Eksperimenter for å måle trykk & amp; Kraft for å knuse en Object

Er formuleringen av et eksperiment for å teste knusende kraft eller knusing press på et objekt bestemmes av en rekke variabler . Er objektet som blir knust hul eller solid ? Er objektet en vanlig geometrisk form eller tilfeldig form? Er objektets struktur homogen eller ikke- homogen ( stål versus skjær , for eksempel) ? Er materialet til objektet duktilt eller sprø ? Solid , seig objekter kan ikke bli knust med makt eller ved trykk . Definisjonen av trengselen punktet ville være umulig å tilstand. Solid duktilt gjenstander deformeres .

Force og trykk er relatert ved ligningen p = F /A, der p er trykket i psi , er F -styrken i pounds , og A er tverrsnitts område av gjenstanden i kvadrat inches . Du må være i stand til å måle to av de tre variabler for å beregne den tredje. Dødvekt Test Eksperiment
dødvekt experiemnts kan brukes av en rekke skalaer og verktøy .

dødvekt testing er den desidert mest rett fram og enkleste metoden for testing knuse trykk og knuse kraft. På sitt mest grunnleggende nivå , krever det et bad skala , en Vernier skyvelære for å måle veggtykkelse og noen vekter (for et klasserom setting, bøker fungerer fint ) . Plasser en boks på skalaen en skrive ned vekten . Deretter begynner å legge vekt på toppen av boksen . Hvis du bruker bøker , nøye plassere hver bok, prøver å ikke side- laste det på noen måte . Se skala og fortsette å stable bøker før de faller av . Noter vekten på skalaen når dette skjer. Trekk fra startvektenog resultatet er knusestyrken . For å beregne knuse press, må du bestemme tverrsnitt av objektet. Hvis det er en brusboks eller lignende , måle veggtykkelsen og omkrets , og multiplisere to. Dette er området. Dele området inn i kraft , og resultatet er forelsket trykk i psi .
Atmosfærisk trykk Test Eksperiment
Vacum trykk kan lett testes med en atmosfærisk trykktest.

Partial - trykktesting vil bare fungere på objekter som kan knust med 14,7 psi press eller mindre . Dette eksperimentet , igjen, er nyttig på brusbokser eller andre tilsvarende bokser med en liten åpning i toppen. For dette eksperimentet , vil du trenger en liten hånddrevet vakuumpumpe med en vedlagt vakuummåler , duct tape , liten diameter vakuumslangenog caulk.

Plasser duct tape over åpningen i kan og forsegle den opp stramt slik at ingen luft kan lekke inn i boksen. Så , ta en Phillips -skrutrekker og slå et hull i kan bunnen ikke større enn vakuumslangen , kanskje enda litt mindre. Sett inn en lengde på vakuumslangenog kjøre en perle av caulk rundt slangen for å forsegle den. Til den åpne ende av slangen festes vakuumpumpen. Sakte begynne å pumpe luften ut av boksen før veggene begynner å krøller . Spill vakuumnivået da dette inntraff . Hvis vakuum lesing er ikke i psi , konvertere den til psi og trekke det fra 14,7 psi ( atmosfærisk lufttrykk ) . Forskjellen er at trykket som er nødvendig for å knuse kan. Ved å ta kannen diameter og høyde , kan du beregne arealet i square inches . Multipliser dette tallet med knusende trykk, og du vil avgjøre knuse kraft.
Band Crush Test Eksperiment

Hvis objektet til å bli knust har tykkere vegger , men kan fortsatt bli knust av bare hendene eller tang, er en alternativ metode for testing kalt bandet knuse test. Du trenger for dette eksperimentet en fjær skala (også kalt en fisk skala ) , en 4 - fots lengde av ikke -stretching stropping materiale ( plast banding som kommer på kopipapiret bokser eller pappesker vil fungere bra ) , og to par låsetang .

Mål bredden av stroppen. Fastklemme en ende av stroppen i en låsetang . Plasser objektet på et flatt underlag , og vikle båndet én hel runde kan. Sett den lukkede ende av fjær skala på en av kjevene av låsetenger , og deretter klemme den og stroppen fast ved hjelp av gripetang . Med en partner som holder den ene enden , trekk stroppen bare stram og noter vekten . Dette er taravekten av riggen. Deretter langsomt begynner å trekke i den åpne ende av fjær skala . Stroppen vil stramme , og med fortsatt trekkraft vil begynne å knuse kan. Stopp når boksen begynner å knuse og registrere vekten vist på skalaen.

knusetrykketer funnet ved å trekke riggen i vekt fra knusevekt . Med den kjente bredden av stroppen , og omkretsen av boksen , kan bestemme det området av båndet som var i kontakt med boksen. Ved å dividere netto kraft av stroppen kontakt området, vil du finne den knusende trykket av kan.
Høytrykks Implosion Experiment
Kompresjons testene er tryggest når preformed i et kontrollert , sette for eksempel en lab.

Dette eksperimentet må utføres med profesjonell, sertifisert og kalibrert utstyr , men er vanlig i laboratoriet og forskningslaboratorium .

Hvis du ønsker å bestemme knuse presset av et objekt som er hul , men relativt tunge --- et stykke aluminiumsrøret, for eksempel --- det krever bruk av en kompresjonskammer . Dette er en tank ( trykkbeholder ) som er fylt med vann og som er koblet til en pumpe som kan produsere tusenvis av pounds av trykk hvis det er nødvendig . For effektivt å knuse en prøve i dette kammer , må det være hermetisk forseglet . Forsegle endene ved sveising, lodding eller falsing , eller eventuelle nødvendige midler. Før vi gjør det siste lille bit av segl sveis eller forsterkes, la objektet avkjøles til romtemperatur . På den måten vil luften inne i kan være på en atmosfære. Raskt ferdig forsegling kan.

Plasser kan i kompresjonskammeret , og feste den til bunnen, om nødvendig. Forsegl kammeret , og begynne å øke vanntrykket inne i kammeret til du se objektet begynne å deformeres gjennom en av de to syn- glass innebygget i kammeret . Spill trykket og dekomprimere kammeret . Du har funnet objektets knusende trykk, og ved å bestemme areal, kan bestemme knuse kraft.

Hobbyer, spill © (www.northgames.biz)