黎巴嫩能量有多大?物理学家看计算:300TNT择天记剧情介绍

时事新闻 2020-11-16124未知admin

  前日,择天记剧情介绍黎巴嫩首都贝鲁特昨天发生了严重的事故,截至今天已经造成了超过135人死亡、30万人无家可归。可能的原因是港口存放的2750硝酸铵被意外。

  看了你对你们队友的介绍之后并没有觉得他们有多逗比呀,不过你们之间的兄弟情谊老夫却是看到了。希望你们能够在以后的日子里也玩的越来越开心。天色不早。差不多也该结束了。最后道友有什么想说的呢?

  这些硝酸铵究竟产生了多大的能量,各方统计口径不一。

  许多在现场的拍下了当时的画面。根据这些在社交网络上公开的视频,我们也可以推测出这场的TNT当量。

  

  这个估算方法来自于70年前一位物理学家,他从美军的公开资料算出了人类首次核试验的TNT当量。

  1950年,也就是首次核试验“三位一体”之后5年,美方公开当时的照片,照片中只标注了比例尺和时间。

  

  然而美军万万没想到,就是这组照片了当年核试验的秘密。

  英国物理学家杰弗里·泰勒(Geoffrey Taylor)根据画面中的火球半径和时间点,估算出这枚核弹威力约2.2万TNT当量,与实际值的误差只有10%。

  而且他还把结果发表在美国的《Life》上,让美军大为吃惊。

  泰勒的计算方法非常简单,只要有中学知识就能推导出结果。择天记剧情介绍其实算出的能量就是找出下面几个物理量之间的数学关系:

  为了快速得出这4个物理量的关系,泰勒用了一种叫做量纲的方法,通俗来说就是公式两边的单位必须相同。

  我们先假设冲击波半径和几个物理量的关系是

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  能量E的单位是焦耳,与质量M成正比、与长度L的平方成正比,与时间T的平方成反比,记作ML2T-2;

  密度ρ的单位是千克每立方米,与质量M成正比,与长度L的三次方成反比,记作ML-3.

  因为两边的“量纲”(也就是单位)都是长度:

  

  

  泰勒根据在流体力学中的经验得出C≈1,所以能量和几个量的关系为:

  

  根据美军公布的照片,起爆0.006秒后,火球半径大约80米,空气密度大约是1.2千克每立方米,带入公式得到核爆的TNT当量为2.4万(1TNT当量=4.2×109焦耳),与泰勒估计的数值接近。

  泰勒的估算方法不仅对核爆有效,也适用于一般的。

  所以在事故发生后,很多熟悉这段故事的物理学家立刻想到了用这种方法来估计。而且现在社交网络非常发达,很多网友将现场视频传到了网上,都可以作为计算的素材使用。

  荷兰特温特大学的物理学助理教授Sander Huisn就是其中的一位,他结合了Mathetica软件,估计了这次贝鲁特港的TNT当量。

  

  在每个画面中,他都选取冲击波球边缘的3个点来确定半径:

  

  图片中没有比例尺,他就查阅谷地球,估算了火球附近谷仓塔的高度约为22米,这个建筑在画面中占据了37个像素,因此每个像素对应的长度为0.59米。

  视频帧率为29.97fps,因此6帧画面之间的时间间隔可以轻易算出。问题是:在第二次前,现场有大量的烟雾,无法直接得到开始的时间点。

  但是我们可以根据冲击波半径随时间的变化规律(与时间的2/5次方成正比),将以上的6组半径和时间输入程序,反推出起爆时间:

  

  到这里,数据的处理完毕,后面的操作和泰勒当年计算核爆的方法一样,Huisn由此算出贝鲁特港的能量约相当于300TNT。

  除了泰勒方法外,也有人用另外的方法估算出这次的能量。比如一位推特网友根据距离中心620远处的损毁程度推算出冲击波压力大约是3psi,得出TNT当量为240。

  不过,也有一些网友计算出的TNT当量达到了2000~3000TNT,远高于以上估算数值。

  根据现有,现场只有2750硝酸铵,而一硝酸铵的完全的能量等于0.42TNT,因此能量的理论上限是1150。在没有新的之前,300是一个比较合理的估计值。

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  原标题:《黎巴嫩首都能量有多大?物理学家看视频计算:300TNT!》

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