От Pokrovsky~stanislav
К А.Б.
Дата 16.01.2007 12:07:07
Рубрики Прочее; Крах СССР; Манипуляция; Война и мир;

Re: Прям на...

>На самом деле - выход энергии "в квантах" не может превысить энергию "механически внесенную" в систему. Берите вес астронавта в скафандре на Луне. Умножайте на глубину следа. Это та энергия, что "закачена" в пыль. Отдайте трению ее лвиную долю :) и...
>Остаток - это то, что может высветиться люминисценцией. Попробуйте натянуть более на 3 порядка, чем рассеяный свет от жалкого фонарика - Солнца :))

Да типа брал.
Астронавт массой 70 кг, проваливающийся в пыль на 1 см, вносит в эту пыль энергию 1 дж на каждом шаге, длящемся, скажем, секунду.
Солнце, освещающее из зенита площадь следа 300 кв. см - вносит на эту поверхность энергию около 60 дж за ту же секунду. Лунным утром при косом освещении - в несколько раз меньше. Т.е. 10 Дж.

Как я уже говорил, яркость поверхности Луны - на 7 порядков меньше яркости снега под прямыми солнечными лучами. Т.е. в обогрев лунного грунта загоняется практически вся энергия. Рассеивается ничтожная ее часть -одна десятимиллионная.

При шаге человека само физическое содержание трения о пыль заключается в разрыве связей между атомами разных кристалликов пыли. Которые, в отличие от земных условий - имеют величину много большую - соответствующую энергии квантов света видимого диапазона. Установление новых связей взамен разрушенных - дает кванты в том же диапазоне длин волн. Исходя из аналогии с вспышками в экспериментах Бендицкого(описанных вчера) - максимум при 600 нм. Поскольку отсутствуют агенты(адсорбированные газы), которые могли бы при своих отделениях друг от друга забирать энергию малыми порциями типа десятых и сотых электрон-вольта(второй и более удаленные монослои на поверхностях), то львиная доля энергии шага человека - преобразуется в энергию элементарных актов масштаба единиц электрон-вольт. И в свечение.
От А.Б.
К Pokrovsky~stanislav (16.01.2007 12:07:07)
Дата 16.01.2007 15:49:53

Re: Еще раз.

Глаз - орган "статистический". 1 кванта - ему мало, чтобы увидеть...

1 Дж - это всего. А надо еще трению плюс деформации отдать их долю. Берите (как завышенную планку) 5% от этого джоуля. После - сравнивайте...
сколько квантов "отлюминофорится" и сколько от Солнца прилетает. И что собираемся увидеть?

Опять же - будь все по-вашему, то наблюдали б мы чудную картину "мерцание в тени лунного диска" - бомбардировка микрометеоритами идет постоянно. А энергетика у них - поболе "шаговой" намного... :)
От Pokrovsky~stanislav
К А.Б. (16.01.2007 15:49:53)
Дата 16.01.2007 17:08:47

Re: Еще раз.

>Глаз - орган "статистический". 1 кванта - ему мало, чтобы увидеть...

В экспериментах С.И.Вавилова предел чувствительности человеческого глаза определен как отлавливание одиночных фотонов, при уровнях освещения масштаба 100 фотонов в секунду и ниже.
Впрочем, к нашему случаю это не относится.

>1 Дж - это всего. А надо еще трению плюс деформации отдать их долю. Берите (как завышенную планку) 5% от этого джоуля. После - сравнивайте...
>сколько квантов "отлюминофорится" и сколько от Солнца прилетает. И что собираемся увидеть?

Попытаюсь еще раз. Элементарный физический акт трения в условиях Земли - это отрыв обволакивающих предметы молекул с энергиями затрачиваемыми на одиночный отрыв - масштаба сотых долей электрон-вольта. В системе W-O энергия связи атомов монослоев распределена так:
1 слой - 6 эВ
2 слой - 0.13 эВ
3 слой - 0.08 эВ
4 слой - 0.07 эВ
(Изв.АН СССР. Сер. физ., 1988, т.52, № 8. Жуков и др. Влияние атомной структуры и электронных состояний поверхности на вероятность захвата и коэф. прилипания молекул кислорода).

При малых нагрузках трение вообще не затрагивает внутреннюю структуру материалов. Оно касается исключительно поверхностных слоев. В лунном варианте - элементарный акт трения происходит через отрывы связей на уровне энергии первого монослоя. Расход энергии на трение в лунном варианте - это и есть расход ее на то, что будет практически 100%-но переизлучено в форме видимого света.

Вопрос только о том, сколько из этих переизлучений выйдет на поверхность, а не будет поглощено в более глубоких слоях. Предложенные Вами 5% - это даже много.

>Опять же - будь все по-вашему, то наблюдали б мы чудную картину "мерцание в тени лунного диска" - бомбардировка микрометеоритами идет постоянно. А энергетика у них - поболе "шаговой" намного... :)

Никаких проблем! Крупные метеоры - обеспечивают вспышки. А микрометеориты - а сколько фотонов от них способно попасть в глаз наблюдателя, находящегося за 380 тыс. км?
Тут такая мелочь. Доклад по микрометоритам, воздействующим на космическую технику делала на ученом совете моя хорошая знакомая по отделу - как раз вслед за моим докладом с порогами пробоя на аэрозолях. Характерная энергия, привносимая основной массой наблюдаемых микрометеоритов - масштаба 1 джоуля. Не бог весть что...
От А.Б.
К Pokrovsky~stanislav (16.01.2007 17:08:47)
Дата 16.01.2007 17:46:04

Re: Не со всем согласен.

> В системе W-O энергия связи атомов монослоев распределена так:

Помимо кислорода - есть еще взаимодействия и связи. Со своей энергетикой.

Но, если...

>Расход энергии на трение в лунном варианте - это и есть расход ее на то, что будет практически 100%-но переизлучено в форме видимого света.

То как понимать факт, что подавляющая часть "потерь на трение" уходит в тепло, а не в свет, как правило? :)

>Никаких проблем! Крупные метеоры - обеспечивают вспышки.

Ага. Даже очень яркие. согласно энергетике и тепловыделению "on impact" :)

>А микрометеориты - а сколько фотонов от них способно попасть в глаз наблюдателя, находящегося за 380 тыс. км?

А грунт они шерудят сильнее подошвы астронавта. И если от них на 3 порядка больше освещенность.... то вполне можно заметить. 3 порядка - это размер, который имеет значение. :)
От Pokrovsky~stanislav
К А.Б. (16.01.2007 17:46:04)
Дата 16.01.2007 22:14:56

Re: Не со...

>То как понимать факт, что подавляющая часть "потерь на трение" уходит в тепло, а не в свет, как правило? :)

Произношу в еще более явном виде.

В земных условиях потери на трение приводят к диссипации энергии порциями, излучаемыми в невидимом ИК диапазоне.

В лунных условиях реализуется то, что энергия, затраченная на трение, в основном исчезает из трущихся материалов в форме излучения в видимом диапазоне.

Более конкретно. У меня одна из глав диссертации - вопрос износа трением твердых износостойких покрытий. Изучение износа показало его неравномерность - износ был "пятнистый" - в отдельных малюсеньких контактных площадках происходил разогрев до 1500-2000 градусов(свидетельство - микрофотографии полос цветов побежалости) - и там происходило растрескивание покрытий, их окисление и т.д.

Т.е трение - не является процессом, при котором воздействие равномерно распределено по поверхности контакта. Трение - есть процесс, суть которого концентрируется в локальных областях. Если тело при трении
нагревается на 1 градус, то это означает, что в отвечавших за взаимодействие точках контакта - была реализована температура масштаба 1000 градусов. С этих же площадок тепло трения в основном переизлучалось квантами, соответствующими средней температуре 1500-2000 градусов. Я указал, о каких процессах речь.

В земных условиях уход энергии в тепло, а не в излучение -реализуется только в особых случаях - т.н. квазистационарных - при медленных процессах, да еще и в объемах, когда осноная энергия выделяется вдали от вободных поверхностей. Энергетический баланс в "тепловых вспышках" при поверхностном трении(понятие введенное в 30-40-х Арчардом) - не в пользу нагрева трущихся тел. Существенная часть энергии трения излучается в ИК-области или в виде небезызвестного яркого свечения при точке ножей и в виде сияния разлетающихся искр.

В земных условиях достижение излучаемыми фотонами энергий видимого диапазона - результат флуктаций в разогреваемых до высоких температур частичках материала. Разогрев происходит порциями масштаба сотых долей электрон-вольта.
В лунных условиях - материал при трении разогревается порциями масштаба 2 эВ. Которые могут как диссипироваться в виде тепла, так и переизлучаться сразу.

Если что неясно написано, примите мои извинения, только что "сидел" с соавторами книги. Завтра, в случае чего разъясню.
От А.Б.
К Pokrovsky~stanislav (16.01.2007 22:14:56)
Дата 16.01.2007 23:38:46

Re: Стоп. Вы хотите сказать...

>В земных условиях потери на трение приводят к диссипации энергии порциями, излучаемыми в невидимом ИК диапазоне.

Что в неземных (вакуум и т.п.) - итогом трения обязано быть не тепло а свет??!!

>...была реализована температура масштаба 1000 градусов.

О! Тогда это место должно ярко всетиться. Наблюдается? Фиксируется? :)

>...т.н. квазистационарных - при медленных процессах...

Ага. Свинцовая пуля, плющась о стенку... это квазистационарно. Понял. :)
От Pokrovsky~stanislav
К А.Б. (16.01.2007 23:38:46)
Дата 17.01.2007 13:52:18

Re: Стоп. Вы

>>...т.н. квазистационарных - при медленных процессах...
>
>Ага. Свинцовая пуля, плющась о стенку... это квазистационарно. Понял. :)

Ну типа я предупредил, что последний пост написал после того, как нормально "посидел" за столом.

Конечно же, я высказался не вполне корректно. Нужно было написать:
**** ПРАКТИЧЕСКИ ПОЛНОЕ превращение энергии в тепло без сколько-нибудь значимых потерь на излучение с поверхности, предваряющих общий значительный разогрев материала***

В принципе и квазистационарность я приплел, судя по всему, не к месту. Хоть оно и летят искры при ударе пули о броню или гранитную стенку, но настаивать на своей формулировке не буду. Надо было сказать как-то иначе...

От А.Б.
К Pokrovsky~stanislav (17.01.2007 13:52:18)
Дата 17.01.2007 14:10:00

Re: Рад за вас. :)

>Ну типа я предупредил, что последний пост написал после того, как нормально "посидел" за столом.

Надеюсь пост-синдром уже прошел? :))

Ладно, проехали.
Но вот ваше упоминание про "темноту" (из 2 постинга) - есть критичное условие. При высадке астронавтов - несоблюдающееся.
От Pokrovsky~stanislav
К А.Б. (17.01.2007 14:10:00)
Дата 17.01.2007 21:41:26

Re: Рад за...

Внесу маленькую правку к прежним рассуждениям.
При продавливании лунного грунта на 1 см человек вносит энергии все-таки больше.

Просто из-за способа ходьбы. При ходьбе он приподнимает свой центр тяжести на несколько сантиметров, а потом опускает. В лунных условиях этот подъем при каждом шаге уже не 3-5 см, а как бы не все 30. Соответственно на след обрушивается энергия 30 Джоулей или около того. Т.е. больше, чем утреннее(по лунным понятиям) Солнце.

Это типа я укрепил свои позиции более, чем на порядок по энергетике шага.
От Pokrovsky~stanislav
К А.Б. (16.01.2007 23:38:46)
Дата 17.01.2007 13:31:36

Re: Стоп. Вы

>>В земных условиях потери на трение приводят к диссипации энергии порциями, излучаемыми в невидимом ИК диапазоне.
>
>Что в неземных (вакуум и т.п.) - итогом трения обязано быть не тепло а свет??!!

И тепло тоже, но просто выход по свету - заметно больше, чем в земных условиях.

>>...была реализована температура масштаба 1000 градусов.
>
>О! Тогда это место должно ярко всетиться. Наблюдается? Фиксируется? :)

Да. Собственно понятие "температурная вспышка" своим происхождением обязана тому, что видимые вспышки наблюдаются при трении.

В условиях моих экспериментов по изучению износа покрытых нитридом титана валов терлись довольно твердые тела - вал с покрытием твердостью до 20-24 ГПа и ракель из закаленной стали твердостью 6-8.5 ГПа.
Усилие прижима около 5 н обеспечивало реализацию актуальных контактных площадок общей площадью масштаба 6х10^-10 кв. м. Что соответствовало нескольким контакткным площадкам размером 10 микрон.
В темноте, действительно, на стыке вала с ракелем были видны отдельные маленькие вспышки. А размеры сфотографированных участков с цветами побежалости были как раз типа 10-15 мкм.
От Игорь С.
К А.Б. (16.01.2007 17:46:04)
Дата 16.01.2007 18:43:17

Re: Не со...

Насколько я понимаю, Станислав дал оценку общей энергии, а нам нужно только то, что непоглотится, т.е. излучение поверхностного слоя. Ибо все остальное излучившись тут же и поглотится. Так что берите 1 см глубины, вычисляйте какая доля из возбужденных атомов находится в поверхностном слое, да, еще на два надо разделить - пововина атомов вы пустит излучение вниз, а не вверх...