Pb de mecanică elementară pe arcuri

Și pentru a reveni la energia potențială transmisă de 25J ...

Aceste 25 J vor crea o forță care va depinde tocmai de amortizarea căderii ... adică de faza de încetinire.

Cu cât este mai puțin amortizat, cu atât va fi mai mare forța de impact.

Avem: E = F * D (este integrarea în timp a Puterii = Forța * Viteza)

E = Energie în jouli
F = Forță
D = deplasare

a) Să presupunem o amortizare foarte mică de 5 mm (doar prin frânghia „roșie”)

F = 25 / 0.005 = 5000 N ... 500 kg ... nu este nimic! În cele din urmă, 25 de zile mecanice poate răni ...

b) Presupunem o amortizare elastică de 10 cm

F = 25 / 0.1 = 250 N ... 25 kg ... este de 20 de ori mai puțin ...

Deci, masa de 10 kg se va mișca mult mai puțin cu o "legătură" elastică decât una rigidă ... deoarece forța transmisă va fi mai mică ...

Iată de ce frânghiile de cățărare sunt elastice (mai mult decât ai putea crede!), Altfel orice cădere ți-ar rupe oasele ... și gâtul!

Christophe a scris:

izentrop a scris:deoarece pentru a decola va necesita o forță mai mare de 5 kg.

De ce 5 kg? După cum spuneți (o spunem noi), forța de a mișca masa de 10 kg depinde de coeficientul său de frecare cu masa ...

izentrop a scris:Dacă suprafața este netedă, atunci chiar și greutatea de 10 kg își poate termina cursa pe sol.

Absolut, cred că natura fricțiunii va fi mai determinantă în deplasare decât natura legăturii ... dar, evident, aceasta nu este experiența greli ...

Coeficientul de frecare al greutății pe masă este într-adevăr important, dar în opinia mea este secundar deoarece acest coeficient este același pentru toate link-urile testate și este ușor de modificat: dacă este prea alunecos, pot pune o suprafață mai aspră sub greutate (de exemplu, o scândură de lemn). De asemenea, pot înclina planul de alunecare, astfel încât greutatea să crească odată cu tensiunea corzii.
În cele din urmă, ar fi interesant ca greutatea de 10 kg să se deplaseze pe verticală și să măsoare înălțimea la care ajunge, dar este mai complicat ca experiment.

Am făcut câteva teste pentru a îmbunătăți condițiile experimentale luând sfatul tuturor: punct de atașare a frânghiei la cea mai mică greutate de 10 kg, alegerea suprafeței de alunecare, lungimea frânghiei pentru a avea o distanță de cădere adecvată etc. Este un experiment simplu cu obiecte comune, deci este destul de ușor să schimbi condițiile.

Ar putea fi mai precis să măsurăm cu un dinamometru forța generată de greutatea în scădere, dar nu am una și cred că un dinamometru va da valoarea maximă care nu va corespunde neapărat distanței de deplasare a greutate pentru că odată cu legăturile elastice vor exista mai multe scuturări (oscilații) succesive și descrescătoare, deci a priori mai multă energie transmisă pentru că mai multă mișcare ... Yapluka!

ChristopheTu scrie:

Iată de ce frânghiile de cățărare sunt elastice (mai mult decât ai putea crede!), Altfel orice cădere ți-ar rupe oasele ... și gâtul!

Mai degrabă decât elasticitate, ar fi mai bine să vorbim despre alungire: o frânghie elastică ar fi foarte periculoasă, cu siguranță ar amortiza căderea, dar l-ar catapulta pe nefericitul cățărător de perete!
Această proprietate înseamnă că este necesar să respingi orice frânghie imediat ce a servit la absorbția unei căderi oarecum substanțiale ...

Da pentru respingere ...

Dar este elasticitate (ce este alungirea dacă nu elasticitatea ??).

Este calculat astfel încât să fie limitat. Presupun că există standarde pe cablurile de cățărare care trebuie să ofere procentul maxim admis de alungire în raport cu greutatea care trebuie amortizată ...

Nu confundați în RdM cu plasticitatea (deformare permanentă) ... dar din moment ce există respingere obligatorie, o frânghie care a suferit o anumită forță trebuie să prezinte o deformare permanentă.

grelinette a scris:Yapluka!

Asa de? Asa de?

Cine a câștigat Quarté?

grelinette a scris:Yapluka!

Deci, ce a dat?

Trebuie să îmbunătățesc condițiile experimentului, deoarece același experiment cu același link dă rezultate diferite! ... Trebuie să găsesc o suprafață de alunecare mai uniformă. Voi încerca după-amiaza asta și voi face poze.

Deoarece rezultatul depinde de efectul unui șoc, normal că este aleatoriu.

Christophe a dat o forță de 500 Newton pentru o amortizare de 5 mm, dar dacă data viitoare este de 3 mm, mergem la 800 N, ceea ce schimbă situația, care nu va fi niciodată aceeași.

Uh 5000 N nu 500 N ...

Cred că un experiment mai semnificativ ar fi măsurarea nu deplasarea masei de 10 kg (care va depinde de alți factori ...) ci pur și simplu forța maximă de impact ...

Pentru aceasta ar fi necesar să se utilizeze un dinamometru care înregistrează valoarea maximă măsurată ... și poate fi revizuită în jos masa care cade, istoricul măsurării eforturilor mai puțin importante, de 10 ori mai mică masă este de 10 ori mai puțin efort pentru amortiza ...

Pentru 10 - 15 € veți găsi o cântare electronică pentru bagaje cu memorie Max sau analogică (maxim = deplasarea unui ac) și care urcă până la aproximativ 40 kg, 400N deci (392 precis ..).

Acest lucru ar trebui să facă trucul cu o masă care cade peste 50 cm de ordinul a 300 de grame (Energia potențială = 0.3 * 9.81 * 0.5 = 1.5 Jouli, amortizată peste 5 mm dă 1.5 / 0.005 = 300 N) ... și reduce înălțimea căderii și / sau masa dacă efortul este prea mare ... evident începeți cu picături și mase mai mici ...

Pentru a face o masă variabilă cu precizie, nimic mai bun decât un recipient umplut cu ... apă

Christophe a scris:Uh 5000 N nu 500 N ...

Da, într-adevăr, dar, deoarece este într-un timp foarte scurt și că avem o energie de disipat de doar 25 de jouli, nu contează prea mult.

Există mai multe forțe care intră în joc pentru a muta greutatea de 10 kg:

1. Forțele de frecare acumulate trebuie să fie mai mici de 5 N pentru greutatea de 5 kg o pot trage pe lungimea rămasă, frânghie întinsă la sol (de aici și comentariul meu anterior asupra celor 5 kg).
2. Forța de rupere care trebuie să fie mult mai mare. Ne dăm seama când vine vorba de a trage o cutie grea pe pământ, este nevoie de un efort suplimentar pentru a decola

Această a doua forță este cea care poate ajuta la depășirea șocului.

Nu este nevoie de un dinamometru, putem măsura aceste 2 forțe cu o balanță, dacă în loc de greutatea de 5 kg punem un recipient umplut cu apă sau nisip, cablul încordat.
Pentru a măsura forța de frecare, va fi necesar să ajutați la ridicarea greutății de 10 kg la fiecare test.