Cum se calculează un raport greutate-forță

Un raport greutate-putere scăzut nu este de dorit doar în sala de gimnastică. Raportul greutate-rezistență, atunci când este descriptiv al unui material, leagă densitatea materialului de capacitatea sa de a rezista la deformări permanente sau fracturi sub presiune. Valorile raportului redus indică faptul că materialul este ușor, dar poate suporta o sarcină semnificativă. Valorile ridicate descriu materialele grele care se deformează sau se rup ușor. Raportul greutate-rezistență este de obicei utilizat într-o formă inversă ca raport rezistență-greutate; este denumită apoi rezistența specifică a materialului.

Măsurați masa materialului folosind cântarul. De exemplu, dacă stabiliți raportul greutate / rezistență al titanului, cântăriți titanul și raportați masa în grame (g) sau kilograme (kg). Pentru a converti masa titanului de la grame la kilograme, împărțiți masa la 1.000. De exemplu, o masă de 9,014 grame este echivalentă cu 0,009014 kg: 9,014 / 1000 = 0,009014.

Determinați volumul materialului. Pentru eșantioanele în formă regulată, utilizați o riglă pentru a măsura dimensiunile eșantionului și a calcula volumul din dimensiuni. De exemplu, dacă materialul este sub forma unui cub cu lungimi laterale de 1 cm, volumul cubului este egal cu lungimea laterală în cuburi: 1 x 1 x 1 = 1 cm ^ 3. Pentru probele de formă neregulată, volumul poate fi obținut printr-un proces de deplasare a fluidului. Măsurați nivelul apei într-un cilindru gradat înainte și după scufundarea probei în apă. Modificarea nivelului apei este echivalentă cu volumul exemplarului în centimetri cubi. De exemplu, dacă nivelul apei înainte de adăugarea probei este de 10 cm ^ 3 și nivelul apei după adăugarea probei este de 15 cm ^ 3, volumul probei este de cinci centimetri cubi: 15 - 10 = 5. Convertiți volumele date în centimetri cubi în metri cubi împărțind la 1 x 10 ^ 6. De exemplu, un volum de 5 cm ^ 3 este egal cu 5 x 10 ^ -6 m ^ 3: 5/1 x 10 ^ 6 = 5 x 10 ^ -6.

Calculați densitatea materialului împărțind masa probei la volumul său. De exemplu, o probă de titan care cântărește 9.014 grame și ocupă doi centimetri cubi va avea o densitate de 4.507 kilograme pe metru cub: 9.014 / 1000 / (2/1 x 10 ^ 6) = 4507.

Determinați rezistența finală a materialului din punctul de cotitură al materialului curba tensiune-deformare urmărind curba tensiune-deformare a materialului până când curba atinge valoarea sa cel mai înalt punct. Valoarea citită de pe axa de efort sau axa y este puterea finală a materialului.

Împărțiți densitatea la rezistența finală a probei pentru a obține raportul greutate / rezistență al materialului. De exemplu, titanul are o rezistență finală de 434 x 10 ^ 6 N / m ^ 2 și o densitate de 4507 kg / m ^ 3. Raportul greutate-rezistență pentru titan este de 1,04 x 10 ^ -5 kg ​​/ Nm: 4507/434 x 10 ^ 6 = 1,04 x 10 ^ -5.

  • Acțiune
instagram viewer