22 февраля 2010 г.

Физика вокруг нас

Предложу-ка я вам такую задачку. Вот перед вами извержение вулкана, снятое на длинной выдержке (показан только фрагмент снимка, целиком фото здесь):

Можно заметить, что некоторые светящиеся траектории (показаны голубыми стрелками) выглядят прерывистыми или пульсирующими. Вопрос на засыпку: как такое получилось?

16 комментариев:

  1. Думаю, что фиговины, что оттуда вылетают вращаются. А дальше вариантов два.

    1. Один бок холоднее другого, и мы видим то один, то другой.
    2. Фиговина имеет сильно вытянутую форму, и мы видим её то в узком сечении, то в широком

    А больше ничего и не могу сказать, так как довольно смутно представляю, что оттуда вылетает

    ОтветитьУдалить
  2. Анонимный22/2/10 20:26

    Какой-нибудь камушек светится с одной стороны, летит и вращается.

    РК.

    ОтветитьУдалить
  3. уголек летит, крутиться, одна сторона тлеет, другая - нет

    ОтветитьУдалить
  4. похоже что светящиеся прерывистые линии образуются движением валунов, которые имеют неравномерную светимость. скажем проще - летит камень снизу весь в магме, сверху темный с низкой температурой и вращается, летя по траектории.

    Вот и выходит такое на длинной выдержке.

    ОтветитьУдалить
  5. Ну да, правильно. А теперь вопрос чуть-чуть посложнее: оцените по фотографии скорость вращения.

    ОтветитьУдалить
  6. Фигасе чуть-чуть! Тут считать надо, точки мерить

    y = -gT²/2·(N-N0)² [N — номер периода]

    Дальше измеряем яркие точки на дугах, фитируем параболой y = a·(N-N0)², пересчитываем пиксели в метры, пользуясь «высота извержения метров 200». Период получается где-то полсекунды-секунда.

    ОтветитьУдалить
  7. Расчитать скорость не сложно, но надо знать масштаб фотографии. какое расстояние, например, между отмеченными ВМТ (верхние мертвые точки) траекторий?

    ОтветитьУдалить
  8. to Shimuuar: ну за точностью никто не гонится, просят лишь оценить. :)

    to D!s: масштаб можно оценить на полной фотографии -- там высота подлета камушков 100-150 метров (оценка 200 м была всё же завышена, как мне кажется).

    ОтветитьУдалить
  9. Igor Ivanov
    Ну это по моему просто самый простой способ, при наличии компьютера, конечно

    ОтветитьУдалить
  10. "Полсекунды-секунда" -- это все же занижено. Одна секунда -- это пять метров вниз от вершины траектории. Можно прикинуть, сколько будет пять метров на левой траектории и увидеть, что камушек оставляет там 4-5 "вспышек". Если считать 1 вспышка на оборот, то получается 4-5 об/секунду.

    ОтветитьУдалить
  11. > "Полсекунды-секунда" -- это все же занижено.

    В смысле, частота занижена.

    ОтветитьУдалить
  12. два варианта на ум приходят:
    1) В полете магма остывает - ее свечение затухает, но потом остывшие части отваливаются - и мы видим меньший кусок но светящийся ярче.
    2) это может быть кусок неравномерно нагретый и вращаясь он рисует такую картинку.

    ОтветитьУдалить
  13. Тут всё упирается в оценку масштаба на фотографии. И неясно как его можно оценить, кроме как прикидками на пальцах.

    ОтветитьУдалить
  14. Я ж говорю -- можно считать, что полная высота 100-150 метров. Это и задает масштаб.

    ОтветитьУдалить
  15. 4 мигания на кусок примерно 50 метров в длину. От двух до четырех оборотов в секунду, где-то так.

    Причина мигания угадывается просто.

    ОтветитьУдалить
  16. Параметр параболы определяется с точность ~10%, поэтому вся ошибка сидит в масштабе. В принципе, его можно оценить достаточно точно. Из EXIF можно добыть модель фотоаппарата (размер матрицы) и фокусное расстояние объектива. Отсюда получаем поле зрения. Зная расстояние до извержения оценить высоту становится несложно.

    ОтветитьУдалить