Артем Соловово
декабрь 2016.
1056

С какой высоты скинуть гирю 16 кг. чтоб она пробила канализационный люк?

Ответить
Ответить
Комментировать
2
Подписаться
3
2 ответа
Поделиться

Попробую оценить, хотя я не спец по люкам. Заменим ненаучное слово "пробить" на научное - сломать. Вдаваться в физику твердого тела здесь, гиблое дело. Зайдем с другой стороны. Сломать значит разрушить кристаллическую структуру метала (чугун). А как еще можно это сделать, кроме удара гирей? Плавлением. Теплотой. Нам понадобиться только один свободный параметр - толщина разрушенного молекулярного слоя чугуна. Пусть он будет 0.0001 м. Это не много. Всего 100 микрон. Теперь считаем. Возьмем гирю массой 16 кг и чугунный люк (плотность 7500 кг/м³), диаметром пол метра (0.5 м) и толщиной 0.02 м. Трещину возьмем по диаметру. Тогда обьем разрушенного (расплавленного) слоя чугуна будет V=0.0001×0.5×0.02=0.000001 м³, а соответствующая масса чугуна равна m=7500×0.000001=0.0075 кг. Удельная теплота плавления чугуна равна L=100000 Дж/кг, а значит соответствующее количество теплоты, чтобы расплавить эту массу чугуна (эквивалентно разрушению кристаллической структуры), равно Q=Lm=100000×0.0075=750  Дж. Так как вся потенциальная энергия гири (Mgh) уходит на разрушение (плавление части) люка, то высоту падения оценим из, h= Q/(Mg)=750/(16×9.8)=4.8 м. Точность расчетов (+/- 2 м) невысока из-за неопределенности свободного параметра. Так как нас интересует нижний предел высоты, и зная закон Мерфи (если возможно ошибиться, это произойдет обязательно), то я бы рекомендовал ответ 2 м, для нижнего предела высоты падения гири. В случае неудачи, послушайтесь Мерфи и увеличьте высоту в π раз.

5
-2
Прокомментировать

Значит смотрим ГОСТ www.vashdom.ru

Крышка люков при испытании на механическую прочность должна выдерживать усилие: типа Л - 30 кН (3 тс), типа Т - 150 кН (15 тс), типа ТМ - 250 кН (25 тс)., площадь люка тоже известна.

Теперь вам нужно изучить сопротивление материалов и посчитать следующее:

Взять условие прочности, при вертикальном ударе в центр круглой пластины опертой по периметру. Величину высоты вытащите из динамического коэффициента.

Ссылки и Кхиргофф в помощь.

bittu.org.ru

prosopromat.ru

Иван Сизовотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
0
0
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью