Wie misst man die Aufprallkraft im Container?

Ich bin in der 7. Klasse und für mein Science Fair-Projekt brauche ich eine Möglichkeit, die Kraft auf ein fallen gelassenes Objekt zu messen, wenn es auf den Boden trifft. Was ich versuche festzustellen, ist, welche Verpackungsmaterialien den besten Schutz für ein Objekt bei einer Kollision bieten. Ich plane also, Container mit verschiedenen Verpackungsmaterialien fallen zu lassen, die eine Art Kraftmessgerät in der Mitte umgeben. Aber ich weiß nicht, wie ich das Kraftmessgerät beschaffen oder konstruieren soll.

Da ich die Wirksamkeit des Verpackungsmaterials messe, muss ich die Kraft im Inneren messen. Eine Methode, an die ich dachte, war, eine Metallkugel auf Ton zu haben. Nach dem Auftreffen auf dem Boden gräbt sich der Ball in den Ton. Ich kann messen, wie tief der Aufprall ist, und davon ausgehen, dass die Kraft umso größer ist, je tiefer das Loch ist. Aber ich bin mir nicht sicher, ob das funktionieren wird.

Hat jemand irgendwelche Vorschläge, wie man Kraft misst (entweder mit meiner Idee oder etwas ganz anderem)?

Es tut mir leid, ich verstehe Ihre Frage nicht. Ich versuche, die Aufprallkraft eines Aufpralls zu messen. Wenn zum Beispiel ein Gegenstand in einer Schachtel von Baumwolle umgeben wäre oder wenn er von Luftpolsterfolie umgeben wäre und fallen gelassen würde, was würde den Gegenstand besser schützen? Ich gehe davon aus, dass das Verpackungsmaterial einen Teil der Aufprallkraft absorbieren würde, also versuche ich, die verbleibende Kraft zu messen.
Würde ein kugelförmiger Klecks Playdoh ausreichen? Unter Belastung sollte es flach werden, und je stärker die Kraft, desto stärker die Abflachung.

Antworten (3)

Das klingt nach einer hervorragenden Idee.
Sie können auch testen, wie tief es in den Ton geht, indem Sie eine Kugel aus verschiedenen Höhen fallen lassen und sehen, ob doppelte Höhe = doppelte Tiefe in den Ton.

Versandläden verkaufen Schockindikatoren, kleine Kunststoffröhrchen mit Farbe darin, die bei einem bestimmten Schockniveau ihre Farbe ändern - aber Ihr Plan, den Schocksensor selbst herzustellen, wäre eine bessere Möglichkeit, ein physikalisches Prinzip bei der Arbeit zu zeigen.

Viel Glück.

Vielleicht haben Sie einen Bleistift am Ende einer Feder im Behälter und ein Stück Papier, auf dem der Bleistift zeichnen kann. Dann müssen Sie nur die maximale Ausdehnung (Ende der gezeichneten Linie) überprüfen und das Hookesche Gesetz anwenden ( F = − k X ) mit der Federkonstante (die Sie mit Prüfgewichten messen können)

Das klingt nach einem großartigen Projekt und ich denke, Sie sind auf dem richtigen Weg.

Weltweit arbeiten Hunderte von Ingenieuren an diesen Problemen, um abzuschätzen, welche Kräfte Crashtest-Dummies bei Autounfällen erfahren. Eine Standardmethode zur Messung von Kräften ist die Verwendung einer Feder. Je mehr sich die Feder ausdehnt oder zusammendrückt, desto höher ist die Kraft. In Ihrem Experiment wirkt diese Kraft nur sehr kurz, wahrscheinlich weniger als eine Sekunde, daher ist es schwierig, die Länge der Feder in dieser Zeit zu messen.

Es gibt mindestens zwei mögliche Auswege: Entweder einen Stift an der Feder befestigen, wie Guy Ziv betonte, oder eine „Feder“ verwenden, die nach dem Zusammendrücken nicht mehr in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt. Ton könnte etwas steif sein, also würde ich mit verschiedenen Materialien und Bällen experimentieren. Wenn die Delle im Ton zu klein ist, könnte etwas wie Jell-O besser funktionieren (der Fachbegriff ist ballistische Gelatine, aber das verwendet die gleichen Zutaten).

Um Ihr Argument zu untermauern, könnte ein Ei auch nützlich sein, aber nicht für tatsächliche Kraftmessungen.

Wie misst man die Aufprallkraft im Container?
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