Experimente zum Luftdruck messen & amp ; Kraft benötigt, um ein Objekt Crush

ist die Formulierung von einem Experiment , um die Brechkraftoder Brech Druck auf ein Objekt testen, indem eine Reihe von Variablen bestimmt. Ist das Objekt, das zerkleinert hohl oder massiv ? Ist das Objekt ein regelmäßiger geometrischer Form oder zufällige Form ? Ist die Struktur des Objekts homogenen oder nicht homogenen (Stahl gegenüber Rock, zum Beispiel) ? Ist das Material des Objekts duktile oder spröde ? Solide, duktilen Objekte können nicht mit Gewalt oder durch Druck zerquetscht werden . Die Definition der Andrang Punkt wäre unmöglich zu Staat. Fest duktilen Objekte verformen.

Kraft und Druck durch die Gleichung p = F /A, wobei P der Druck in psi verwandt ist, ist F Kraft in Pfund, und A die Querschnitts Bereich des Objekts in Quadratzoll . Sie müssen in der Lage, zwei der drei Variablen um die dritte zu berechnen messen. Dead- Weight Test Versuch
Eigengewicht experiemnts
kann durch eine Vielzahl von Skalen und Werkzeuge verwendet werden.

Totes - Gewichtsprüfung ist bei weitem die meisten geradlinig und einfachste Methode der Prüfung verknallt Druck und Gedränge Kraft . An seinem Grund - Ebene , eine Personenwaage, ein Messschieber zur Messung Wandstärke und einige Gewichte erfordert es (für ein Klassenzimmer , arbeiten Pfund Geldstrafe). Legen Sie eine Dose auf der Skala ein aufschreiben das Gewicht . Starten Sie dann das Gewicht zu erhöhen , um die Oberseite der Dose . Wenn Sie Bücher, sorgfältig legen jedes Buch und versuchte, nicht einseitig belastet werden , in irgendeiner Weise . Sehen Sie sich das Ausmaß und weiterhin Bücher stapeln , bis sie abfallen. Das Gewicht auf der Waage , wenn dies auftritt . Subtrahieren Sie die Ausgangsgewicht und das Ergebnis ist verknallt Kraft . Um Gedränge Druck zu berechnen, müssen Sie die Querschnittsfläche des Objekts zu bestimmen . Wenn es eine Getränkedose oder ähnliche Artikel , messen die Wanddicke und den Umfang , und multiplizieren die beiden. Dies ist der Bereich . Teilen Sie den Bereich in der Kraft , und das Ergebnis ist verknallt Druck in psi .
Atmosphärischer Druck Test Versuch
Vacum Druck
kann leicht mit einem Atmosphärendruck -Test geprüft werden.

Teildruck -Prüfung wird nur auf Objekte, die mit 14,7 psi Druck oder weniger zerkleinert werden arbeiten können . Dieses Experiment ist wiederum nützlich für Getränkedosen oder anderen ähnlichen Dosen mit einer kleinen Öffnung an der Oberseite . Für dieses Experiment benötigen Sie einen kleinen Handvakuumpumpe mit einer angeschlossenen Vakuummeter , Klebeband , Vakuum- Schlauchdurchmesserkleiner und abdichten .

Legen Sie Klebeband über die Öffnung in der Dose und verschließen Sie diese bis dicht so daß keine Luft in die Dose entweichen. Dann werfen Sie einen Kreuzschlitzschraubendreher und ein Loch in den Dosenboden nicht größer als der Unterdruckschlauch , vielleicht sogar ein bisschen kleiner . Legen Sie eine Länge von Vakuumschlauch und führen Sie einen Wulst von abdichten um den Schlauch , um es zu versiegeln. An das offene Ende des Schlauches , bringen Sie die Vakuumpumpe . Langsam beginnen Pumpen die Luft aus der Dose , bis die Wände beginnen zu knittern . Notieren Sie sich den Unterdruck in dem dies geschieht . Sinkt das Vakuum ist nicht in psi , wandeln es in psi und subtrahieren sie von 14,7 psi (atmosphärischer Luftdruck). Der Unterschied ist der erforderliche Druck , um die Dose zu zerquetschen. Indem der Dose Durchmesser und Höhe , können Sie die Oberfläche in Quadratzoll zu berechnen. Multiplizieren Sie diese Zahl mit der Brechdruck , und Sie werden verknallt Kraft zu bestimmen.
Band Crush Test Versuch

Wenn das Objekt zu zerkleinern, hat dickere Wände , kann aber immer noch von Hand oder mit einer Zange gequetscht werden , ist eine alternative Methode der Prüfung die Band Crush Test genannt . Sie werden für dieses Experiment brauchen eine Federwaage (auch als Fisch -Skala) , ein 4- Fuß-Länge von nicht- Stretching Umreifung Material ( das Kunststoffband , das auf Kopierpapier Kisten oder Kartons kommt, wird große Arbeit ) , und zwei Paar Gripzangen .

Messen Sie die Breite des Bandes . Klemmen Sie ein Ende des Bandes in einer Gripzange . Platzieren Sie das Objekt auf eine ebene Fläche , und wickeln Sie das Band einen kompletten Rundum- Dose. Setzen Sie das geschlossene Ende der Federwaage auf einem der Backen der Klemmzange , dann klemmen und der Gurt eng mit den Spannzange . Mit einem Partner hält ein Ende , ziehen Sie den Gurt straff und nur das Gewicht aufgezeichnet. Dies ist das Eigengewicht des Rig. Dann langsam beginnen, sich auf dem offenen Ende der Federwaage ziehen . Der Gurt wird anziehen , und mit fort Zugkraft beginnen , um die Dose zu zerquetschen. Zu stoppen, wenn die Dose anfängt zu zerquetschen und notieren Sie die auf der Skala dargestellt Gewicht.

Die Zerkleinerungsdruck wird durch Subtraktion der Rig Gewicht von der erdrückenden Last gefunden. Mit der bekannten Breite des Bandes und der Umfang der Dose kann die Fläche des Bandes , die in Kontakt mit der Dose war zu bestimmen. Durch die Aufteilung der Gesamtkraft von Kontaktbereich der Gurt ist , werden Sie die Brechdruckder Dose zu bestimmen.
Hochdruck- Implosion Experiment

Druckversuche sind am sichersten , wenn sie in einer kontrollierten vorgeformte , Einstellung , wie ein Labor .

Dieses Experiment muss mit professionellen , zertifizierten und kalibrierten Geräten durchgeführt werden, ist aber in der Labor-und Forschungslabor gemeinsam.

Wenn Sie das Gedränge Druck eines Objekts zu bestimmen wollen das ist noch ziemlich schwere hohl --- ein Stück Aluminiumrohr , zum Beispiel --- es erfordert den Einsatz einer Druckkammer. Dies ist ein Behälter ( Druckbehälter ) mit Wasser gefüllt und mit einer Pumpe , die Tausende von Pfund Druck bei Bedarf zu erzeugen angeschlossen . Um eine Probe in dieser Kammer effektiv zu vernichten , muss sie hermetisch abgedichtet werden. Verschließen Sie die Enden durch Schweißen, Löten oder Falzen oder allen Mitteln. Bevor Sie das letzte bisschen von Dichtnaht oder hartlöten , lassen Sie das Objekt auf Raumtemperatur abkühlen . Auf diese Weise wird die Luft im Inneren der Dose bei einer Atmosphäre sein . Ende schnell Verschließen der Dose .

Stellen Sie die Dose in der Druckkammer und verankern Sie es auf den Boden , wenn nötig. Siegel der Kammer , und beginnen die Erhöhung der Wasserdruck in der Kammer , bis Sie das Objekt beginnen, durch eine der beiden Schaugläser in die Kammer gebaut verformen. Nehmen Sie den Druck und die Kammer zu dekomprimieren. Sie haben das Objekt Brechdruckgefunden und durch Bestimmung der Oberfläche , kann die Bruchkraftzu bestimmen.