Küsimus füüsikast: membraani läbipaine
#3
eeldame et klaas on õhuke. nagu kile.. võtame mudeliks õhupalli. õhupalli kumerusraadius sõltub rõhkudevahelisest erinevusest. rõhku palli sees tekitab kummikile elastne pikenemine. kui kerakujuline pall raadiusega R pooleks mõelda, siis saame, et ekvaatoril mõjuv ristsuunaline jõud hoiab palli kaheks pooleks lendamast. see jõud on võrdne rõhk korda ekvaatori pindala.(PiR^2). kileriba laius on ekvaatori ümbermõõt 2PiR. siit järeldame, et venitusjõud kile laiusühiku kohta on p* (pi * R^2 )/(2*pi * R)=p * R/2 (N/m)

kui sinu illuminaatori raadius on r, siis saame et illuminaatorit poolitaval lõikel mõjub kahe poole vahel jõud F= p*r*R (N)

see jõud peab olema võrdne lõike pindala ja suhtelise pikenemise korrutisega elastusmooduliga E.
pindala = klaasi paksus u * illuminaatori raadius r*2

suhtelise pikenemise saab arvutada läbimõõdu ja kumerusraadiuse järgi.
tulemuseks arcsin(r/R), mis väikese läbipainde korral lähendatav: r/R

kokku tuleb jõu võrrand:
p * r * R = E *x* r * 2 * r / R

siit saame kumerusraadiuseks

R^2=E*u*r*2/p

kui sind huvitab kumerusraadiusest läbipaine, siis see on x=R*(1-cos(arcsin(r/R))), l'hendatult R*(1-cos(r/R)) =>R*r^2/R^2 /2 => 1/2* (r^2/R)

ehk siis kõik kokku:
x=2^(-1,5)* r^1.5 * (E*u) ^(-0,5) * p^(0,5)

eelduse kohta niipalju kui klaas enam ei ole õhjuke siis tuleb ka paindumise elastsusjõude arvestada (läbipaine väheneb), hetkel vaatasime ainult venituse elastsust.
Vasta


Sõnumeid selles teemas
Küsimus füüsikast: membraani läbipaine - Autor: KaruTEC - 24-01-2010, 01:54 PM
RE: Küsimus füüsikast: membraani läbipaine - Autor: tsimpa - 24-01-2010, 07:57 PM

Alamfoorumi hüpe:


Kasutaja, kes vaatavad seda teemat: 1 külali(st)ne