Udarni preizkus

Charpy-evo kladivo: The apparatus consists of a pendulum axe swinging at a notched sample of material. The energy transferred to the material can be inferred by comparing the difference in the height of the hammer before and after a big fracture.

Potencialna energija Wp=m*g*h
Razlika višine (udarna višina): hu=Wp/(m*g), Wp=23,5J


Zanima nas polmer r kladiva.
Maksimalen padec kladiva je: hm=Wpm/(m*g), Wpm=50J
ker ima spodnji krak 160°, pišemo: hm < 2*r
hm = (1+cos(180°-160°))*r
r = hm/(1+cos(180°-160°))

In končno: kot a2.

udarno višino razdelimo na dva dela; skozi os kladiva si zamislimo vodoravnico. Višina pod vodoravnico, do udarnega mesta, nam je že znana: r*cos(180°-160°)

Zgornji del višine: hu1 = hu - r*cos(180°-160°)

Zdaj izračunamo kot dvignjenim med kladivom in vodoravnico: av = arcsin(hu1/r)

Od vodoravnice do spodnjega kraka je kot 70°, zato pišemo: a2 = av + 70° in to je rezultat.

Mislim, da je to to, številke pa vstavi sam. Če pa kaj ne štima, boš pa že povedal.

P.S.: Izračun predvideva, da se kladivo spušča z višje od vodoravnega položaja...

Imaš dve možnosti:

1) Predpostaviš jo (kr eno cifro);
2) Zmečeš enačbe skupaj, in če je vse tako, kot treba, bi se moral (m*g) pokrajšat.

Sem prepostavil 5kg in 10m/s².

hm=1m
r=0,5155m, hv(višina vodoravnice)=1-0,5155=0,4845

hu=0,47m --> kar pomeni, da je treba računat malo drugače, ker je kladivo pod vodoravnico.

kot med kladivom in vodoravnico:

hu1=hv-hu=0,0145m (kladivo je skoraj vodoravno)

av = arcsin(hu1/r)= 1,61°

Od vodoravnice do spodnjega kraka je kot 70°

Tukaj se moram popraviti: od zgoraj do vodoravnice je 90°, in to je tisto, kar moramo upoštevati. Ker je kladivo pred udarcem rahlo pod vodoravnico, velja a2 = av + 90° = 91,61°


Tisto okrajšanje (m*g) je pa možno, ampak je treba še 100x formulo obrnit...

Hehe, ne razumeš.
Vsa informacija, ki jo rabiš je v energiji kladiva (50J). Če pri konstantni energiji kladiva spreminjaš njegovo maso, se mu mora sorazmerno spreminjati tudi radij. Kar konec koncev pomeni, da lahko predpostaviš kakršno koli maso kladiva, pa bo izračunani kot enak! Pogoj je, seveda, da si pri izračunih natančen. Za vajo izračunaj še tako, da predpostaviš m=2kg in se sam prepričaš.