Помогите перевести джоули в килограммы. или предел прочности материала в скорость

Question

задача такая. есть некий материал, выдерживает нагрузку прессом в 170 кг. (предел прочности) . как найти скорость оптимальную для данного материала. нашел сайт КАЛЬКУЛЯТОР ПЕРЕВОДА МАССЫ И СКОРОСТИ В ЭНЕРГИЮ УДАРА ввел примерные параметры, не знаю ни массы, ни скорости, все примерно. 13. 88 м/с (50 км/ч) , 500 кг, получил 48163. 60 Дж. энергию удара. выдержит ли материал нагрузку или нет?

Answer 1

То есть, известен предел прочности материала. надо узнать предел скорости, при которой этот материал не разрушается при ударе? Для простоты возьмём миллиметровый кубик материала. Он разрушается при нагрузке 170 килограммов или примерно 1700 ньютон. Допустим, перед разрушением, он сожмётся на 5%, то есть, на 0, 05 миллиметра = 0, 00005 метра.

Отсюда энергия, необходимая для разрушения, равна 0, 00005м * 1700н / 2 = 0, 0425 джоулей. Из формулы кинетической энергии получим скорость. Она равна двум энергиям, поделённым на массу. Масса нашего кубика будет равна примерно 5 миллиграмм = 0, 000005 килограмма.

Отсюда скорость кубика равна корню квадратному из 0, 0425дж * 2 / 0, 000005кг = 130 метров в секунду = 470 километров в час. Это примерно в три раза меньше скорости пули. Если мы увеличим размеры кубика в 10 раз, то есть, возьмём сантиметровый кубик, то критическая энергия и масса увеличатся в 1000 раз. Следовательно, разрушение от размера кубика приблизительно не зависит.

Итоговая формула будет такая: скорость равна корню квадратному из 170кг * 0, 00025*4*100000 = корню 170кг * 100 = 10 * корень из прочности.

То есть, чтобы приблизительно перевести прочность в скорость разрушения, надо корень из прочности умножить на десять

)