Presión en kg's de las raquetas de nieve

Question

Estoy planeando hacer un viaje de senderismo a un lugar remoto. Habrá aproximadamente 1,5 m de nieve, por lo que utilizaré raquetas. Sin embargo, la zona a la que voy a subir solía ser un campo de batalla. Gracias a un viejo coronel, me enteré de que la zona ha sido desminada, pero todavía puede haber minas que quedaron atrás. También sé exactamente qué tipo de minas puede haber allí, y todas ellas se activan al aplicar una fuerza de 5 kg.

Entonces, mi pregunta ahora es, ¿cómo puedo calcular cuánta fuerza se transferirá a través de la nieve desde la parte superior hasta el suelo inferior donde están las minas? Por ejemplo, las raquetas tienen un tamaño de 68,6 cm x 21,6 cm, mi peso con todo el equipo sería de 115 kg, la densidad de la nieve oscila entre 200-300 kg/m^3, con una altura de 1,5 m.

He intentado buscar en internet, pero la física no es mi fuerte, así que he pensado en pedir ayuda aquí.

Answer 1

No creo que se pueda responder a esto, al menos no de forma fiable. La nieve se compactará bajo tus raquetas. El gatillo de la mina no. Así que cuando la nieve se acumule bajo tu peso, todo tu peso podría caer fácilmente sobre el gatillo de la mina. Si alguna vez has pisado una rama rota o cortada que sobresale de la nieve, habrás experimentado esto.

Answer 2

Será muy diferente según el tipo de mina. Algunas se accionan con pasadores diminutos, otras con una placa de presión de varios centímetros de ancho. Los diseños con pasadores tienen un pequeño pasador que sobresale justo por encima de la superficie, que activa los explosivos cuando se presiona. Los diseños de placa de presión tienen una placa de presión circular sostenida por un muelle que requiere X cantidad de fuerza/peso para deprimir, y puede ser enterrado bajo el suelo.

68,6cm x 21,6 = 1481,76cm2

115kg / 1481,76cm2 = ~0,077kg/cm2

Teniendo en cuenta tus cifras, tus zapatos estarán ejerciendo una presión de ~0,077 kg/cm2 . Suponiendo que se pisa una mina con una placa de presión que tiene un 5cm radio, estarás ejerciendo

(3,14159 x 5cm x 5cm) x ~0,077 kg/cm2 =

(~78,5cm2) x ~0,077kg/cm2 =

~6kg de peso sobre la mina. Espero que sea un fracaso.

La compactación de la nieve es muy difícil de modelar, pero como anécdota citaré que mis pies siempre parecen bajar directamente a la nieve, y dejan una huella dura. Además, si se trata de nieve ligera y esponjosa, las partículas no van a formar fuertes enlaces laterales, por lo que toda la carga va a ir directamente hacia abajo. Deberías esperar cifras de presión cercanas a las que he enumerado.

Además, considere que con el tiempo el resorte de la placa de presión se va a debilitar. Al salir de la fábrica puede que se activen con 5 kg, pero ahora puede que solo necesiten 1 o 2.