Метеорит над Челябинском

[Шакун]

Комментарий модератора раздела

Эта тема и другие темы про Челябинский метеорит в разделе Наблюдения не предназначены для альтернативных гипотез "это была ракета", "а может быть, это была ракета?", "а не НЛО ли это?". За подобные посты в разделе Наблюдения их авторы будут немедленно баниться! Эта тема посвящена исключительно доказанному - а именно, тому, что в атмосфере Земли произошло сгорание метеорного тела, с некоторым выпадением осколков на поверхность Земли - убедительная просьба не засорять ее, а также другие темы в разделе Астрономические наблюдения посторонней информацией. Спасибо за понимание!

Комитет по метеоритам РАН просит всех свидетелей полета Челябинского метеорита заполнить интерактивную анкету по адресу: http://www.chel-meteorit.youini.ru/ .  Передайте эту анкету всем своим знакомым что видели полет болида от Иркутска до Самары и от Байконура до Перми!

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B0_%D0%BD%D0%B0_%D0%A3%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%B5_%D0%B2_2013_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%83



В начале десятого по местному времени на юге Свердловской области упал крупный метеорит. Направление пролета с северо-востока на юго-запад. Сам к сожалению не был свидетелем, т.к. спал, но жена тут же подняла с кровати. Она рассказывает, что при пролете  вся комната осветилась оранжевым ярким светом.. После пролета остался мощный след. Это я снял.

[AlexandrSky]

Streamflow, что в моей реплике-рассуждении вслух не то? В чем несогласие? 

Она из того мира, где "чудеса, где леший бродит, русалка на ветвях сидит".

Это не важно, главное где я мед-пиво пью, течет ли оно по усам и попадает ли в рот 

[Геннадий Ионов]

Я имею ввиду, что при входе в атмосферу под малым углом тело, будет выпригивать из нее. Но возможен вариант, что под некоторым углом он наоборот резко нырнет, поменяв при этом свой прежний курс.

В первом случае, выпрыгивает потому, что не успело затормозиться до первой космической скорости. Второй вариант возможен только тогда, когда уже плотность воздуха так возросла, что есть большое ускорение - это фактически то, что называется точкой останова, после которой начинается просто падение.
Для нашего метеороида первый случай бы реализовался, если бы он не опускался ниже высоты километров 30 и не развалился бы. Второй вариант без развала вообще бы не был достигнут - он бы врезался в землю без существенного отклонения от прямой линии.
А вы говорите об изменении траектории на начальном участке... Такого быть не может.

[AlexandrSky]

Геннадий, вы когда-нибудь бросали камни в воду под небольшим углом? Они отскакивают от поверхности воды и даже несколько раз. Но, бывает, что бросив камень чуть под большим углом, он резко идет на дно, причем при хорошей прозрачности воды видел - не вертикально вниз, а под другим углом, и несколько свернув в сторону. Вот точно такой же эффект и тут думаю проявился.

[Streamflow]

Это не важно, главное где я мед-пиво пью, течет ли оно по усам и попадает ли в рот 

Ну, так сначала поставьте мёд-пиво, а потом и поговорим на эту тему   Если степень опьянения будет достаточной.

Хотя, нет. И это не прокатит, так как я не пьянею.

[AlexandrSky]

Это тоже не важно, главное с отдыхом и пользой. 

[kra-s]

на множестве фото видно, что вход в атмосферу как-то нестандартно происходил.

Александр, про какие фото/видео вы говорите? Я такого эффекта не замечал.

[Геннадий Ионов]

Геннадий, вы когда-нибудь бросали камни в воду под небольшим углом? Они отскакивают от поверхности воды и даже несколько раз. Но, бывает, что бросив камень чуть под большим углом, он резко идет на дно, причем при хорошей прозрачности воды видел - не вертикально вниз, а под другим углом, и несколько свернув в сторону. Вот точно такой же эффект и тут думаю проявился.

Неудачная аналогия. Камень отскакивает на дозвуковой скорости от раздела сред, отличающихся на размере камня по плотности в 1000 раз. Отличие плотности воздуха на размере метеороида (пусть даже 20 м в диаметре) ничтожно и на скорости 60 махов подъёмная сила мала по сравнению с силой торможения.
Но даже если это всё откинуть, то можно прикинуть ускорение.
Плотность на высоте 80 км около 9.6e-6 г/см^3, откуда динамическое давление около 1700 Па, то есть 1700 Н/м^2. Эта сила действует на столб камня сечением 1 квадратный метр и длиной 17 метров (расматриваем лобовое давление, которое тормозит столб, проходящий через центр тела). То есть плотность силы получается 100 ньютонов на кубометр. Кубометр имеет массу 3600 кг. Получаем ускорение 2.8 см/с^2. С таким ускорением за 10 секунд метеороид бы отстал от "безвоздушной траектории" всего на 1.4 м, а отклонился бы ещё меньше.

[AlexandrSky]

Вот этот эффект я имею ввиду.

[AlexandrSky]

Аналогия как раз в точности правильная. А вот расчеты ваши никуда не годятся...

[Геннадий Ионов]

Это ветром сдуло кончик хвоста. Смотрите на видеозаписи с началом движения. Летит по прямой.
Кстати, на снимках из Трёхгорного След Челябинского болида
видно, как этот кончик отрывает ветром и быстро уносит на юг.

[AlexandrSky]

Да что вы с этим ветром? чуть что сразу или ветер во всем виноват или случайный процесс...  . Это реальный эффект в движении. Поэтому у нас и отличаются траектории. Потому, что у меня для траектории используется одна точка это конечная точка после первой фазы дробления, а вторая это когда только начинался светиться болид, и еле-еле выделялся на фоне неба. Я даже нашел видео, где была первая вспышка в тот момент. А вы траекторию считали по более низким высотам. И, в итоге получилось что у меня угол наклона выше, но это угол на радиант (а он то нам и надо для расчета элементов гелиоцентрической орбиты) и несколько правее.  Единственное, мне надо несколько снизить угол траектории с учетом указанного эффекта. На сколько это покажут мои измерения и вычисления. Ваши расчеты траектории тоже верны, но они более правильные для расчета кинематических характеристик в атмосфере, но неправильные для расчета элементов орбиты.... Это суть проблемы коротко. И объясняет отличие в измерениях наших траекторий и всего остального. Вот в этом проявляется тонкий момент, и все кто успел опубликовать элеметы орбит или темы напрямую с ними связанные пусть выбросят в мусорный ящик свои статьи. А в ближайшей своей статье, я точно на этот эффект сделаю поправку.

[Streamflow]

... и на скорости 60 махов уже подъёмная сила не действует, так как звук не успевает передать информацию.

Это тоже из мира гланд и русалок. А при M = 30 звук успевает?

[Геннадий Ионов]

А при M = 30 звук успевает?

Мы сравниваем М=0.01 для блинчика на воде и M=60 для метеороида. Перепад плотности тоже в 750 раз для блинчика и на 0.001 часть для метеороида. Очень большая разница, поэтому я утверждаю, что аналогия неудачная.

[AlexandrSky]

Уверяю вы ошибаетесь, Геннадий. Просто не охото целую теорию расписывать. Вспомните, хотя бы, почему  "МИР" падал. Уже на тех высотах он "чувствовал" наличие атмосферы. В подобной ситуации все низкие спутники. А при вхождении с огромной скоростью в атмосферу для метеороида - атмосфера, как вода для камня. Этим, например, и объясняется свечение любого метеора. Мои расчеты говорят, что Челябинский болид начал светиться на высоте порядка 100 км. А ваши расчеты начинаются с высоты порядка 90 км. Вот в этом промежутке и "нырнул" Челябинский. Но, по углу траектории у нас не должно быть большой разницы (хотя есть отличие), а вот по азимуту у нас этот эффект хорошо проявился. Порядка 20 - 25 км на концах начала траектории. А что такое 20 км - это секунда движения.

[Sovetnik]

Вот в этом промежутке и "нырнул" Челябинский.

Сомнительно, чтобы при такой скорости и массе и, соответственно, моменте импульса, летящее тело, за секунду могло изменить направление движения.
А судя по изгибу следа, он не нырнул, а вынырнул.

[Streamflow]

....поэтому я утверждаю, что аналогия неудачная.

Аналогия действительно неудачная. Но и выделенная мной фраза - тоже

[Геннадий Ионов]

А вот расчеты ваши никуда не годятся...

Ну в этом Вы солидарны со Streamflow :-)

Уверяю вы ошибаетесь, Геннадий.

Укажите, где в простейшем расчёте ошибка. Уверения не могут быть аргументом :-)

[AlexandrSky]

Прикидочный расчет для Челябинского

Итак, например, у нас круглое ядро болидного тела диаметром D (м) с начальной скоростью V м/с.
Рикошет возникает из-за действия силы реакции воздуха при входе тела в атмосферу. Оценим эту силу. Для этого перейдем в систему отсчета, связанную с телом. Тогда на него налетает струя воздуха плотности ρ со скоростью v в направлении под углом w к поверхности тела. Так как сила, действующая на струю со стороны плоскости, равна скорости изменения проекции импульса P струи на ось y, перпендикулярную к плоскости тела, то F = ∆Py/∆t = P*sin w/∆t. За время ∆t на плоскость попадает объем воздуха    V = Sv∆t с массой M = ρV и импульсом P = Mv= ρSv^2∆t, где S - площадь сечения струи.
Поэтому F = ρSv^2*sinw.

Но, это скажем формулы годятся для малых скоростей точно, а вот при больших Махах, с учетом формы, возможно все немного сложнее и круче. Надо подумать.

[Геннадий Ионов]

Поэтому F = ρSv^2*sinw.

Я так же считал и ту же формулу использовал. А теперь подставьте числа и посчитайте ускорение. Для шара нужно dF=ρ*dS*v^2*sin(w) проинтегрировать по лобовой поверхности. Чтобы упростить расчёт сразу запишем массу тела. Для её нахождения нужно найти интеграл от dm = rho_met*dS*D*sin(w). Как видим подинтегральные выражения совпадают с точностью до постоянного множителя, поэтому ускорение равно a=F/m=ρ*v^2/(rho_met*D).
И это только тангенциальное ускорение с которым тело тормозится. И оно такое маленькое.
А поперечного ускорения для шара вообще не будет в таком подходе.

[AlexandrSky]

Да, похоже, что вес тела больше этой силы на два порядка...