Experimentos a escala de la primavera

June 3

Experimentos a escala de la primavera


Una balanza de resorte es una balanza utilizada para medir la fuerza de tracción. Los experimentos de los que puede utilizarse una escala tales como el apalancamiento utilizando poleas, determinar el volumen de objetos irregulares y la exploración de cuestiones de seguridad de la carga de ingeniería.

Medir un volumen irregular

Experimentos a escala de la primavera


Un objeto de forma irregular se puede pesar en el aire y sumergido en el agua. La diferencia de peso es la fuerza de flotación por el agua desplazada, que es la fuerza del agua tratando de empujar el objeto hacia arriba. El conocimiento de la densidad del agua, se puede entonces encontrar el volumen del agua desplazada, y por lo tanto el volumen del objeto. Conociendo el peso en el aire, la densidad del objeto se puede encontrar. Esto es útil por ejemplo para determinar si un objeto es de oro macizo o simplemente chapados en oro. El principio detrás de este experimento se llama el principio de Arquímedes, que establece que la fuerza de flotación es igual al peso del agua desplazada. (Esto se puede comprobar observando que el agua de la misma forma y volumen que el objeto, llenando el mismo vacío ocupa el objeto, en sí ni de forma espontánea se hunde ni se ve obligado a salir del agua por la fuerza de flotación. Su única fuerza en contra de la flotabilidad fuerza es su propio peso.)

Bloquear y derribar

Experimentos a escala de la primavera


Un polipasto es un sistema de dos o más poleas con una cuerda o cable roscada entre ellos, que se utiliza para obtener una ventaja mecánica en el levantamiento. La ventaja mecánica se puede determinar por la distancia de la cuerda debe ser tirado para elevar el peso de una unidad de distancia. Por ejemplo, si la cuerda se debe tirar de cuatro metros para levantar el peso un metro, a continuación, la ventaja mecánica (la relación de salida de fuerza a la fuerza aplicada) es de 4: 1. Una masa de 100 N se podía levantar con la fuerza de sólo el 25 N. Una balanza de resorte puede entrar en el experimento a partir del peso y la medición de la tensión de la cuerda (o cadena) se tira para determinar la ventaja mecánica.

Pregunta capciosa

Supongamos que dos pesos de igual masa cuelgan de los lados opuestos de una mesa. Están conectados por una cadena que va a través de la parte superior de la tabla. Se puede insertar una balanza de resorte para medir la tensión. Divida la cadena y conecte cuerda de una masa en el gancho inferior de la escala, y la cadena de la otra masa en el gancho de la parte superior. ¿Cuál es la fuerza que lee la escala? Es igual al peso de una masa, o a la suma de ambos?

Uno de peso actúa no es diferente de un techo que sostiene el otro peso hasta, por lo que las medidas de la escala sólo el peso de una masa única.

Esta es una buena demostración de la tercera ley de Newton del movimiento, que cada acción tiene una reacción igual y opuesta. Las fuerzas ejercidas por las dos masas de cada otro son iguales y opuestas.

Otra pregunta con trampa

Una masa cuelga de los dos extremos de una cuerda que se enrolla sobre una polea anteriormente. La masa pesa 100 N. ¿Cuál sería una polea de resorte unido entre un extremo de la cuerda y la masa leer?

50 N, ya que la fuerza está distribuida de manera que cada cuerda recibe la mitad. Que la cuerda está unida en la parte superior es irrelevante, ya que la fuerza de 50 N sólo tiene que anular entre direcciones opuestas de la cuerda para no moverse. Cada extremo de la cuerda se detiene 50 N. La cuerda en la polea tira de 50 N en ambas direcciones. Esto es todo lo que se necesita para sostener la masa 100 N.

Otra pregunta con trampa

Supongamos que un extremo de la cuerda en el último problema es clavado en una pared cercana. Supongamos también que la cuerda tiene una clasificación de 60 N. La masa es luego llevando a cabo en uno de los extremos de la cuerda. Lo que registrará la balanza de resorte?

N 100, si la cuerda se rompa mantiene el tiempo suficiente para la escala para ser leído.

Hyatt Regency Calzada Cerrar

En 1981, una pasarela en el Kansas City Hyatt Regency se derrumbó debido a un cambio de diseño entre los dibujos del arquitecto y su aplicación; 114 personas murieron. El error puede ser simulado en una manifestación balanza de resorte.
Colgar cuatro balanzas de resorte de una varilla horizontal sólida. cadena de caída de diferentes longitudes de cada uno. Entonces ate masas iguales a cada uno. Registrar las lecturas de la escala.
Ahora, coloque cada masa a su respectiva escala. Cada báscula todavía leer el mismo que antes. Ahora cuelgue el gancho de la parte superior de cada escala en el gancho inferior de una escala por encima de ella. Colgar la escala superior de la varilla horizontal. Desde aquí, tomar lecturas de nuevo.
Esta diferencia diseño es la diferencia entre los planos arquitectónicos y la implementación del diseño pasarela. Es la diferencia entre los cuatro hombres se sostiene sobre una cuerda, y un hombre sosteniendo una cuerda mientras que cada hombre a continuación se aferra a los pies del hombre por encima de él. El hombre en la parte superior no puede soportar el peso de cuatro hombres por lo que deja ir y todo el mundo se cae de la cuerda.


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