Обсуждение параметров Челябинского метеорита.

[vsi]

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

Итак, сюда только: ссылки на фото и видео, из которых определяются параметры входа, карты, схемы, расчеты и прочий фактический материал. Потом, имхо, можно объединить с основной темой.

[vsi]

Посчитал ролик из Карталы

http://www.youtube.com/watch?v=vl_kD8WtQyY#

Между прохождением створа дороги и финалом взрыва над Коркино метеорит прошел по горизонтали 148 км за 7,944 секунды, итого со средней скоростью 18,63 км/с.

[Анатолий Белкин]

Ударная волна не толще бумажного листа, сответственно всё что больше долей миллиметра не знает о конфигурации системы. Поэтому ответ такой: окну не важно где оно - на большой стене или на маленькой. Важен материал стены. Если стена бетонная, то сдвиг от ударной волны в ней меньше, чем если она была бы деревянной. Соответственно стёкла должны биться немного сильнее в бетонных стенах, чем в деревянных.

Но фронт волны ударит всей мощностью по большой площади и обогнет небольшую не оказав на нее существенного воздействия. Так ли это? Ведь порыв ветра рекламный плакат большой площади срывает, а малой нет.

[Геннадий Ионов]

У вас есть объяснение того, что на этом видео появление светлой точки в 1:55 — заметно ниже, чем вспышка? Вроде бы ориентация объектива по горизонтали не изменяется столь существенно. Начальное направление траектории было “выше” места съёмки?

В этой точке Земли радиант ниже трека, поэтому болид поднимался.

[vsi]

  Уважаемые коллеги!
Возможно Вам будет полезна обновленная ссылка со страницы сайта лаборатории метеоретики ГЕОХИ РАН - http://www.meteorites.ru/menu/press/yuzhnouralsky2013.php Там большое количество ссылок на видио, фото и схемы, которые Вам, возможно, пригодятся.

Спасибо. Очень ценно. Ряд их трактовок я бы оспорил, но в целом очень хорошо.

[Pentium]

Кто нибудь пытался посчитать аэродинамическое сопротивление при прохождении метеорита через атмосферу?

По этим ссылкам есть основная теория
http://ru.wikipedia.org/wiki/%CB%EE%E1%EE%E2%EE%E5_%F1%EE%EF%F0%EE%F2%E8%E2%EB%E5%ED%E8%E5
http://www.airbase.ru/modelling/rockets/res/books/kns/kns7.htm

Я примерно прикинул если диаметр  17 метров, скорость 54 тысячи км/час
аэродинамический коэффициент сопротивления можно взять 0,5 точнее неизвестно.
плотность воздуха на высоте 50 км 0,0010271
на высоте 20 км 0,089
Значит можно среднюю плотность воздуха взять 0,045

значит по формуле должно получиться примерно 574087500 Н. Аэродинамическое сопротивление. Мало очень, не кажется?

Далее нам говорят что мощность взрыва была эквивалентна 300 Килотон тротилового эквивалента.

Значит тротиловый эквивалент 1 килограмм ТНТ = 4,184 · 10000000 Дж;
300 Килотон тротилового эквивалента = 1255200000000000 Дж.

Поделив одно на другое получаем 2186426 М И это при условии что КПД преобразованя кинетической энергии в взрывную волну 100% А это не может быть более 50%
Значит для выделения такого количества энергии метеорит должен был пройти никак не меньше 4000 км в атмосфере. А столько атмосферы нет.

Для того что бы кинетическая энергия преобразовалась в другие виды нужно совершить работу. А ничего кроме аэродинамического сопротивления там не было ? Или нам что то недоговаривают ? Или расчёты мои совсем ошибочны? Кто что думает?

[Сергей_Ш]

Кто нибудь пытался посчитать аэродинамическое сопротивление при прохождении метеорита через атмосферу?

www.pereplet.ru/nauka/Soros/pdf/0005_076.pdf

[Logic]

Падение метеорита над Курганом. Регистратор 15.02.2013
Из этого видео можно подумать что метеорит входил под углом в 45градусов
Смотрите объективней, нельзя по видео рассчитать угол полета, его скорость и т д. Я сам в шоке

[alxpo]

Кто нибудь пытался посчитать аэродинамическое сопротивление при прохождении метеорита через атмосферу?

Основная теория тут http://en.bookfi.org/book/561391
Во первых вы забыли абляцию
\[ \frac{dM}{dt}=-\Lambda\frac{S\rho v^3}{2Q} \]
\[ \Lambda\approx 1 \] Q - удельная теплота испарения,
во-вторых каменные метеориты раскалываются, что дает лавинное увеличение площади.

[Владимир_]

Разрешите поделиться личными наблюдениями и своими соображениями:
1. Судя по инверсному следу который оставили уже обломки после взрыва (сейчас такие следы от самолетов называют конденсационным т.к. они образуется при конденсации (и,или замерзании) паров, которые есть в продуктах сгорания двигателей) объект летел примерно с юго-востока на северо-запад.  Если быть более точным, то это был не конденсационный след, т.к. конденсационный след, как правило, образуется на высоте 9-15 км, правде те кто видел этот оставшийся след у себя над головой видели в динамике все завихрения и казалось, что  он был на высоте 2-5 км, поэтому это была, скорее всего, так называемая химиотрасса, т.е. выброс какого-то вещества которое выделялось объектом.
2. Вспышку и яркий свет (это и был взрыв) видели из Тюмени это 343 км по прямой (правда не известно как высоко над горизонтом, но данных о более дальних от нас наблюдений на севере не было), по этим данным простые геометрические расчеты показывают, что вспышка (взрыв) был на высоте не ниже 18 км, т.е. выше.
3. Судя по разрушениям и дошедшему звуку, взрыв слышали и почувствовали в Челябинске, на юге самое дальнее в Южно-Уральске, в Магнитогорске звук уже не слышали. В Миассе тоже не слышали(может кто-то слышал ,слабый хлопок), севернее Челябинска тоже звук не дошел, поэтому (из первого и второго предложения следует) взрыв был примерно между Челябинском и Южно-Уральском на высоте 18-25 км, если бы знать точное время от вспышки до прихода звука можно было бы точно рассчитать, но по ощущениям задержка была, примерно,  3-4 минуты если взять 3 минуты, то расстояние от Челябинска до места взрыва по прямой к объекту было, примерно 61 км, если учесть высоту 20 км,  то по прямой по поверхности земли получится, примерно 57 км от Челябинска. (нужно конечно по регистраторам точнее время посчитать)
4. Это был не скачок уплотнения, который возникает при переходе звукового барьера (т.к. когда на такой высоте,~20 км, преодолевается звуковой барьер, например, самолетом который тоже не маленький  на земле хлопки почти не слышны), а это был взрыв (по данным НАСА от 200 до 300 килотонн - по сути это боеголовки ядерных ракет, но видимо все таки взрыв был послабее, причем значительно. Для примера над Хиросимой взрыв был примерно 15 килотонн, высота 600 м, стекла вылетели на расстоянии 19 км.
5. Главный вопрос который не могу объяснить, почему метеорит взорвался и с такой мощностью - видимо это был не метеорит ? Если бы камни с железом так взрывались не нужно было боеголовки делать, можно стрелять камнями, там скорости такие же. Просьба ко всем кто владеет данными вопросами высказать свое мнение обоснованное (лучше подтвержденное расчетами).

[egorC]

Два важнейших замечания!
1. Мы имеем дело с полетом группы тел в пределах конечного объема.
2. Как следствие, всякое событие относится не к конкретной точки пространства а к конечному и достаточно большому объему.

Кроме того надо учитывать эфеки перспективы и рефракци.

Нет эпицентра взрыва был райно Коркино - Еманжелинск - Еткуль.

Егор

[vsevolodson]

Результаты имеют очень острые максимумы (см. приложенные проекции). Есть 2 точки генерации ударных волн. Конусоволновиков прошу не беспокоиться, поскольку в этом сообщении я показал, что все наши наблюдатели западнее плоскости сопряжения конуса Маха и полусферической нашлепки на конце сверхзвуковой траектории.
Точки такие:
первая 54.831+-0.003 сш, 61.312+-0.013 вд, 26.8+-0.4 высоты (наверное, взрыв)
вторая 54.854+-0.003 сш, 61.030+-0.015 вд, 22.9+-0.7 высоты (наверное, конец сверхзвукового полета огарка)

1) Второй максимум выглядит контрастнее, чем первый. А что получится если считать конец конуса отсюда?
2) Судя по выраженности второго максимума, это не конец сверхзвукового полёта, а окончательное разрушение крупнейшего фрагмента.

[Геннадий Ионов]

правде те кто видел этот оставшийся след у себя над головой видели в динамике все завихрения и казалось, что  он был на высоте 2-5 км, поэтому это была, скорее всего, так называемая химиотрасса, т.е. выброс какого-то вещества которое выделялось объектом.

Да, я поначалу тоже раз в 10 приблизил болид. Но это было обманчивым впечатлением. Завихрения крутились с огромными скоростями в сотни метров в секунду. След состоит из оксидов кремния и других тяжёлых элементов из которых состоит хондрит. Сначала образуется плазма из материала, она смешивается с воздухом и при остывании происходит конденсация кристалликов кварца, сапфира, и т.д.

[Геннадий Ионов]

по этим данным простые геометрические расчеты показывают, что вспышка (взрыв) был на высоте не ниже 18 км, т.е. выше.

По моим оценкам основное свечение было от 40 до 16 км.

[Геннадий Ионов]

то расстояние от Челябинска до места взрыва по прямой к объекту было, примерно 61 км, если учесть высоту 20 км,  то по прямой по поверхности земли получится, примерно 57 км от Челябинска.

По поверхности земли было 40 км от Челябинска

[Геннадий Ионов]

Главный вопрос который не могу объяснить, почему метеорит взорвался и с такой мощностью - видимо это был не метеорит ? Если бы камни с железом так взрывались не нужно было боеголовки делать, можно стрелять камнями, там скорости такие же. Просьба ко всем кто владеет данными вопросами высказать свое мнение обоснованное (лучше подтвержденное расчетами).

Я не называю это взрывом, но это чисто терминологический вопрос. Главное процессы которые протекают, а как это назвать - дело второе.
Потенциальная энергия химической взрывчатки сравнивается с кинетической энергией на скорости около 2 км/с. При скорости 20 км/с соответственно кинетическая энергия уже в 100 раз больше потенциальной химической энергии. Так что каждый килограмм любого вещества (невзрывающаяся железка, например) несёт столько же энергии, сколько 100 кг взрывчатки. 15 см железный шарик выдаст столько же энергии как тонна тротила. Плотность атмосферы экспоненциально возрастает с уменьшением высоты, соответственно экспоненциально растёт мощность, выделяемая процессом торможения. Так что практически вся кинетическая энергия выделилась на последнем участке торможения южнее Челябинска длиной километров 20. Этот переход десятков килотонн кинетической энергии в тепловую, произошедший в течении полутора секунд на длине пути в 20 км люди и называют взрывом. Хотя я под взрывом понимаю точечное высвобождение потенциальной энергии в течении микросекунд, поэтому не называю торможение болида взрывом.

[alxpo]

Результаты имеют очень острые максимумы (см. приложенные проекции). Есть 2 точки генерации ударных волн.

1) Второй максимум выглядит контрастнее, чем первый. А что получится если считать конец конуса отсюда?
2) Судя по выраженности второго максимума, это не конец сверхзвукового полёта, а окончательное разрушение крупнейшего фрагмента.

1) Вы ничего не перепутали? Тот, который я в тексте называю вторым - второй по времени, ниже и западнее на местности и левее на обоих рисунках. Какой конус считать отсюда? Расчет того, на какую местность попадет полусферическая волна, а на какую коническая? Ну, может быть, получится, что некоторым наблюдателям прилетела коническая. Так я все равно ее не смогу учесть в этом алгоритме.
2) Что-то в этом роде я и имел в виду.

[yisnep]

Этот переход десятков килотонн кинетической энергии в тепловую, произошедший в течении полутора секунд

Можно спросить?
1) А какое время прошло (оценочно) с момента, когда метеорит начал тратить свою кинетическую энергию, до момента падения его последнего осколка?
2) Какой кинетической энергией (оценочно) обладал метеорит к моменту начала ее расходования?

[vsevolodson]

alxpo, в любом случе это здорово, что удалось определить что-то по звуку. Со светом ничего не вышло из-за свойств камер. А у вас числа получились очень похожие на то, что определяется визуально. Скорее даже вы уточнили высоту разрушения метеорита до 27 км. Вот ещё вопрос - удалось ли учесть то, что вас спрашивали в сообщении №138?

[alxpo]

Вот ещё вопрос - удалось ли учесть то, что вас спрашивали в сообщении №138?

Тут я посчитал, что если верить наиболее обоснованной траектории, то ближайшая точка траектории для всех использованных наблюдателей - это точка разрушения.

[Pentium]

Кинетическая энергия рассчитывается по простейшей формуле из курса физики: масса*скорость в квадрате / 2
Если наши сми не врут, то масса — 10 тысяч тонн, скорость 30 км/с
Кинетическая энергия 4 500 000 000 000 000 Дж
Что примерно равняется одной мегатонне тротилового эквивалента.

Но вот дальше гораздо более сложная физика.
Расход кинетической энергии можно посчитать как аэродинамическое сопротивление умноженное на пройденный путь.
Получается что нужно будет брать интеграл по пройденному пути с учётом падения скорости.

Аэродинамическое сопротивление пропорционально скорости в квадрате и плотности воздуха.
Скорость падает обратно пропорционально корню квадратному из кинетической энергии (израсходованной)
Плотность воздуха в свою очередь экспоненциально возрастает с уменьшением высоты.

Вроде ничего такого недоступного для человека с высшим техническим образованием, но всё же так с ходу не могу сообразить.