Fizika feladat - Mi a megoldás?

A keresztmetszet alakját nem ismerjük?

Mert az alaktényező kellene a közegellenállási erő képletéhez. (F=k*A*ró*v2) De még akkor sem oké, mert a vagon alatt nem ugyanúgy fúj át a szél, mint felette.

Erre szerintem nincs képlet, maximum ilyen-olyan közelítésekkel lehetne élni.

Nagyrészt igaza van Parafagólemnek.

Ilyen közelítések lehetnek:

A tömegközépponttal számolunk, ami 0,7m messze van a szélső alátámasztástól. Ha a földön lenne a vagon, nem pedig kerekeken, akkor 1m magasan lenne a tömegközéppont. Ha kerekeken van, az a magasság nincs megadva, de tippelhetjük 1m-nek, akkor 2m magasan van a tömegközéppont. Vagyis egy olyan derékszögű háromszögről van szó, aminek befogói 0,7m és 1m, vagy 0,7m és 2m.

Ha F irányú vízszintes erő lesz a szélből, akkor az F és az mg lesz a derékszögű háromszög befogói. Ezek eredője (az átfogó) ha az alátámasztáson túlra mutat, akkor borul fel a vagon. Vagyis akkor borul fel, ha F/mg > 0,7/1 (ha a földön van) vagy F/mg > 0,7/2 (ha 1m magason van).

F = 1/2·ρ·Cw·A·v²

(Cw/2 szokott k néven is szerepelni, Parafagólem úgy írta.)

Az alak egy téglatest, ha eltekintünk attól, hogy a tetejét le szokták kerekíteni. Ha kockának vennénk, akkor a Cw-je 1 körül lenne, közelítsük ezzel.

Cw = 1

A = 40 m²

ρ = 1,2 kg/m³

m = 10·10³ kg

1/2·ρ·Cw·A·v² > 0,35·m·g

0,6·40·v² > 0,35·100·10³

v > 38 m/s

Nem olyan kevés az... olyan 140 km/h