개념 이해
* 진공 : 진공 청소기는 주변 대기보다 공기압이 낮은 공간입니다. 진공과 대기 사이의 압력 차이는 흡입 컵을 표면에 밀어 넣는 힘을 만듭니다.
* 흡입 컵 직경 : 흡입 컵의 직경은 압력 차이가 작용하는 영역을 결정하여 전체 힘에 영향을 미칩니다.
* 압력 : 압력은 단위 면적당 힘입니다 (p =f/a). 우리는 진공과 대기의 압력 차이를 사용하여 힘을 계산합니다.
계산
1. 흡입 컵의 영역 :
* 반경 (R) =직경 (D) / 2 =6 인치 / 2 =3 인치
* 면적 (a) =π * r² =π * (3 인치) ² ≈ 28.27 평방 인치
2. 압력 차이 :
* 진공 압력을 수은 (HG)의 인치에서 제곱 인치 (PSI) 당 파운드로 변환해야합니다.
* 수은 1 인치 ≈ 0.491 psi
* 따라서 16 Hg ≈ 16 * 0.491 psi ≈ 7.86 psi
3. 리프팅 력 :
* 힘 (f) =압력 (p) * 영역 (a)
* f ≈ 7.86 psi * 28.27 평방 인치 ≈ 222.3 파운드
결과
흡입 컵은 이론적으로 약 222.3 파운드의 리프팅 력을 제공 할 수 있습니다 16 Hg의 진공에서 작동 할 때.
중요한 고려 사항
* 실제 요인 : 이 계산은 이상적인 시나리오입니다. 실제로, 흡입 컵과 표면 사이의 마찰, 진공 씰의 결함 및 흡입 컵 자체의 무게와 같은 요인은 모두 실제 리프팅 력에 영향을 줄 수 있습니다.
* 안전 : 안전 계수가있는 흡입 컵을 항상 사용하면 정격 리프팅 용량이 들어 올리는 무게보다 상당히 높아야합니다.
