Targowisko korepetycji  |  Zadania z olimpiad i konkursów!  |  Olimpiada fizyczna 2014/2015
Ars Physica Zamkor
  •  FAQ  •   Szukaj  •   Użytkownicy  •   Grupy  •  Rejestracja  •   Zaloguj


Poprzedni temat :: Następny temat
Siła nacisku w momencie uderzenia
Autor Wiadomość
jaki_kamil 


Wiek: 35
Posty: 4
Wysłany: 2016-12-19, 16:50   Siła nacisku w momencie uderzenia

Witam,

Jestem kompletnie zielony z fizyki a mam nietypowy problem w pracy i staram się to jakoś zrozumieć, mam nadzieję że z waszą pomoca mi się to uda.

Na poniższym zdjęciu widać kasetę załadowaną papierowymi ulotkami.
Kaseta na pusto waży 4 kg, ładunek waży 2,50kg. Pieniądze są umieszczone na specjalnym wózku(zaznaczony na czerwono) który to przy zamkniętej pokrywie jest blokowany i pozostaje w nieruchomej pozycji. Z jakiej wysokości musi upaść kaseta i uderzyć w betonowe podłoże aby siła nacisku ładunku na wózek wyniosła 8kg, 12kg, 15kg, 25kg.
Zakładamy że kaseta spada pionowo w dół i uderza swoim spodem idealnie płasko w podłoże.

Spód kasety został oznaczony strzałką.
Domyślam się że można z tego zrobić analizę jak przy crash testach ale tutaj bardziej chodzi o czystą teorię. Nie uwzględniamy co dzieje się z kasetą nieprzewidzianego, nie uwzględniamy żadnych czynników zewnętrznych.
Chcę zobrazować jakoś jaka jest to siła a łopatologicznie wydaje mi się że wysokość z jakiej kaseta musi spaść będzie najbardziej zrozumiała.
https://zapodaj.net/22f7bcae9a5f4.jpg.html
 
   
krk.korki 


Pomógł: 782 razy
Wiek: 32
Posty: 5703
Wysłany: 2016-12-19, 19:17   

siła = zmiana pędy / czas
bez czasu zderzenia nic nie policzysz
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
jaki_kamil 


Wiek: 35
Posty: 4
Wysłany: 2016-12-20, 10:05   

Czy da się jakoś zmierzyć czas zderzenia? Jak dokładny musi byc to pomiar?
Czy używając np. akcelerometra w telefonie który byłby w środku kasety można by to zmierzyć?
 
   
krk.korki 


Pomógł: 782 razy
Wiek: 32
Posty: 5703
Wysłany: 2016-12-20, 10:46   

używając akcelerometra, który jest na stale przytwierdzony do tego co cię interesuje dostajesz przyśpieszenie tego czegoś, czyli siłę, więc po co ją liczyć?
Wydaje mi się, że rozdzielczość z telefonu jest wystarczająca.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
jaki_kamil 


Wiek: 35
Posty: 4
Wysłany: 2016-12-20, 11:16   

Tak jak wspominałem jestem zielony z fizyki więc kompletnie nie wiem jak to przełożyć na zrozumiałe dla mnie wartości.

Rozumiem że mam pomnożyc mase ładunku przez przyśpieszenie zmierzone przez akcelerometr i wtedy wyjdzie mi siła nacisku ładunku na wózek?
 
   
krk.korki 


Pomógł: 782 razy
Wiek: 32
Posty: 5703
Wysłany: 2016-12-20, 11:28   

generalnie tak, tylko akcelerometr musisz umieścić sztywno na ładunku. No i najlepiej zastąp papier czymś o tak samej masie, ale nie sprężystym (przy papierze będzie mniejsza siła, ale trudno ci będzie zamontować telefon tak żeby mierzył coś sensownego).
Skoro możesz tam wsadzić telefon, to dlaczego nie wsadzić wagi i jakieś kamerki na wagę? Albo szybkiej wagi elektronicznej i zapisywać wyniki? Wtedy pomiar będzie bardziej wiarygodny.
I pamiętaj, że to co dostaniesz to zgrubny wynik a nie jakiś certyfikowany pomiar. I przy uderzeniu inną stroną, np bokiem, siła może być zupełnie inna.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
jaki_kamil 


Wiek: 35
Posty: 4
Wysłany: 2016-12-20, 12:17   

Waga i kamerka odpada, za mało miejsca w środku. Natomiast waga elektroniczna to nie głupi pomysł, spróbuje coś pokombinować.
W zasadzie to już przeprowadzałem takie próby z akcelerometrem ale zastanawiające bylo dla mnie to że kaseta upuszczona z wysokości 30cm miała przyspieszenie które przekraczało maksymalną wartość pomiaru w akcelerometrze, która to wynosiła 8G. Jest to realne?
Oczywiście zdaję sobie sprawę że będzie to mimo wszystko pomiar odbiegający od rzeczywistości, zdaje mi się jednak iż ekspertyza była przeprowadzona w podobny nieprofesjonalny sposób i dlatego narazie muszę to sprawdzic w możliwy dla mnie sposób.

Powiedz mi jeszcze czy gdybym zrzucił kasetę na wagę to maksymalne chwilowe wskazanie wagi pokazało by mi siłę z jaką kaseta uderzyła o podłoże?
 
   
krk.korki 


Pomógł: 782 razy
Wiek: 32
Posty: 5703
Wysłany: 2016-12-20, 14:40   

8G to nie jest wcale tak dużo, człowiek 20G przeżyje, ale w sumie telefon nie jest wyskalowany do takich pomiarów więc może przekłamywać na końcu zakresu.

Możesz oszacować czas uderzenia, a z niego siłę nagrywając uderzenie jakąś szybką kamerką, ale to może nie być wystarczająco. Przy 8G wychodzi, że zderzenie trwa około 0.03s, czyli przy 30klatkach będziesz miał całość na 1 klatce - przydałoby się conajmniej 120 klatek/s żeby móc sprawdzić czy wynik z telefonu jest sensowny (ale i tak przy tylu klatkach wynik z kamery mało wiarygodny).
Zobacz czy inna aplikacja albo telefon nie będzie miała innego zakresu.

Co do wagi, to musi być ona szybka - wagi też mają swoją sprężystość, która zaniży ci siłę uderzenia, a szybkość raczej nie będzie szła z wytrzymałością.

Może poszukaj kogoś kto ci wypożyczy prawdziwy czujnik albo zbuduje układ pomiarowy - płytkę z akcelerometrem +/-16G znalazłem za 30zł.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  




Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template FISubSilver v 0.3 modified by Nasedo
Kontakt: kontakt@fizyczny.net
Przejdź na stat4U