Kraftaufnahmeeigenschaften für verschiedene Flüssigkeiten

Ich bin ein Gymnasiast und wir müssen im Rahmen unseres Schullehrplans ein Thema in Physik erforschen. Im Wesentlichen kann ich online keinen Text zu diesem Thema finden, daher habe ich mich gefragt, ob es sich lohnt, das Thema zu verfolgen. Wenn ich eine konstante Temperatur und ein konstantes Volumen verschiedener Flüssigkeiten / Halbfeststoffe wie Wasser, Honig, Klebstoff usw. nehme, lasse ich einen Gegenstand mit konstanter Masse hineinfallen. Ich möchte eine Beziehung zwischen, sagen wir, der Dichte oder einer anderen ähnlichen Eigenschaft der Flüssigkeit und ihrer Fähigkeit, die ausgeübte Kraft zu reduzieren, ableiten, sagen wir zum Beispiel, Honig kann die ausgeübte Kraft besser verteilen als Wasser? Gibt es ein Fach für diese Art von Studium? Ich kann online nicht viel finden, nur ein paar Links zu den Stoßdämpfungseigenschaften einiger Industriematerialien.

Außerdem bin ich verwirrt, welche Ausrüstung benötigt wird. Wenn die Stoßdämpfungsfähigkeiten eines Festkörpers getestet werden, wie messen sie, wie diese Kraft verteilt wird? Ich dachte an kraftempfindliche Widerstände für den direkt unter der Oberfläche platzierten Raspberry Pi, aber ich bin mir nicht sicher, ob diese Methode mir die endgültige Kraft am Aufprallpunkt geben würde, nachdem sie durch die Flüssigkeit gedämpft wurde. Danke!

Hallo, willkommen bei Physics SE! Die Frage "Ist das machbar?" wird im Allgemeinen nicht empfohlen, da es für jeden von uns schwierig ist, festzustellen, wie weit Ihr Wissen fortgeschritten ist. Das ist notwendig, wenn wir darauf antworten wollen. Und überhaupt, die Antwort ist nur ja/nein, was für eine Q&A-Site nicht geeignet ist. Können Sie Ihre Frage so umformulieren, dass sie sich nur auf die Methoden zur Messung der auf die Oberfläche einer Flüssigkeit ausgeübten Kraft konzentriert? Außerdem wäre es hilfreich, wenn Sie Ihre aktuelle Idee mit einigen weiteren Details beschreiben könnten ...
Alternativ könnten Sie erwägen, eine separate Frage zu dem Thema zu stellen, die Sie in die mathematische Strenge und theoretische Komplexität des Themas einführen wird. Dann können Sie den Schwierigkeitsgrad selbst einschätzen.
Danke für die Antwort. Im Wesentlichen kann ich online keinen Text zu diesem Thema finden, daher habe ich mich gefragt, ob es sich lohnt, das Thema zu verfolgen. Wenn ich eine konstante Temperatur und ein konstantes Volumen verschiedener Flüssigkeiten / Halbfeststoffe wie Wasser, Honig, Klebstoff usw. nehme, lasse ich einen Gegenstand mit konstanter Masse hineinfallen. Ich möchte eine Beziehung zwischen, sagen wir, der Dichte oder einer anderen ähnlichen Eigenschaft der Flüssigkeit und ihrer Fähigkeit, die aufgebrachte Kraft zu reduzieren, ableiten, sagen wir zum Beispiel, Honig kann die aufgebrachte Kraft besser verteilen als Wasser.
Das sind nützliche Informationen. Versuchen Sie, dies in Ihre Frage aufzunehmen und die Betonung auf Ihren Hintergrund und die Machbarkeit zu verringern. Fragen Sie nach der Theorie hinter den Konzepten.
Was mich verwirrt ist, wie man diesen Wert misst. Wenn ich einen kraftempfindlichen Widerstand direkt unter der Oberfläche jeder Flüssigkeit platzieren würde, würde ich den gleichen Wert erhalten, da basierend auf F = ma die auf die Oberfläche ausgeübte Kraft unabhängig davon gleich ist? Außerdem weiß ich nicht, wie Stoßdämpfung oder Kräfte auf industrieller Ebene gemessen werden. Gibt es spezielle Geräte, die erforderlich sind, und kann ich sie daher nicht mit diesen Widerständen messen?

Antworten (2)

Ich denke, Sie müssen zuerst überlegen, an welcher Menge Sie interessiert sind, und dann entscheiden, wie diese Menge am besten gemessen wird. Eine Sache, die Sie erwähnen, ist die ausgeübte Kraft, aber worauf? Der Boden Ihres Behälters, das Objekt, das Sie in die Flüssigkeit legen?

Ohne alle Antworten preiszugeben, denke ich, dass Sie einige Nachforschungen über die Auftriebskraft anstellen sollten, da Sie feststellen werden, dass sie mit der Dichte der Flüssigkeit zusammenhängt. Ein weiteres, etwas anspruchsvolleres Projekt wäre die Untersuchung der Viskosität, in diesem Fall sollten Sie Kugelfallviskosimeter erforschen. Für diese beiden Projekte sollten Sie in der Lage sein, relativ einfache Experimente zu entwerfen und durchzuführen.

Herzlichen Glückwunsch zur Wahl eines aktiven und wichtigen Forschungsgebiets: Wassereintritt von Projektilen . Sie brauchen jemanden von einer Universität, der Ihnen hilft, es zu verstehen.

Um den Aufprall auf den Festkörper beim Eintritt in eine Flüssigkeit zu messen, können Sie einfach die Flugbahn des Festkörpers aufzeichnen, dh seine Position vs. Zeitinformationen. Wenn Sie eine Hochgeschwindigkeitskamera verwenden, um seine Position im Laufe der Zeit aufzuzeichnen, können Sie dann seine Geschwindigkeit und Beschleunigung berechnen, seinen Impulsverlust beim Eintritt berechnen usw. Dies könnte für ein High-School-Projekt gut genug sein.

(try this if the link in the beginning doesn't work: https://s3.amazonaws.com/academia.edu.documents/46114158/Water_Entry_of_Projectiles20160531-7907-1p6he9b.pdf?AWSAccessKeyId=AKIAIWOWYYGZ2Y53UL3A&Expires=1527401594&Signature=q%2FvJ0Xuz9Wk8DAqkcmCPb9tV6hU% 3D&response-content-disposition=inline%3B%20filename%3DWater_Entry_of_Projectiles.pdf )

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