Mohs-Härteskala, Keramik versus Beton

Das letzte Mal haben wir gesehen, wie die kinetische Energie unserer fallenden Tasse Kaffee in die Arbeit umgewandelt wurde, einen Krater in einem Tablett mit weichem Katzenstreu zu erzeugen. Stoßdämpfende Materialien werden häufig strategisch platziert, um Wertsachen im Falle eines Sturzes abzufedern Ingenieur Experte Manchmal musste ich Breakout-Lösungen implementieren. Heute werden wir unseren Becher in ein weniger liebenswürdiges Szenario stellen, in dem er sich auf die Unerbittlichen auswirkt. Härte von a Beton Fußboden. Dabei werden wir die Tasse vergleichen Keramik Nieder Beton, und wir werden es kennenlernen Mohs-Härteskala.

Die Mohs-Härteskala, Keramik versus Beton

Die Mohs-Härteskala, Keramik versus Beton

Material Härte wird üblicherweise von der gemessen Mohs Härteskala, das klassifiziert den Verwandten Härte eines Materials durch Beobachtung, wie widerstandsfähig es gegen Kratzer durch andere Materialien ist Stärker als er selbst. Diese Norm wurde vom deutschen Mineralogisten Friedrich entwickelt Amtsarzt im Jahr 1812 und qualifiziert Objekte ‘ Härte auf einer Skala von 1,0 sehr weich bis 10,0 sehr hart. Ein Nagel zum Beispiel steht auf der Skala auf Platz 2,5, während ein Diamant auf Platz 10,0 steht.

Schauen wir uns nun die Materialien auf unserer Bühne an, a Keramik Tasse und Beton Boden und sehen, wie sie vergleichen. Tasse Keramik wurde durch Mischen von Ton, Wasser und anderen Materialien und anschließendes Erhitzen in einem Ofen hergestellt Schießen. Dieses Kochen verursacht eine chemische Reaktion, die die einzelnen Materialien eng miteinander verbindet, und wenn es abkühlt, wird es zu dem Produkt, das wir kennen Keramik, ein schwierig, spröder Feststoff, der bei ca. 7,5 in der aufgezeichnet wird Mohs-Skala.

Der Boden, auf den die Tasse fällt, wird an seiner Stelle gegossen Zement, Eine Verbindung, die hauptsächlich aus Kalkstein, Ton, Kieselsteinen und Sand besteht. Wenn sich diese Materialien mit Wasser verbinden, entsteht eine chemische Bindung, die das bildet schwierig, steinartige Materie, die wir kennen Beton, das kommt um 8.0 in die Mohs-Skala.

Obwohl die Tasse Keramik ist vergleichbar schwierig Nieder Beton, Seine inhärente Zerbrechlichkeit sowie bestimmte Designmerkmale, insbesondere sein Griff, machen es spröde. Hat jemand in letzter Zeit eine Tasse Kaffee zerbrochen?

Bezüglich Beton Boden, auf den der Becher fällt, gibt der frei fallenden kinetischen Energie des Bechers nicht nach und bildet keinen Krater wie Müll. Wohin geht also die Energie in der Tasse?

Nach dem Arbeitsenergiesatz wird der größte Teil der kinetischen Energie im Becher immer noch in Arbeit umgewandelt, so wie es war, als er auf den Müll stieß, aber weil Beton Boden ist Stärker und dicker als die dünne der Tasse Keramik, Die kinetische Energie des Bechers fällt beim Aufprall auf sich selbst zurück und wird nicht extern auf den Becher übertragen Beton. Das Ergebnis ist ein zerbrochener Becher und ein Durcheinander zum Aufräumen.

Aber wir haben immer noch nicht gezählt jeder die Energie der Tasse. Wir werden herausfinden, was beim nächsten Mal mit dem Rest passiert.

Copyright 2016 – Philip J. O’Keefe, PE

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