>Pytania sa nastepujace
>
Siądę i obliczę, jeżeli Pan mi powie ile rur z przepływającą przez nie wodą, mieści się w jednej rurze bez wody.
Adam Barycki

>Siądę i obliczę, jeżeli Pan mi powie ile rur z przepływającą przez nie wodą, mieści się w jednej rurze bez wody.
Powierzchnia otworu tunelu to okolo 4 m x 6 m = 24m2

>Pytania są nastepujace: czy faktycznie spadek cisnienia w pociagu ma miejsce, z czego to wynika?
Co prawda pan Barycki rzecz już naukowo wyjaśnił, ale dodam jeszcze swoje trzy grosze.

Wcale nie jestem pewien, czy to jest spadek ciśnienia. Przecież w kolejce linowej łykamy ślinę zarówno podczas jazdy w górę, jak i z powrotem; chodzi więc tu raczej o zmianę. Dlatego przypuszczam, że w pociągu nastepuje raczej wzrost ciśnienia zwłaszcza w części przedniej. Co się dzieje na rufie - nie jestem pewien; są tam pewnie jakieś dziwne zawirowania. A brałoby się to wszystko stąd, że ściany tunelu utrudniają wyrównanie ciśnienia przed i za pociągiem. Stąd na czole byłoby nadciśnienie, a za rufą podciśnienie. Znane jest zresztą zjawisko, że jadąc za dużą ciężarówką i wykorzystując podciśnienie za nią - można oszczędzić na benzynie (sam tego nie sprawdziłem). Podobnie jest z falą na dziobie okrętu, czy falą uderzeniową w samolotach ponaddźwiękowych. Osobiście radziłbym wziąć do pociagu zwykły pokojowy barometr i poobserwować - to może być pouczające.

Tak sobie to prostodusznie tłumaczę - jeśli źle - niech mnie jakiś fizyk poprawi.

A nawiasem mówiąc - 150 na godzinę to jeżdzą tylko pociągi InterCity, które są prawie hermetyczne...

---

Pozdrowienia,

IQ955. [Marek Czeszek]

>nie jestem pewien; są tam pewnie jakieś dziwne zawirowania.
>
Zaintrygowany Pańskimi wątpliwościami naukowymi, postanowiłem osobiście przeprowadzić doświadczenie naukowe. Zaopatrzyłem się w kilka barometrów i największą na rynku maszynę do wytwarzania dymu, żeby obserwować zawirowania. Tak wyposażony znalazłem się w Alpach w okolicy tunelu, w najbliższym barze zaopatrzyłem się w największą butelkę dwunastoletniej szkockiej i pociągnąłem, nie tylko wózek, z aparaturą naukowa w kierunku tunelu. Ponieważ było zimno, przy tunelu w butelce niewiele zostało i dlatego nie zauważyłem, że maszyna dymiąca jest szersza od szerokości między ścianą, a torem i tak zagłębiłem się w tunel na odległość około pół kilometra. Wtedy usłyszałem delikatny szum i leciuteńkie drżenie, a zaraz potem pomyślałem, że wybuchła trzecia wojna światowa i wybuchły wszystkie nuklearne głowice naraz, a ziemia się rozpada. Zdążyłem jednak puścić dym i rozłożyć barometry, jeden trzymałem w ręku. Niestety nie mogłem sprawdzić ciśnienia, bo kiedy lokomotywa r...ła maszynę dymiącą, zrobiło się ciemno od dymu i nic nie widziałem, zawirowań również. Wiry jednak były, bo kiedy oparty o ścianę tunelu, ocierałem brzuchem o pędzące z prędkością 150 km/h wagony, uszami przez głowę przeszedł mi ogromny wir i natychmiast straciłem słuch. Głuchy i ślepy od dymu zacząłem podejrzewać, że jestem na drugim świecie, a kiedy zobaczyłem światło w tunelu, nabrałem pewności, ale kiedy świateł pojawiło się więcej, znowu zacząłem wątpić, Okazało się, że to strażacy, którzy natychmiast przekazali mnie, czekającej przed tunelem policji, a ci mnie aresztowali, ale nie wiem za co, bo byłem głuchy. Całą noc przesiedziałem w areszcie, bo tyle czasu zajęło ekspertom ustalenie, że szczątki barometrów i maszyny dymiącej nie są bombą. Rano, miły pan w cywilu, który wypisywał moje zwolnienie z aresztu, poinformował mnie, że wszyscy policjanci mają moje zdjęcie i jeżeli mnie zobaczą, a szczególnie w okolicy tuneli, będą do mnie strzelać bez ostrzeżenia. Przez Pańskie cholerne wątpliwości naukowe, teraz na narty będę musiał latać na inny kontynent, dlatego już nigdy nie dam się namówić na badania naukowe, odtąd będę zajmował się tylko filozofią.
Adam Barycki

>Zaintrygowany [...] filozofią.

Pański słowotok - Pański problem.

---

Pozdrowienia,

IQ955. [Marek Czeszek]

>Pański słowotok - Pański problem.
>
Z dwojga, wolę słowotok od Pańskiego "myślotoku". Przeraża mnie Pan, dwa grzyby w jednym barszczu, nie tylko ma Pan problemy z rachunkami na poziomie czwartej klasy szkoły podstawowej, ale, co bardziej przerażające, z odbiorem literatury pięknej, bo niewątpliwie mój tekst jest piękny. Pomimo, że to nie mój problem, współczuję Panu.
Adam Barycki

> niewątpliwie mój tekst jest piękny.
Cała literatura Pana autorstwa jest skończenie piękna.

>nie tylko ma Pan problemy z rachunkami na poziomie czwartej klasy szkoły podstawowej
To może korekta, zamiast tej błazenady, byłaby bardziej przydatna...

---

Pozdrowienia,

IQ955. [Marek Czeszek]

>zamiast tej błazenady
>
Od napisania tekstu o badaniu wirów, jestem literatem i nie będę prowadził dysputy na poziomie, który Pan proponuje.
Adam Barycki

>Od napisania tekstu o badaniu wirów, jestem literatem
Rozpoczynam starania o wciągnięcię Pańskich dzieł do lektur szkolnych (zwłaszcza dla szkół specjalnych).

>i nie będę prowadził dysputy na poziomie, który Pan proponuje.
Nie śmiem Panu zabierać więcej cennego czasu. Dodatkowo - aby mnie nie korciło - skorzystam z możliwości zablokowania Pańskich wypowiedzi.

IQ955. [Marek Czeszek]

W zasadzie to należałoby znaleźć jakieś wzory na poruszanie się tłoka w cylindrze z uwzględnieniem nieszczelności (taka "nieszczelna pompka rowerowa"). Niestety, do niczego takiego nie dotarłem. Przypomniałem sobie natomiast, że kiedyś próbowałem obliczyć skuteczność "spojlerów" dodawanych do niektórych wycieraczek samochodowych. Wykorzystałem więc ten sam wzór na opór aerodynamiczny do obliczenia oporu, jaki mogłoby stawiać powietrzu czoło pociągu. Wzór ten brzmi:

F = c • (v^2 • d/2) • S;

gdzie:

F - siła oporu (czyli parcie na całą powierzchnię)
c - współczynnik oporu aerodynamicznego - przyjąłem 0,9 - typowa ciężarówka)
v - prędkość (150km/h, czyli ok. 42 m/s)
d - gęstość ośrodka (dla powietrza - typowo - 1.2 kg/m^3)
S - maksymalna powierzchnia przekroju czołowego (przyjąłem, że pociąg zostawia z każdej strony ok. 0.5 m, a na górze ok. 1m, ze względu na trakcję, czyli jest to około 13.5 m^2).

Oczywiście, jest tu sporo upraszczających założeń, o których wiem, ale można spróbować z grubsza oszacować wzrost ciśnienia na czole pociągu. Po podstawieniu do wzoru wychodzi, że parcie na czoło pociągu wynosi:

F = 12860 N

Zatem na metr kwadratowy czoła pociągu wywierane jest dodatkowe ciśnienie (poza atmosferycznym) F/S=12860/13.5 = 952.56 N/m^2, czyli ok. 952 Pa, czyli około 10 hektopaskali.

Wynika z tego więc, że przy tej szybkości ciśnienie na czole lokomotywy wzrasta o ok. 1%, co odpowiada zmianie wysokości rzędu 100 m. Biorąc pod uwagę, że łykamy ślinę mniej więcej w połowie wycieczki na szczyt Pałacu Kultury (237m) - wynik wydaje się dość rozsądny. Sądzę, że głównym powodem błędu mogą być ściany tunelu; wzór bowiem dotyczy ruchu ciała w nieograniczonej przestrzeni. Prawdopodobnie wynik jest więc zaniżony.

Jeśli się pomyliłem - niech mnie ktoś łaskawie poprawi...

---

Pozdrowienia,

IQ955. [Marek Czeszek]

>W zasadzie to należałoby znaleźć jakieś wzory na poruszanie się tłoka w cylindrze z uwzględnieniem nieszczelności

   Kluczem do rozwiązania są właśnie te "nieszczelności". Według mnie strumień powietrza opływający ściany wagonów (właśnie dzięki tej "nieszczelności") będzie powodował powstawanie podciśnienia i w samych wagonach spadek ciśnienia. Można się o tym przekonać uchylając nieco okno w trakcie przejazdu przez tunel. Powietrze będzie przez okno wypływało. To analiza jakościowa. Jak to policzyć - nie mam pojęcia.

   Pozdrawiam

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli

>   Kluczem do rozwiązania są właśnie te "nieszczelności".
Pewnie masz rację. Tylko nie wiem, jak je uwzględnić.

>Według mnie strumień powietrza opływający ściany wagonów (właśnie dzięki tej "nieszczelności") będzie powodował powstawanie podciśnienia i w samych wagonach spadek ciśnienia.
Masz na myśli coś w rodzaju pompy strumieniowej?

>Można się o tym przekonać uchylając nieco okno w trakcie przejazdu przez tunel.
Sprawdziłeś sam? Jak?

>Powietrze będzie przez okno wypływało.
O ile pamiętam tak się dzieje podczas zwykłej jazdy. Ale w tunelu pociąg wywoła nadciśnienie, które może "wtłaczać" powietrze przez otwarte okno. Ale - pewien nie jestem. Z ciekawości sam chyba to kiedyś sprawdzę.

>Jak to policzyć - nie mam pojęcia.
Wiesz, ja to czasem miewam wrażenie, że "tak naprawdę" to policzyć można tylko "idealną dźwignię" i parę podobnych rzeczy. Kiedy przychodzi do praktyki - wszystko się nieprzyjemnie komplikuje. Zresztą zobacz - nawet w największych firmach samochody bada się empirycznie(!) w tunelach aerodynamicznych. Coś w tym jest...

---

Pozdrowienia,

IQ955. [Marek Czeszek]

>>Powietrze będzie przez okno wypływało.
>O ile pamiętam tak się dzieje podczas zwykłej jazdy.

   Tak jak to wynika z prawa Bernoulliego efekt spadku ciśnienia rośnie wraz z kwadratem prędkości powietrza za oknem. W czasie przejeżdżania przez tunel ta prędkość rośnie, gdyż ta sama masa powietrza musi się przecisnąć przez znacznie mniejszy przekrój. Im tunel "ciaśniejszy", tym przyrost prędkości większy.

>Z ciekawości sam chyba to kiedyś sprawdzę.

   Tylko ostrożnie. Podobnie jak barycki, tez chcę mieć czyste sumienie.

   Pozdrawiam

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli

>

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli
>
Zwracam się do Pana, ponieważ Pan "IQ955" zablokował sobie moje wypowiedzi, a sprawa dotyczy jego bezpieczeństwa. Zamierza przeprowadzić eksperyment w tunelu, ja już podobny przeprowadzałem i ledwo uszedłem z życiem. Pisze: "sam chyba to kiedyś sprawdzę." Jeżeli otworzy okno w pierwszym wagonie, ciśnienie wepchnie go do środka, jeżeli będą małe dzieci, to je pozagniata, a jak upadnie na jakąś kobietę przy jej mężu, to co wtedy, łeb urwany. Jeżeli zrobi to w ostatnim wagonie, to te wiry o których wcześniej wspominał, a których miałem nieszczęście doświadczyć na sobie, też łeb mu urwą. Choć to człowiek małostkowy i na dodatek mnie nie lubi, to jednak nie mogę pozwolić, żeby zrobił sobie krzywdę. Teraz wszystko w Pana rękach, chyba, że Pan go nie lubi i nie chce ostrzec. Ja sumienie mam czyste.
Adam Barycki

Znalazlem w sieci informacje, ze zgodnie z wymogami UE wagony poruszajace sie po terenie UE powinny byc na tyle hermetyczne, aby nie dopuszczac w kabinie zmiany cisnienia wiekszej niz 10 kPa podczas przejazu przez tunel niezaleznie od predkosci. Nie napisali czy to spadek czy wzrost .
Wydaje mi sie jednak, ze bedzie to wzrost cisnienia poniewaz pociag wypchnie znaczna czesc powietrza z tunel powodujac, ze pozostale bedzie naciskac na kabine wagonu. Jezeli wagon bedzie nieszczelny powietrze wejdzie do kabiny.
Na potwierdzenie tego dodam, ze zaobserwowalem, iz zatykanie uszu nie wystepuje w krotkich tunelach, a wynika to moim zdaniem z tego, ze pozostale w tunelu powietrze znajduje prawdopodbnie ujscie przez szczeliny miedzy pociagiem, a tunelem na wejsciu i wyjsciu z tunelu. Przy dluzszych tunel powietrze ma zbyt malo czasu, aby wyrownac cisnienie do cisnienia z zewnatrz tunel i dlatego naciska na kabine.

Odpowiednio z tą problematyką skojarzył się motyw silnika turboodrzutowego (zmniejszający sie stopniowy przekrój, w którym zwieksza sie cisnienie, kompresja dla lepszego spalania). Otóż w tunel kóry ma swoją odpowiednią powierzchnię przekroju zmniejsza sie jego powierzchnia przekroju poprzecznego, gdy dostaje sie do niego pociąg. Powietrze zapewne jest wciskane do mniejszego przekroju zmniejszonego o przekrój poprzeczny paciągu (przekrój tunelu- przekrój pociągu) wystapić wtedy moze nadcisnienie.