Mus fälla fart! (4 / 4 steg)

Steg 4: Analys med hjälp av grundläggande fysik

Jag satte ihop en analys av systemet med hjälp av en förenklad modell baserad på fysiken i idealisk fjädrar och enkel harmonisk rörelse. I denna förenklade analys, har många saker varit idealized. Frictional styrkor, luftmotstånd och gravitationen har försummats. Energin som används för att driva undan och ur vägen inte har beaktats. Våren antas vara perfekt, där vridning konstanten för våren inte ändras med vinkel.

Det bifogade PDF-dokumentet innehåller de ekvationer som beskriver den förenklade fysisk modellen av Råttfällan. Det visar hur likställandena av rörelse bestäms, och den innehåller ett kalkylblad med systemparametrar och prestanda för Råttfällan. De ekvationer och begrepp som används i analysen gäller för både mus fälla och Råttfällan.

Jag ska bara lista ett par av de viktigare resultat för råttfälla här och överlåter åt er att titta på PDF-filen för mer information.

Det viktigaste som jag ville få från analysen var ett beräknat värde för tiden stänga, i jämförelse med det uppmätta värdet.

Uppmätta och beräknade resultat för Råttfällan:

T_close_measured = 23ms

T_close_calculated = 14.5ms

Dessa resultat håller någorlunda väl med observationen. Det är logiskt att det beräknade värdet skulle förutsäga en snabbare tid, eftersom den inte innehåller någon frictional krafter som vill sänka hastigheten.

Den potentiella energin lagras i råtta fällan när uppsättningen beräknades till 3.16 joule. Det verkar inte som så mycket energi, men det är uppenbarligen tillräckligt att bryta en råtta 's hals. Jag utföra inte beräkningarna för mus fälla, men vridning konstanten för våren skulle vara mycket lägre än för råttfälla, så den energin som behövs för att döda en mus skulle vara ännu mindre.