Жидкий азот, сосиски и физика

[ermouth]

Видео вот.

Банка лопается по боковой поверхности вдоль. Диктор отдельно обращает внимание на это, но не объясняет почему. Эта задачка существует в другой формулировке – почему сосиска при варке лопается всегда вдоль, а не поперёк?

По этой задачке сразу можно определить, понимает человек школьную физику или нет. Понимающий отвечает почти мгновенно (ну, полминуты, скажем), кто просто выучил – пыхтит.

Решение простое – сила это произведение площади на давление. Площадь боковой поверхности банки больше, давление нарастает изотропно, одинаково во все стороны. По боковой стенке разрывающее усилие больше и проходит порог разрыва материала раньше.

Это задачка из сборника Капицы есличо. Офигенная я считаю.

Comments

Офигенная я считаю.

[ex-realtony.livejournal.com]

+++

век живи... (с)

[rezkiy.livejournal.com]

TL/DR: для циллидрической банки ровно вдвое больше.

Детали:

вопрос не в том какое усилие, а в том, какое напряжение на разрыв на погонный метр банки.

На продольный погонный метр усилие это произведение давления на диаметр.

На продольный поперечный метр это произведение давления на площадь крышки поделить на окружность стенки, то есть pi * R * R / (pi * 2 * R), что в точности вдвое меньше.

[ermouth.livejournal.com]

Ахаха, я когда с ней впервые столкнулся на подготовке, так решали те, кто решал чуть дольше. Я не помню кто это вёл, но как раз он говорил, что если чуть подольше подумать, то можно и количественную оценку сразу получить.

Во всех отношениях прекрасная задачка.

[andrey-larin.livejournal.com]

Я для себя объяснил так: сечение банки поперек есть кольцо, арка, поверхность с минимальным периметром и максимальной прочностью. Сечение банки вдоль - нечто приближенное по форме к прямоугольнику. Вот по второму сечению и разрывает.

[andrey-larin.livejournal.com]

Почему она вообще взрывается при охлаждении!?

[andrey-larin.livejournal.com]

От того, что хрупким метал делается?

[ermouth.livejournal.com]

с понижением температуры прочность на разрыв алюминия возрастает. пластичность не меняется – хрупким он не становится.

разрывает льдом.

[meer.livejournal.com]

Гидравлический удар, по сути.