Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda Bep06 » 18/04/2018, 08:45

Buongiorno a tutti, e grazie a chi mi aiuterà.

Ho una massa M di cui conosco i kg. Tale massa M viene fatta impattare, a mò di pendolo di Charpy, su una parte (che può essere un pezzo meccanico). La massa inizialmente si trova ad altezza verticale H dalla parte colpita.
Come calcolo la forza (e eventualmente anche l'energia) sulla parte colpita dalla massa M? Manca qualche dato?
Grazie.
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda professorkappa » 18/04/2018, 09:21

L'energia e' MgH senza tanti altri dati. E' l'unica grandezza certa, facilmente stimabile.
Per la forza che si scambiano, questa e' impulsiva, non costante. Se stimi il tempo di impatto puoi trovare la forza media, ma devi conoscere le condizioni: la massa M rimbalza? Il pezzo torturato si muove o e' bloccato?
Ci vuole qualche informazione in piu'.
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda Bep06 » 18/04/2018, 09:54

Il pezzo "torturato" non si muove, in pratica è un roll-bar in acciaio di un trattore, e tale roll-bar è colpito in un punto da questa massa M a mò di pendolo di Charpy; purtroppo non so come postare l'immagine altrimenti sarebbe più chiaro, ma spero di essermi spiegato. Mi servirebbe sapere più o meno che forza impulsiva si sviluppa nella parte colpita, in modo tale poi da calcolarmi le sollecitazioni e le deformazioni che il roll-bar subisce nell'impatto. Non mi servono calcoli precisissimi, diciamo qualcosa in linea di massima. Grazie mille!
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda professorkappa » 18/04/2018, 11:11

Devi stimare il tempo di impatto $Deltat$
La velocita' all'impatto e' $v_1=sqrt(2gH)$
La velocita' dopo l'impatto e' $v_2=sqrt(2gh)$

La forza media $F$ e' $(v_1+v_2)/Deltat$.

la parte difficile e' la stima di$Deltat$. FOrse Internet puo' aiutarti, magari andando nei siti americani/inglesi
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda Bep06 » 18/04/2018, 11:41

Scusa, nella formula della Forza media non manca qualcosa? Dimensionalmente non esce in Newton, ma manca il valore della massa, vero?
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda professorkappa » 18/04/2018, 12:21

Si, certo. E' rimasta nella tastiera
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Re: Forza su parte colpita da pendolo Charpy

Messaggioda Vulplasir » 18/04/2018, 15:22

Conosci l'altezza finale del pendolo? Se si allora ti puoi calcolare l'energia usata per rompere la barra come differenza tra l'energia potenziale inziale del pendolo e quella finale. Riguardo alla forza, questa non ha importanza, in un urto non è importante la forza usata ma l'energia, non puoi calcolarti sollecitazioni e deformazioni in un urto, la cosa è troppo complessa
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