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楼主: 642093071

振实饮料瓶中的大米,插入竹筷能将瓶子提起,受力分析

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发表于 2023-9-11 17:11:18 | 显示全部楼层
应该是摩擦力吧!跟筷子插入大米的深度也有关系。

点评

深度和容器的截面积有关。  发表于 2023-9-14 08:36
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 楼主| 发表于 2023-9-13 17:12:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 642093071 于 2023-9-13 17:33 编辑
; Y8 z3 @5 \, y/ S& l. ^9 b+ C" j: [4 J5 f* B
朗肯土压力理论:
' m0 V8 e8 a4 [1 f7 Z" ^" E+ b& gσp=γzKp;Ep=γzKp/2;Kp=tan^2(45°+φ/2)
! e! s; {' P. dσp为被动土强度;γ为土的重度;z为计算点离地面的深度;Kp为被动土压力系数;Ep为给定深度的平均压强。8 {" l9 X1 p8 \
参考朗肯土压力理论,筷子和米摩擦力和米的重力的比值计算如下:( y' w- K9 N: w) t; T
振实后米的内摩擦角φ取32°左右,Kp=tan^2(45°+φ/2)=3.3; Ep=1.65*γ*z;8 Q( {, b% w# p
筷子直径取为d=0.6厘米,筷子插到底z=17厘米,筷子插入米后的摩擦系数取f=0.62,大米堆积密度取1. 7克/立方厘米;
+ E* l. Q9 V8 v' j6 z: y可达到的摩擦力F= Ep*πd*z*f=1.65*γ*z2*πd *f
* v5 z' t. [9 Y- q$ \- g瓶子内径D米的高度z,米的重力G=πD2*z*γ/4
& z. e9 t7 |" V) }# [" [F/G=6.6 z*d *f/ D^21 z4 m9 |- _4 w; c$ G1 S3 Q1 r/ H. h# z9 H
筷子直径取为d=0.6厘米,筷子插到底z=17厘米,筷子插入米后的摩擦系数取f=0.62,装米瓶子内径D=6厘米时F/G=1.16>1,能提起瓶子。8 O8 \- u; j! O! W5 d
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发表于 2023-9-14 12:10:07 | 显示全部楼层
本帖最后由 702736 于 2023-9-14 12:55 编辑
( L' _! t% n6 z
8 p& E2 M8 p0 m! Y插入的时候用手按住米,就很容易成功。和径长比也有关系。如用直径55,高度150的管,不用按住,只要插入就可轻易成功
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