Des expériences pour mesurer la pression et force nécessaire pour écraser un objet

August 26

Des expériences pour mesurer la pression et force nécessaire pour écraser un objet


La formulation d'une expérience pour tester la pression force d'écrasement ou d'écrasement sur un objet est déterminée par un certain nombre de variables. L'objet est écrasé creux ou solide? L'objet est une forme géométrique régulière ou de forme aléatoire? Est-ce que la structure de l'objet homogène ou non homogène (acier par rapport à la roche, par exemple)? Est-ce le matériau ductile objet ou cassants? Solides, les objets ductile ne peuvent pas être écrasés par la force ou par la pression. La définition du point d'écrasement serait impossible à l'autre. des objets solides se déforment ductiles.

Force et de pression sont reliées par l'équation p = F / A, où p est la pression en livres par pouce carré, F est la force en livres, et A est la surface en coupe transversale de l'objet en pouces carrés. Vous devez être capable de mesurer deux des trois variables afin de calculer la troisième.

Dead-Poids Test Expérience

Des expériences pour mesurer la pression et force nécessaire pour écraser un objet

experiemnts poids mort peuvent être utilisés par une variété d'échelles et des outils.

test Dead-poids est de loin la méthode la plus directe et la plus simple de la pression d'écrasement d'essai et d'écraser la force. Au niveau le plus basique, il faut une échelle de bain, un pied à coulisse pour mesurer l'épaisseur de la paroi et des poids (pour une salle de classe, les livres fonctionnent bien). Placez une canette sur l'échelle d'une notez le poids. Ensuite, commencer à ajouter du poids à la partie supérieure de la boîte. Si vous utilisez des livres, placer soigneusement chaque livre, essayant de ne pas de charge latérale en aucune façon. Regardez l'échelle et continuer à empiler des livres jusqu'à ce qu'ils tombent. Notez le poids sur la balance lorsque cela se produit. Soustraire le poids de départ et le résultat est la force d'écrasement. Pour calculer la pression d'écrasement, vous aurez besoin pour déterminer la zone de section transversale de l'objet. Si elle est une canette de soda ou un objet similaire, mesurer l'épaisseur de la paroi et le périmètre, et multiplier les deux. Ceci est la région. Diviser la zone en la force, et le résultat est une pression d'écrasement en psi.

Pression atmosphérique Test Expérience

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pression Vacum peut être facilement testée avec un test de pression atmosphérique.

test partiel pression ne fonctionnera que sur les objets qui peuvent être écrasés avec 14,7 psi de pression ou moins. Cette expérience, encore une fois, est utile sur des canettes de soda ou d'autres boîtes similaires avec une petite ouverture dans la partie supérieure. Pour cette expérience, vous aurez besoin d'une petite pompe à vide à commande manuelle avec manomètre un joint à vide, du ruban adhésif, un petit tuyau d'aspiration de diamètre et de calfeutrage.

Placez du ruban adhésif sur l'ouverture dans la boîte et sceller serré de sorte que l'air ne peut pénétrer dans la boîte. Ensuite, prenez un tournevis cruciforme et percer un trou dans la boîte en bas pas plus grand que le tuyau d'aspiration, peut-être même un peu plus petit. Insérez une longueur de tuyau d'aspiration et un cordon de mastic autour du tuyau pour le sceller. À l'extrémité ouverte du tuyau, fixer la pompe à vide. Lentement commencer à pomper l'air hors de la boîte jusqu'à ce que les murs commencent à se froisser. Noter le niveau de vide à laquelle cela se produit. Si la lecture de vide est pas en psi, le convertir en psi et soustraire de 14,7 psi (pression de l'air atmosphérique). La différence est la pression requise pour écraser la boîte. En prenant le diamètre et la hauteur de la boîte, vous pouvez calculer sa surface en pouces carrés. Multipliez ce nombre par la pression d'écrasement, et vous permettra de déterminer la force d'écrasement.

Band Experiment Crush Test

Si l'objet à être écrasé a des parois plus épaisses, mais peut encore être écrasé par des mains ou des pinces nues, une autre méthode de test est appelé test bande d'écrasement. Vous aurez besoin pour cette expérience une échelle de printemps (également appelé une écaille de poisson), une longueur de 4 pieds de non-tendre le matériau de cerclage (le cerclage en plastique qui vient sur des boîtes de papier de copie ou des boîtes en carton travaillera grande), et deux paires de étau.

Mesurer la largeur de la sangle. Fixer une extrémité de la sangle dans une paire de pinces de verrouillage. Placez l'objet sur une surface plane, et envelopper la bande un enveloppement complet autour de la boîte. Placez l'extrémité fermée de la balance à ressort sur l'une des mâchoires de la pince de verrouillage, puis le serrer et la sangle serrée à l'aide de la pince de verrouillage. Avec un partenaire tenant une extrémité, tirez la sangle juste tendu et enregistrer le poids. Ceci est le poids de la tare de la plate-forme. Puis, lentement commencer à tirer sur l'extrémité ouverte de la balance à ressort. La sangle se resserrer, et avec force de traction continue commencera à écraser la boîte. Arrêtez-vous lorsque la boîte commence à écraser et enregistrer le poids indiqué sur la balance.

La pression d'écrasement est obtenu en soustrayant le poids de forage du poids écrasant. Avec la largeur connue de la sangle et la circonférence de la boîte, on peut déterminer la surface de la bande qui est en contact avec la boîte. En divisant la force nette de la zone de contact de la sangle, vous permettra de déterminer la pression d'écrasement de la boîte.

Haute pression Implosion Experiment

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Des essais de compression sont les plus sûrs lorsque préformé dans un environnement contrôlé, mise comme un laboratoire.

Cette expérience doit être effectuée avec du matériel professionnel, certifié et calibré, mais est commun dans le laboratoire et laboratoire de recherche.

Si vous voulez déterminer la pression à l'écrasement d'un objet qui est creuse encore assez lourd - un morceau de tuyau en aluminium, par exemple - il nécessite l'utilisation d'une chambre de compression. Ceci est un réservoir (cuve sous pression) rempli d'eau et relié à une pompe qui peut produire des milliers de livres de pression en cas de besoin. Pour écraser efficacement un échantillon dans cette chambre, il doit être fermé hermétiquement. Sceller les extrémités par soudage, brasage ou sertissage, ou tous les moyens nécessaires. Avant de faire le dernier petit peu de soudure d'étanchéité ou brasure, laisser l'objet refroidir à la température ambiante. De cette façon, l'air intérieur de la boîte sera à une atmosphère. terminer rapidement sceller la boîte.

Placer la boîte dans la chambre de compression et l'ancrer à la partie inférieure, le cas échéant. Sceller la chambre, et commencer à augmenter la pression d'eau dans la chambre jusqu'à ce que vous voyez l'objet commence à se déformer par l'un des deux verres de visibilité intégrés dans la chambre. Enregistrer la pression et décomprimer la chambre. Vous avez trouvé la pression d'écrasement de l'objet, et en déterminant la surface, permet de déterminer la force d'écrasement.