrazione

vorrei però dirti che questi concetti, che a te paiono stravaganti, dovrebbero invece far parte del bagaglio culturale di base, si spera, di qualunque ingegnere.
ti posso assicurare che ho analizzato di persona decine di modelli, in altri campi ovviamente, in cui questi concetti venivano applicati senza paura.
Inviato il: 20/9/2006 21:41
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  •  manalive
      manalive
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#102
Ho qualche dubbio
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stasera qui a casa fastweb mi funziona malissimo, per cui sarò costretto a rimandare la seconda puntata del carico di punta...

Rispondo invece velocemente a voi prima che il canale sparisca dicendo:
1) non è che il modello di piani che sono impattati uno alla volta sia più vicina alla realtà di quella cumulativa mia di un mezzo continuo...
Lo discuterò meglio nel thread sul carico di punta, ma qui l'unica struttura veramente importante è il pilastro centrale. I piani non contano quasi niente! Con buona pace delle teorie del pancake e dei trusses. Poiché il pilastro centrale è continuo, anzi, è sicuramente meglio il modello della forza viscosa.
2) poi quando avete tempo mi spiegate come fate a "spegnere" la forza di gravità mentre si demoliscono i piani eh?
Inviato il: 20/9/2006 21:09
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#101
Sono certo di non sapere
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Mi pare avessi portato l'esempio dell'urto con due macchine con attrito apposta...

Una volta calcolata la velocità risultante, nell'istante immediatamente successivo all'urto, puoi applicare il modello ad attrito.

Mi pare ragionevole... o no?

Però... insomma... questo non è un forum di fisica... cerchiamo di partire dalle cose ovvie almeno!
Inviato il: 20/9/2006 20:12
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  •  Ashoka
      Ashoka
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#100
Sono certo di non sapere
Iscritto il: 11/7/2005
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Citazione:
Prova con un sistema più semplice: un grave in caduta libera!
Ti sembra proprio che la sua quantità di moto si mantenga?


Certo che no ed infatti, quando si è introdotto il modello:

“Piani sospesi nel vuoto a distanza di 3,76 metri che cadono colpiti da un blocco invincibile”
(tra l'altro di Greening, di 911 myths, che lo voleva usare per dimostrare la V.U.)

la modellizzazione avveniva in due momenti:

a) spazio vuoto tra un piano ed il successivo. Conservazione energia

b) istante dell'urto, supposto istantaneo e completamente anelastico: conservazione della quantità di moto: M(k)v1 = M(k+1)v2

Tutto qua.

Poi, ripeto, scrivere e comprendersi in un forum è più difficile che farlo “live” ..

ciaociao,
Ashoka
Inviato il: 20/9/2006 19:57
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  •  manalive
      manalive
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#99
Ho qualche dubbio
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mannò che non ti prendo per il culo, max, figurati !
Anzi, mi spiace che tu l'abbia pensato.

Gli è che la forza di gravità é davvero un aforza esterna al sistema torre, tant'è che, come il teorema comanda, la quantità di moto non si mantiene!

Prova con un sistema più semplice: un grave in caduta libera!
Ti sembra proprio che la sua quantità di moto si mantenga?
Inviato il: 20/9/2006 19:42
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#98
Sono certo di non sapere
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Citazione:
dal fatto che è una forza esterna!
A meno che tu non voglia considerare l'intero globo terrestre come parte del sistema, ma non è una scelta saggia!


perchè dovrei rispondere a scemenze di questo tipo?
fammi capire: stai scherzando, mi prendi per il culo, non so... dimmi!
Inviato il: 20/9/2006 19:10
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  •  manalive
      manalive
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#97
Ho qualche dubbio
Iscritto il: 15/9/2006
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beh, questa è facile:

dal fatto che è una forza esterna!

A meno che tu non voglia considerare l'intero globo terrestre come parte del sistema, ma non è una scelta saggia!
Inviato il: 20/9/2006 18:38
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#96
Sono certo di non sapere
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E da cosa evinci che trascurerei la forza di gravità???

manalive: davvero non ci siamo...

(stai bene?)
Inviato il: 20/9/2006 18:07
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#95
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mio caro max, se tu vuoi a tutti i costi considerare il sistema come isolato e senza trasformazione interna di energia da e verso energia non meccanica, in modo da essere autorizzato ad usare il teorema della conservazione della quantità di moto, sei costretto a trascurare nel tuo modello tutto quello che differenzia il sistema reale dal descritto sistema ideale.

Nella fattispecie allora trascuri le due cose più importanti del problema:
1) la forza di gravità, che èuna forza esterna e combinazione è quella che in fondo produce il crollo
2) la distruzione della torre, che implica necessariamente la trasformazione energetica che vuoi evitare.

Insomma, trascuri la causa ed il risultato di quello che vuoi studiare.

Allora è un po' come dividere zero per zero: con le opportune ginnastiche puoi dimostrare che vale qualunque cosa!
Inviato il: 20/9/2006 14:47
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#94
Sono certo di non sapere
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Citazione:
per carità, ognuno è libero di avere le sue opinioni, però la fisica purtroppo non è fatta di opinioni.
E se tu guardi in qualunque testo di fisica troverai che le condizioni di conservazione della quantità di moto sono quelle che ti ho enunciato prima.


manalive:

cerchiamo di rimanere seri

non penso che qui a nessuno interessi fare uno studio super preciso nei minimi dettagli della dinamica del collasso perchè si tratterebbe di un problema incredibilmente complicato che va oltre le capacità di tutte le persone qui dentro, inclusi ingegneri che studiano questi problemi per professione senza contare che neppure i report tecnici ufficiali hanno - non dico analizzato - ma sfiorato le problematiche relative alla dinamica di crollo (il termine più tecnico usato dal NIST è "tremendous energy" e neppure hanno stimato il tempo di collasso... lasciamo perdere)

cosa stiamo facendo qui?

secondo me stiamo facendo un tema in classe dal titolo

"verificare che il crollo è avvenuto in un modo che la sola forza di gravità non è sufficiente a spiegarlo"

per fare questo è doveroso introdurre delle semplificazioni e fare in modo che tali semplificazioni siano conservative ovvero che agevolino lo stesso fenomeno che si vuole negare. una specie di ragionamento per assurdo se vogliamo.

Tu mi inviti, candidamente, ad apprendere su un libro di fisica le nozioni relative alla conservazione della quantità di moto e all'energia cinetica... so benissimo cosa leggerei su un libro di fisica: favole.
Le favole non vanno prese per quello che sono ma vanno interpretate.... bisogna leggere tra le righe... devi trovare la morale.

E ora ti faccio un esempio assai pratico così capisci:

un camion di massa Ma si schianta a velocità Va contro una macchina di massa Mb ferma

cosa ti dice il testo di fisica?

trascurando - tutti gli esercizi di fisica che si rispettano partono con il verbo "trascurare" - l'attrito delle ruote i due oggetti si muoveranno insieme a una velocità media delle due velocità ("media pesata rispetto alle masse")

V = Va * Ma/(Ma+Mb)

trascurando l'attrito questa formuletta vale sia sull'asfalto che sul ghiaccio che nello spazio.
saprai anche che questo comporta una perdita di energia cinetica... anzi l'urto anelastico comporta la massima perdita di energia cinetica del sistema (qui possiamo leggere sui libri i dettagli)

dove va questa energia? calore e deformazione ovviamente (la quale non è che vola via ma rimane nel sistema stesso)

se ora introduciamo anche l'attrito con l'asfalto ovvero dissipiamo energia attraverso un sistema esterno (il terreno attraverso le gomme) non ti aspetti che gli oggetti procederanno a velocità inferiore o che potrebbero fermarsi dopo pochi metri invece di vagare a velocità finita fino al giorno del giudizio? chiaro: hanno perso altra energia cinetica a causa del lavoro di attrito e visto che questo è proporzionale alla velocità ad un certo punto porterà il sistema a fermarsi (fermarsi è la morale).

tornando al caso delle torri...

le deformazioni e le rotture strutturali rappresentano quello che nell'urto di prima era rappresentato dall'attrito con il terreno.

pensaci:

se le torri non fossero saldamente ancorate al terreno, non potrebbero deformarsi ma neppure stare in piedi; riesci a deformarle a causa degli impatti proprio perchè sono vincolate al terreno. non hai leva senza punto di appoggio.

anche un chiodo se gli dai una martellata al volo (tipo baseball) vola via... se gli dai una martellata per piantarlo nel muro potrà anche entrare nel muro, piegarsi e persino rompersi.

spero che questi concetti ti chiariscano le idee.

considerare questi attriti è giusto?

è giustissimo però non è facile calcolarli mentre non considerarli ci mette dalla parte della "ragione" perchè fisicamente stiamo usando ipotesi conservative ovvero modelli che facilitano il crollo perchè in definitiva dissipano meno energia del caso reale.

tale energia dissipata è impiegata per distruggere la torre ma è presa dall'energia disponibile ovvero cinetica e potenziale dunque rallenta ulteriormente il crollo: non considerarla rende il crollo più veloce

in altri termini la conservazione della quantità di moto nel modello semplificato non include la perdita di energia relativa alle deformazioni e alle rotture perchè queste richiedono vincoli che non sono stati, per semplicità e conservazione, considerati.

invece

non considerare la conservazione della quantità di moto perchè "il sistema non è isolato" non ha senso sia perchè in prima approssimazione non è così (si tratta forse di urti elastici?) e in secondo luogo perchè il modello che ho adottato E' di fatto isolato: se non lo fosse il crollo sarebbe ancora più lento!

se si verifica che, nonostante questo, il crollo reale sarebbe dovuto essere più lento (non ripeto qui i dettagli) allora occorre farsi altre domande o trarre altre conclusioni.

ma perdio non puoi leggere il mio articolo e uscirtene fuori con frasi del tipo

"nega F=Ma dunque son tutte stronzate..."

insomma...
Inviato il: 20/9/2006 13:43
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#93
Ho qualche dubbio
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beh, direi che questi numeri non sono tanto credibili:

-intanto bisogna stimare quale frazione del cemento è stata polverizzata (di certo non tutto!). Se fosse per esempio il 10%, secondo la stima energetica che citi la polverizzazione costa meno di mezzo GJ/piano.
-poi questa stima dell'energia di polverizzazione va controllata con diverse fonti, essendo diventato evidente che è piuttosto critica
-poi occorre valutare tutte le altre richieste di lavoro (travi portanti in primis)
-poi occorre arricchire i conti con una stima realistica delle incertezze

... e poi infine bisogna valutare quanto esplosivo occorrerebbe per colmare l'eventuale gap energetico, e quanto sia realistico che tutte quelle tonnellate di esplosivo siano state piazzate in tutti i piani e brillate all'istante giusto.

Voglio dire:
di lavoro ce n'è prima di poter azzardare una conclusione
Inviato il: 20/9/2006 12:06
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  •  Ashoka
      Ashoka
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#92
Sono certo di non sapere
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Polverizzazione cemento (una stima veloce basata sul lavoro di Hoffman)

Non aveva ruolo portante

Jerry Russell estimated that the amount of energy required to crush concrete to 60 micron powder is about 1.5 KWH/ton. (See http://www.911-strike.com/powder.htm.) (Riferimento anche [url=http://www.b-i-m.de/public/ibac/mueller.htmqui[/url])

Quindi sono 5.4 MJ/ton

Hoffman stima a more accurate estimate of 90,000 tons of concrete per tower, based on FEMA's description of the towers' construction.

Già così sono un totale di 4,4 GJ a piano solo per polverizzare tutto il cemento a 60 micron ed un totale di 486 GJ (> energia potenziale totale ) per polverizzare il cemento di tutto l'edificio.

Ashoka

P.S. x la birra: tra poco a Torino ci sarà una proiezione serale di Inganno Globale quindi.. ti basterà recarti sul luogo..
Inviato il: 20/9/2006 11:43
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#91
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si può fare.
Fammi sapere quando passi da qui.
Inviato il: 20/9/2006 11:25
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  •  Ashoka
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#90
Sono certo di non sapere
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La prox volta ne parliamo davanti a una birra così ci capiamo in 10 min e non stiamo qua a scrivere x due giorni...

Citazione:
Questa semplificazione, che raggruppa tutta l'energia potenziale persa nel lavoro fatto dalla forza viscosa, ha il pregio di estrarre da un sistema complicato, in modo semplice, solo l'informazione che serve, che è un'indicazione sul lavoro che nella realtà viene speso a distruggere la torre.


I soliti due cavolo di teoremi fondamentali dell'ingegneria....

a) x 3 punti non allineati passa una retta purché sufficientemente spessa

b) tutti i sistemi complessi si possono ridurre ad una retta con un coefficiente di errore K

Ashoka
Inviato il: 20/9/2006 11:15
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  •  manalive
      manalive
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#89
Ho qualche dubbio
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Citazione:


Il problema di questo ragionamento (a parte la spesa energetica da quantificare) è che l'acciaio delle collone del core non si è sbriciolato ma si è rotto in tronconi. Inoltre un colpo sentito dalle travi del piano 95 viene anche “sentito” dalla struttura sottostante (che si deve deformare e rompere di conseguenza per consentire la caduta).

non importa: è tutto lavoro che fa la forza "viscosa"
Citazione:

Inoltre anche le travi ed i materiali dei piani in caduta si deformano ed anche questa è una spesa energetica che non può contribuire all'accelerazione della caduta.

idem come sopra... Adesso direi che finalmente ci siamo!
Citazione:

Insomma mi pare un po' semplicistico modellare il tutto nella forma a=(Mg-F)/M con:
a -> accelerazione risultante
M -> massa dei piani in caduta
F -> forza “viscosa”

Proprio così !!!
E... beh, sì: tutte le semplificazioni sono in qualche modo semplicistiche!
Però se si vuole ragionare bisogna semplificare, e qui sta l'arte: scegliere le semplificazioni che non cancellano gli effetti che si vogliono studiare!

Questa semplificazione, che raggruppa tutta l'energia potenziale persa nel lavoro fatto dalla forza viscosa, ha il pregio di estrarre da un sistema complicato, in modo semplice, solo l'informazione che serve, che è un'indicazione sul lavoro che nella realtà viene speso a distruggere la torre.

Poi bisogna capire se c'è motivo di credere che quel lavoro così trovato (dal tempo di caduta misurato) sia sufficiente a distruggere. Se si ha motivo di credere che non è sufficiente, allora non c'è che da concludere che il crollo è stato "aiutato".
Inviato il: 20/9/2006 11:06
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  •  Ashoka
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#88
Sono certo di non sapere
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Citazione:
Infatti il lavoro della forza viscosa è proprio quello che distrugge la torre!!!


Quindi avevo capito male io ed il GJ che consideravi tu era quello necessario a “frantumare” il piano della torre + le colonne portanti.

Il problema di questo ragionamento (a parte la spesa energetica da quantificare) è che l'acciaio delle collone del core non si è sbriciolato ma si è rotto in tronconi. Inoltre un colpo sentito dalle travi del piano 95 viene anche “sentito” dalla struttura sottostante (che si deve deformare e rompere di conseguenza per consentire la caduta).

Inoltre anche le travi ed i materiali dei piani in caduta si deformano ed anche questa è una spesa energetica che non può contribuire all'accelerazione della caduta.

Insomma mi pare un po' semplicistico modellare il tutto nella forma a=(Mg-F)/M con:
a -> accelerazione risultante
M -> massa dei piani in caduta
F -> forza “viscosa”

Ashoka
Inviato il: 20/9/2006 10:51
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#87
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Citazione:

E' mia opinione ad esempio che

il principio di conservazione della quantità di moto non escluda una "perdita" di energia meccanica

...ed allora aggiungi anche "guadagno" di energia meccanica!


per carità, ognuno è libero di avere le sue opinioni, però la fisica purtroppo non è fatta di opinioni.
E se tu guardi in qualunque testo di fisica trovarai che le condizioni di conservazione della quantità di moto sono quelle che ti ho enunciato prima.
Inviato il: 20/9/2006 10:27
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#86
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Citazione:

Ashoka ha scritto:
Evidentemente mi sono espresso male io oppure ho capito male il tuo ragionamento.

Quello che avevo inteso è che tu calcolavi in 1MJ l'energia necessaria al corpo in caduta (es. i 14 piani della torre nord) a frantumare il piano K.

Valutando il tutto come “forza” la pensavamo applicata al baricentro del corpo in caduta e questo cadeva con una accelerazione a' < a.

Il bilancio energetico era: M*g*DeltaH – F (questa forza viscosa) * DeltaH = 1/2*M*v^2

M sono i piani in caduta.

Questo il tuo modello, per come l'avevo compreso io. Quindi:

a) Simuli un corpo in caduta non nel vuoto ma in cui una parte dell'energia venga spesa, ad ogni piano, per frantumarlo. Non si parla di urti ma di una specie di attrito viscoso che fa lavoro negativo.


fin qui tutto bene, a parte il fatto che 1 MJ è un refuso perché parlavamo di 1 GJ.
Però nel seguito non va più bene.
Infatti il lavoro della forza viscosa è proprio quello che distrugge la torre!!!


Inviato il: 20/9/2006 10:22
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#85
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Citazione:
Per il resto, visto che insisti (io stavo cercando di glissare!) ti ribadisco che quella che tu chiami "la via dell'energia" è in realtà l'unica via possibile, in quanto, come tu sai sicuramente, il principio di conservazione dell'energia vale SEMPRE, mentre il principio di conservazione della quantità di moto (totale) vale solo per sistemi isolati (cioè in assenza di forze esterne) e non dissipativi (cioè in assenza di trasformazioni di energia da meccanica ad energia di altro tipo (segnatamente termica)


Il mio consiglio è di meditare su questi tuoi enunciati anche perchè in contraddizione con se stessi...

E' mia opinione ad esempio che

il principio di conservazione della quantità di moto non escluda una "perdita" di energia meccanica

Anche l'energia si "conserva" sempre, ovviamente da qualche parte va a finire, ma il problema è capire dove.

Le risposte agli eventuali - e leciti - dubbi potresti trovarle nei primi post di questo thread in cui ho avuto scambi di opinione su argomenti simili.
Inviato il: 20/9/2006 10:21
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  •  Ashoka
      Ashoka
Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#84
Sono certo di non sapere
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Evidentemente mi sono espresso male io oppure ho capito male il tuo ragionamento.

Quello che avevo inteso è che tu calcolavi in 1MJ l'energia necessaria al corpo in caduta (es. i 14 piani della torre nord) a frantumare il piano K.

Valutando il tutto come “forza” la pensavamo applicata al baricentro del corpo in caduta e questo cadeva con una accelerazione a' < a.

Il bilancio energetico era: M*g*DeltaH – F (questa forza viscosa) * DeltaH = 1/2*M*v^2

M sono i piani in caduta.

Questo il tuo modello, per come l'avevo compreso io. Quindi:

a) Simuli un corpo in caduta non nel vuoto ma in cui una parte dell'energia venga spesa, ad ogni piano, per frantumarlo. Non si parla di urti ma di una specie di attrito viscoso che fa lavoro negativo.

b) le colonne centrali devono avere già ceduto tutte altrimenti il modello non funziona (vedi modello Gordon Ross) e vanno modellati anche gli urti, in cui l'energia non si conserva quanto piuttosto la quantità di moto.

c) far cedere un gruppo di colonne significa averle sollecitate elasticamente (compressione sino allo 0.2% di lunghezza) e poi deformate plasticamente sino alla rottura. Questo processo è valutato da Gordon Ross in circa 250 MJ per le colonne del piano 96 e poi aumenta man mano che si scende perché le colonne hanno uno spessore maggiore.

Quest'energia spesa è essenzialmente quella proveniente dalla “martellata” del corpo in caduta (i 14 piani) se ipotizziamo un crollo passivo mentre può essere fornita da un agente “esterno” (Es. esplosivi) nel caso di demolizione.
Nel primo caso l'energia utilizzata per compiere questo lavoro va sottratta al bilancio energetico di cui sopra e non può essere “spesa” x altro. Nel secondo caso la fonte è esterna ed il modello continua a funzionare.

Citazione:
Dunque il lavoro non è che una modalità di trasformazione dell'energia.


Questo concetto credo di averlo oramai compreso bene .

Ciao,

Ashoka
Inviato il: 20/9/2006 10:10
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#83
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caro max, non ti irritare, ma lo immagino bene che tutti abbiano fatto la scuola dell'obbligo, se non altro perché è dell'obbligo, però purtroppo so bene per esperienza che il tuo "quindi ecc..." non è automatico !

E nella fattispecie ad Ashoka questa notte è sfuggita la perla che ha fatto partire la mia puntualizzazione. E per carità, è perdonabilissimo, data l'ora tarda, però non ti offendere se mi preoccupo di sgombrare subito il campo dagli errori ! Come avrai notato lo faccio appena posso anche con gli errori miei.

Per il resto, visto che insisti (io stavo cercando di glissare!) ti ribadisco che quella che tu chiami "la via dell'energia" è in realtà l'unica via possibile, in quanto, come tu sai sicuramente, il principio di conservazione dell'energia vale SEMPRE, mentre il principio di conservazione della quantità di moto (totale) vale solo per sistemi isolati (cioè in assenza di forze esterne) e non dissipativi (cioè in assenza di trasformazioni di energia da meccanica ad energia di altro tipo (segnatamente termica). Penso che anche Gordon Ross lo sappia, essendo che anche negli Stati Uniti d'America la scuola dell'obbligo prevede l'insegnamento della fisica elementare!

Nel nostro sistema c'è la forza di gravità che è una forza esterna mica da ridere, ed i processi dissipativi sono tutt'altro che trascurabili, tant'è che distruggono la torre trasformando in altre forme di energia (segnatamente in calore) l'energia potenziale che non diventa cinetica.


Invece per quanto riguarda il tempo di caduta di 10 s, mi spiace di non essere evidentemente stato abbastanza chiaro ieri sera, ma i 10 s per me non sono una conclusione: sono il punto di partenza sperimentale. D'accordo, avrei dovuto usare un dato reale, ottenuto con il cronometro ed il filmino, e non l'ho fatto per pigrizia...

Gli è che in questa fase mi premeva solo presentare la traccia del ragionamento da seguire, e non ancora produrre risultati. Anche perché rimane sempre l'incognita su quanto lavoro sia davvero necessario per distruggere un piano della torre.
Inviato il: 20/9/2006 10:09
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#82
Sono certo di non sapere
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manalive:
credo che anche ashoka abbia finito la scuola dell'obbligo

quindi

sappiamo cosa sia il lavoro, l'energia potenziale, quella cinetica, ecc...

sei interessato a intraprendere la "via dell'energia": hai già letto l'articolo di gordon ross, tradotto dallo stesso ashoka?

Analisi del trasferimento della quantità di moto durante il collasso dei piani superiori del WTC1

ha mostrato che neppure il crollo iniziale sarebbe stato possibile tenuto conto delle energie impiegate nei vari fenomeni dissipativi e dispersivi legati in particolare alle deformazioni elastiche e plastiche del reticolo strutturale in acciaio.

a me sta bene che per te anche un tempo di "dieci secondi" sia compatibile con il crollo della torre sud ma solo se ci mostri *realmente* da dove queste conclusioni saltino fuori. ok?

la via dell'energia è dura: non dire che non ti avevo avvertito...
Inviato il: 20/9/2006 8:33
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#81
Ho qualche dubbio
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Citazione:

Ashoka ha scritto:

Ovvio che non si perde, ma se diventa energia termica non ha compiuto il lavoro meccanico per deformare/rompere tutte le colonne portanti. La distruzione del piano e la polverizzazione del cemento è... un extra.


no no, non funziona così !!!

Allora:
c'è un serbatoio con un tot di energia, diciamo per esempio energia potenziale gravitazionale immagazzinata nella posizione di un corpo di massa M nel potenziale gravitazionale, ok?
Se questo corpo viene lasciato cadere libero per un'altezza h, la forza gravitazionale Mg fa del lavoro, valutabile in hMg, ok?
Facendo questo lavoro, sottrae una quantità di energia hMg al serbatoio di energia potenziale, e la trasforma in energia cinetica.

Dunque il lavoro non è che una modalità di trasformazione dell'energia.

Adesso mi sono spiegato?
Inviato il: 20/9/2006 7:58
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  •  Ashoka
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#80
Sono certo di non sapere
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Citazione:
Per ora posso dire ad Ashoka che:
1) non c'è nessuna energia persa (come è ovvio). L'energia potenziale che non diventa cinetica va a distruggere la torre, e si trasforma in varie altre forme di energia, tra cui segnatamente l'energia termica.


Ovvio che non si perde, ma se diventa energia termica non ha compiuto il lavoro meccanico per deformare/rompere tutte le colonne portanti. La distruzione del piano e la polverizzazione del cemento è... un extra.

Citazione:
2) come ho già sottolineato, la velocità di discesa viene aumentata in modo sensibile dal brillamento di cariche ben orchestrate solo se l'energia che esse producono è comparabile a quella di distruzione (che io ho calcolato essere 1 GJ partendo dall'assunzione che il tempo di caduta per la torre sud sia stato di 10 secondi).


Non intendevo dire che servono cariche x aumentare la velocità di caduta quanto piuttosto per eliminare le colonne che, altrimenti, assorbirebbero x deformazione quei 250 MJ a piano (minimi) prima di rompersi

Notte,

Ashoka
Inviato il: 20/9/2006 0:10
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#79
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Citazione:
faccio la domanda a te, visto che max non mi ha risposto: quanto esplosivo ci vuole per produrre diciamo mezzo GJ


il metro di paragone per gli esplosivi è il TNT

il TNT rilascia 4 MJ al chilo che è meno di un decimo dell'energia rilasciata dal kerosene (44 MJ/Kg)

quindi per produrre 500 MJ servirebbero almeno 100 Kg - equivalenti di TNT o 10 litri di kerosene

il problema è che se dai fuoco a 10 litri di kerosene puoi anche metterti a ballare attorno al fuoco, se inneschi 100 kg di TNT voli in orbita...
Inviato il: 19/9/2006 23:53
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  •  manalive
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#78
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ok, ragazzi, adesso io devo andare e magari vi rispondo meglio domani.

Per ora posso dire ad Ashoka che:
1) non c'è nessuna energia persa (come è ovvio). L'energia potenziale che non diventa cinetica va a distruggere la torre, e si trasforma in varie altre forme di energia, tra cui segnatamente l'energia termica.
2) come ho già sottolineato, la velocità di discesa viene aumentata in modo sensibile dal brillamento di cariche ben orchestrate solo se l'energia che esse producono è comparabile a quella di distruzione (che io ho calcolato essere 1 GJ partendo dall'assunzione che il tempo di caduta per la torre sud sia stato di 10 secondi).
3) faccio la domanda a te, visto che max non mi ha risposto: quanto esplosivo ci vuole per produrre diciamo mezzo GJ?

E a max questa sera dico solo più:
1) il tempo di caduta l'ho assunto di 10 secondi per fare un esempio. Ovviamente va misurato, ma non l'ho fatto perché non ho avuto tempo di esaminare e valutare comparativamente tutti i filmini. Se il tempo è maggiore l'energia di distruzione di un piano ne risulta più elevata.
2) non ho altri suggerimenti per valutare in altro modo l'energia di distruzione di un piano. Penso che il metodo proposto sia il migliore, proprio perché parte da un dato sperimentale, che è il tempo di caduta.
Inviato il: 19/9/2006 23:36
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  •  Ashoka
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#77
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Se ho inteso bene, però, il tuo modello elimina dal gioco le colonne centrali del core “tutte in una botta”. Ora questo può avvenire in due modi:

A) cedono le famose colonne del piano impattato (eliminiamole), il blocco scende attraversando il piano (e qui c'è la perdita di energia che evidenzi tu), impatta sulle colonne ancora in piedi, le deforma elasticamente e poi plasticamente sino a provocarne la rottura. L'onda d'urto poi si trasmette e vengono deformate tutte le colonne che progressivamente si rompono.

Questa energia “persa” è da aggiungere al deficit energetico e Gordon Ross la valuta nell'ordine dei 240MJ per il primo piano impattato dal blocco e poi a crescere man mano che si scende (aumenta lo spessore delle travi), quindi per 95 piani.

Non è un “costo energetico” da poco.

B) le colonne cedono per una causa esterna alla caduta, che fornisce l'energia x distruggerle. Siccome non “si bada x il sottile” ed il crollo avviene dall'alto verso il basso queste cariche “interne” forniscono anche l'energia che scaglia pezzi di travature a 60 m di distanza e che genera quel fungo che si osserva.

Ciao,

Ashoka
Inviato il: 19/9/2006 23:17
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#76
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Partiamo con ordine ti va?

Allora... stai parlando della torre sud, vero?

secondo la FEMA le torri pesano circa 250000 ton l'una quindi possiamo stimare che gli ultimi piani pesino in media 2000 ton (sono più leggeri ovviamente)

gli ultimi 30 piani rappresentano una massa di circa 60000 ton ovvero una energia potenziale all'impatto sul piano successivo a quello che ha ceduto pari a

60 * 10^6 * 10 * 4 = 2,5 GJ

a parte il numerino esatto qui non ti seguo affatto...

Citazione:
Peraltro, il conto di 1/5 del peso, per il valore della forza viscosa, viene dall'ipotesi che il tempo di caduta sia solo del 10% maggiore di quello della caduta libera


in particolare non capisco perchè ipotizzi un tempo di caduta anzichè osservarlo...

ancora:

Citazione:
Correggendo bisogna sostituire 1 GJ al posto di 2 GJ quando ho parlato del lavoro di distruzione di un piano.



gordon ross (vedi traduzioni) aveva calcolato, ad esempio, un valore superiore a 2,5 GJ

tu come hai calcolato l'energia necessaria a distruggere un piano?

ancora:

come si colloca allora questa differenza energetica in una analisi dinamica?
Inviato il: 19/9/2006 23:02
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#75
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Ti ringrazio, Ashoka, mi hai fatto rifare i conti ed ho trovato un errore (mio) di un fattore 2 che mi era sfuggito venerdì scorso nel mio primo post, che qui cito per la parte incriminata:

Citazione:

Dunque direi che possiamo considerare l’inizio del collasso, cioè i primi 4 metri (un piano). In questo primo tratto di caduta, che dura circa un secondo (0.8), viene liberata un’energia pari alla massa del pezzo che cade (diciamo 1/4 dei 500 kTon, cioè 125 k Ton) x g x 4m = 10 GJ, di cui 1/5 viene dissipato, in gran parte in calore, e i 4/5 diventano energia cinetica.


mi sono sbagliato perché l'energia potenziale persa dalla massa in caduta (che ho supposto 125 Ton) non viene 10 GJ ma 5 GJ. Scusate, mi è sfuggito. Poi ovviamente si può dire che sono stato approssimativo con la stima della massa che cade (pensavo alla torre sud), ma queste cose si possono aggiustare.

Correggendo bisogna sostituire 1 GJ al posto di 2 GJ quando ho parlato del lavoro di distruzione di un piano.

Peraltro, il conto di 1/5 del peso, per il valore della forza viscosa, viene dall'ipotesi che il tempo di caduta sia solo del 10% maggiore di quello della caduta libera, e quindi la stima del lavoro di distruzione di un piano aumenta se il tempo di caduta in effetti viene misurato essere più lungo.

Sah, mentre ci sono vi regalo una chicca:
se per la torre sud il tempo di caduta è stato 10% in più di quello di caduta libera, il che vuol dire una forza viscosa che è il 20 % del peso del pezzo che cade, allora per la torre nord dove cede un pezzo che è circa la metà la forza viscosa (che è ovviamente uguale) sarà questa volta il 40% del peso, ed il tempo di caduta questa volta si può calcolare che sarà circa il 30% in più di quello di caduta libera.

Cioè se la torre sud cade in 10 s allora è coerente che la torre nord cada in un dozzina di secondi.
Inviato il: 19/9/2006 22:29
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Re: Modelli di trasferimento quantità di moto per il WTC1
#74
Sono certo di non sapere
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Ciao,

se ho capito bene il tuo modello per la parte in caduta, dopo che le colonne del core sono state messe “fuori uso” (per farla breve martellata che le rompe, deformandole plasticamente e rompendole) vi è la massa superiore (nel wtc1 i 14 piani) che cade nella restante parte dell'edificio e viene rallentata da quella che hai chiamato “forza viscosa”

Questa forza viscosa compirebbe un lavoro negativo, ad ogni piano, di circa 2GJ. I piani da attraversare sono 95 e quindi il totale sarebbero 190 GJ. Se consideriamo la dinamica in questo modo però non possiamo supporre che questa massa “attraversata” si unisca a quella in caduta perché altrimenti dovremmo modellarne gli urti anelastici.

Ora se non sbaglio, sempre la FEMA, sostiene che la parte superiore del WTC1

Of this, approximately 8x10^9 joules of potential energy were stored in the
upper part of the structure, above the impact floors, relative to the lowest point of impact.


Che sono 8 Giga Joule...

Quindi o la FEMA ha cannato alla grande gli ordini di grandezza delle proprie stime (che danno ad occhio un peso di circa 1800 tonnellate a piano) o 2 GJ a piano sono proprio tanti.

Ashoka
Inviato il: 19/9/2006 20:30
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