Spørg Scientariet: Hvad er stærkest - et rør eller en stang?

????

I min regnebog er svaret forkert

Kun for samme mængde materiale.

Ovenstående er kun korrekt hvis der er tale om samme mængde materiale således at yderdiameteren bliver større for røret.
Hvis der derimod spørges om et rør og en massiv stang med samme yderdiameter er størst er det i alle tilfælde den massive stang.

Re: Kun for samme mængde materiale.

Enig, svarret er forkert.
Spørger skriver at stang og rør er "tilsvarrende", altså i min bog af ens diameter.
Massivt vil altid være stærkere.

Det vil naturligvis være anderledes hvis det er vægten af emnerne der skal være "tilsvarrende"

R

Hr. seniorforsker

har misforstået spørgsmålet.

Spørgsmålets skyld

Svaret er for mig at se ikke forkert. Spørgsmålet er bare ikke særlig præcist formuleret. "Tilsvarende" kan vel hentyde både til en tilsvarende yderdiameter eller et tilsvarende tværsnitsareal, hvormed begge svar teknisk set er korrekte.

Egen vægt må medregnes

Der er tilfælde, hvor den massive stang vil være svagere, idet den skal bære sin egen vægt.

Hvis man forestiller sig en bærestang, placeret som en vippe i en svømmehal, hvor det oppeholdte element sidder på spidsen, vil der være en ganske bestemt værdi - afhængende af stangens længde og materiale samt tyngden af genstanden - hvor det bedre kan betale sig at bruge hule rør end massive stænger.

Re: Spørgsmålets skyld

Jeg mener, at et rør grundet spændinger i kontruktionen/buen er stærkere end en massiv stang af samme dimensioner.

Re: Kun for samme mængde materiale.

For begge tilfælde gælder følgende:

For bøjning: Fty= M*y/I
For buckling (Euler) Pcr=(E*I*n^2*Pi^2)/L^2
For ren træk: Fty=P/A

Hvis man kigger på formlerne indgåt inertimomentet I
i bøjning og buckling.
Så en direkte sammen ligning af et rør og en stang med samme udvendige diameter vil inertimomnetet værer større for en stang og derfor give laver spændinger i bøjning Fty, og en størrer kritisk buckling last Pcr. Altså stangen vil værer stærkest.

Men Kigger vi på Inertimomentet igen vil det materiale der er tætteste på bøjningscentret ikke bidrage ret meget til inertimomentet, det er det materale der er længeste væk fra centeret der bidrager mest. derfor er et rør mange gange et godt alternativ til en stang mht til vægt og den materiale mængden der bruges.

Re: Spørgsmålets skyld

Svaret er for mig at se ikke forkert. Spørgsmålet er bare ikke særlig præcist formuleret. "Tilsvarende" kan vel hentyde både til en tilsvarende yderdiameter eller et tilsvarende tværsnitsareal, hvormed begge svar teknisk set er korrekte.

Jeg mener, at et rør grundet spændinger i kontruktionen/buen er stærkere end en massiv stang af samme dimensioner.

Re: Re: Spørgsmålets skyld

Svaret er vel noget i retning af 42!

"Utæt" nedløbsrør

Hvordan ser det så ud, hvis vi laver huller i røret - lidt som et utæt nedløbsrør. Dette nedsætter vægt. Vil stangen derved blive stærkere, i forhold til vægt, således vi i nogle tilfælde vil få et stærkere rør, med større bæreevne, hvis røret har samme vægt (derved får større diameter)?

Forkert svar

Svaret er forkert. Der bliver spurgt om samme dimension, og det kan jeg kun læse som samme diameter.

Re: "Utæt" nedløbsrør

Ja, hvis hullerne er optimeret m.h.t placering og størrelse.

Enig! - Forkert svar!

Selvfølgelig mener spørgeren: samme ydre diameter.
Svaret er derfor: det massive er stivere end røret.
Men så kunne svareren have tilføjet, at hvis den samme mængde materiale udformes som et rør (op til en vis grænse), så er røret stivest. Osv. osv.

Re: Enig! - Forkert svar!

Hvis formuleringen skal forstås som samme diameter og ikke samme materialeforbrug er det vel nærmest overflødigt at stille spørgsmålet. Jeg kunne også spørge hvad tåler størst belastning et stoleben eller et vindmøllefundament.
Svaret skal belyse det interessante/overvejelserne i problematikken.

Tillægsspørgsmål:

Kan en massiv kompakt mængde materiale på nogen måde forstærkes ved at fjerne noget af det?

Re: Tillægsspørgsmål

Ja. Der er vel fx større press på en dæmning end på end bropille (hvis alle mulige faktorer sættes lige...). Altså, det ekstra materiale øger behovet for holdbarhed propertionelt mere end det ekstra materiale bidrager med.

Re: Re: Enig! - Forkert svar!

Hvis formuleringen skal forstås som samme diameter og ikke samme materialeforbrug er det vel nærmest overflødigt at stille spørgsmålet. Jeg kunne også spørge hvad tåler størst belastning et stoleben eller et vindmøllefundament.
Svaret skal belyse det interessante/overvejelserne i problematikken.

Mange tager fejl

Der tager du såmænd fejl. Der er mange, inkl. f.eks. smede og lignende håndværkere som håndterer og bruger rør, der mener at eksempelvis et ø50x3 rør er stærkere end en massiv ø50 stang.

kernebøjning

er der ikke noget om at massive stænger er mere fleksible da de bøjer over egen kerne, og røret i samme yderdimension er stivere da det ikke har kernen at bukke over?

En lille krølle på sagen...!

Der er faktisk to grunde til at den massive stang er stivere end røret.
Den ene er nævnt 20 gange. Den anden er, at når man bøjer røret, vil det som regel presses sammen før det knækker. Det forhindres af materialet midt i den massive stang, der derfor også af denne grund bliver mere solidt.

Ja

Ja og et jernrør bliver vel heller ikke svagere af at der puttes noget mere jern ind i hulrummet. Steen

Netop!

Steen: Ja, og det er jo det argument, der allerede er nævnt 17-20 gange.
Derfor gentog jeg det ikke! (;-)