PhyExp Wiki Пясъчен часовник Пясъчен часовник

Заглавие

потокът се различава от теглото му в покой.

phyexp

на системата. От друга страна, когато пясъкът достигне долната част на пясъчния часовник, той предава импулс, което води до движение на центъра на масата на системата и следователно до сила.

I/Теоретични основи

I/Теоретични основи

1) гранулиран поток

Всъщност гранулираните потоци имат много специфични свойства. Разчитаме на модела Janssen, който обяснява силите, действащи в силоз за зърно и може да се приложи с пясъчен часовник. Силна хипотеза е да се приеме гранулираната среда като непрекъсната. Този модел ни казва, че в контейнер с формата на този на фигура 1 вертикалното напрежение върху зърната е независимо от височината на пълнене z за z> D. Всъщност, част от теглото на зърната се поддържа от стените на контейнера, така че в момента работим с z> D.

не се подлагат на тежестта на зърната по-горе. Когато в близост до отвора се образува свод, зърната се "изхвърлят" със скоростта на падане от височината на свода. Тази височина е от порядъка на размера на отвора. Тъй като скоростта е постоянна на изхода на отвора, потокът от пясък е постоянен. Този поток е даден от закона на Беверлу:

където е компактността на пясъка, ускорението на гравитацията, масовата плътност на пясъка и площта на отвора. [1]

2) Подход с центъра на масата

Където $> е общата маса на пясъка и центъра на масата на целия пясък.

  • в горната част на контейнера ()
  • в свободно падащия обем ()
  • в долната част ().

= \ frac = \ frac = \ frac $$> където е площта на цилиндъра в горната част, обемът на пясъка, съдържащ се в този контейнер, неговата маса. Q е масовият поток, даден от закона на Беверлу. И така, dt> = z_0- \ frac $> където е началната височина на центъра на масата на обема a.

$$> Къде е площта на основата на обема c. Имаме, като е площта на отвора, през който тече пясъкът (следователно площта на колона б, ако зърната не се разпръснат).

Това разширяваме, за да получим: \ left (\ frac + \ frac \ right) - \ left (\ frac + z_0 \ right) Q t + z_0 m_0 + z_b m_b = z (m_0 + m_b) = z m_ $$> Къде е масата, съдържаща се в горния контейнер в началото на стационарния режим, следователно = m_0 + m_b $>.

  • K = 0,64 (компактност на произволен куп сферични зърна, съгласно wikipedia)
  • $>
  • = 16,5 \ pm 0,5 мм $>
  • $>
  • като е забравил да изчисли грешката върху плътността на пясъка, човек смята точно тази.

II/Експериментиране

1) Материал