Физика колки льда

[druggist]

Xey в сообщении #678752 писал(а):

Если нужно забить толстый гвоздь в узкую дощечку , полезно парой ударов затупить его. Видимо тупой толкает древесину перед собой , а не в стороны.

Я имел в виду не просто тупую , плоскую, а закругленную с некоторым радиусом кромку, возможно параметры этого закругления будут разными в зависимости от породы дерева(напр., сосна или береза)

[Munin]

Физики тут как-то мало.

Лёд - типичное хрупкое вещество. Физика образования трещин и вообще физика разрушения материалов - штука довольно тёмная и малоизученная, основные знания здесь эмпирические.

[tvman]

Munin в сообщении #678872 писал(а):

Лёд - типичное хрупкое вещество.

Может ультразвук?

[Утундрий]

druggist в сообщении #678712 писал(а):

Все пешеходные дорожки, тротуары в наледях притоптанные слоем снега, с непривычки можно запросто поскользнуться и сломать себе чего-нибудь. У дворников имеется инструмент для скалывания льда, это лом или кусок трубы с приваренным топором(лезвием вниз) или просто плоской пластиной определенной толщины.

Соль...

[Munin]

tvman в сообщении #678909 писал(а):

Может ультразвук?

Одного ультразвука недостаточно. Он должен быть достаточно мощным. Его надо фокусировать. Он не должен поглощаться и рассеиваться снегом и грязью поверх льда (ну, допустим, его можно смести метлой, но вряд ли стоит усилий полировать поверхность льда перед уборкой), и пузырьками и грязью в толще льда (он же не заморожен из дистиллированной дегазованной воды в хороших условиях). И т. д. и т. п.

Но вообще идея с вибрацией, возможно, неплоха. Вспомните отбойные молотки, которые легко снимают даже асфальт. Просто они сильно не похожи на ультразвуковые излучатели.

[druggist]

Есть еще, если не ошибаюсь, такой эффект Ребиндера. Если в трещину попадает смачивающая жидкость, то возникает расклинивающее давление, углубляющее и распирающую трещину. Возможно стоит слегка надрезать ледяную кромку и смачивать ее водичкой, тогда она будет откалываться сама собой,... а может и не будет

[Xey]

Munin в сообщении #678979 писал(а):

Но вообще идея с вибрацией, возможно, неплоха. Вспомните отбойные молотки, которые легко снимают даже асфальт. Просто они сильно не похожи на ультразвуковые излучатели.

Ульразвуком обычно приводят в движение резец который крошит лед.
Амплитуда клебания невелика, энергия одного удара невелика, лед крошится на мелкие кусочки (в порошок).
У отбойного молотка энергия удара больше , куски откалываются крупные . Это значит, не тратится лишняя энергия на измельчение льда. Поэтому по затратам энергии молоток выгоднее.
Еще лучше сосредоточить всю энеогию в одном ударе. Поднять что-нибудь тяжелое и грохнуть, так чтобы лед отскочил целиком не разбиваясь. В этом случае площадь раскола льда будет минимальна , минимальна и энергия потраченная на этот скол.

[Munin]

Вывод: вместо асфальта нужно класть на дорогу слой резины, остающийся упругим при минусовых температурах. :-)

[Батороев]

Xey в сообщении #678747 писал(а):

Батороев в сообщении #678735 писал(а):

Большой угол у колуна для того, чтобы как можно шире раздвигать волокна дерева.

Клин с малым углом раздвинул бы волокна не хуже , причем с бОльшим усилием.

Я говорил не о давлениях, а о увеличенной ширине раздвижения, которая необходима для того, чтобы трещина достигла основания чурбака.

-- 02 фев 2013 13:49 --

Xey в сообщении #678747 писал(а):

В мороз чурбаки должны бы колоться легче, чем летом (так ли это?)

Да. За счет образующихся хрусталиков льда в древесине деревья иногда сами трещат на морозе.

-- 02 фев 2013 14:13 --

Александрович в сообщении #678757 писал(а):

Интересно, кому-нибудь из "знатоков" доводилось колоть лёд на асфальте?

У меня в студенчестве был друг, которому волею судеб пришлось подрабатывать дворником. Т.к. зима в тот год выдалась суровой и снежной, то я зачастую ему помогал по вечерам.
Так вот, по моим наблюдениям лед в мороз лучше долбить острием лома (лед крошится, но плохо раскалывается, т.к. по-видимому, приморожен к асфальту), а в оттепель - тупой лопаткой лома (лед хорошо раскалывается и большими кусками отделяется от асфальта; острием работать в это время неудобно, оно постоянно проваливается).

[druggist]

Батороев в сообщении #679124 писал(а):

Я говорил не о давлениях, а о увеличенной ширине раздвижения, которая необходима для того, чтобы трещина достигла основания чурбака.

Закругление кромки вроде бы тоже работает на раздвижение(раздирание). Это интересный сам по себе вопрос, насколько закругление помогает, облегчает процесс колки и каков должен быть оптимальный радиус закругления.

Насчет эффекта Ребиндера. Известный факт, если вы хотите отрезать кусок стеклянной трубки, то острым предметом царапаете трубку по периметру, смачиваете место царапины, затем при легкои постукивании она практтичиски сама отваливается по месту царапины, хотя часто ровного края не получается

[Батороев]

druggist в сообщении #679135 писал(а):

Закругление кромки вроде бы тоже работает на раздвижение(раздирание). Это интересный сам по себе вопрос, насколько закругление помогает, облегчает процесс колки и каков должен быть оптимальный радиус закругления.

Мне кажется, что закругление лезвия колуна выполнено таким образом, чтобы давление от этого закругления при ударе было достаточно (импульс колунов, как правило, больше, чем у топоров) для того, чтобы произошло отделение волокон дерева (образование трещины), но лезвие при этом само не разрушалось. Кстати, посмотрел в Интернете импортные колуны - они с острым лезвием (по-видимому, выполнены из более качественной стали, чем наши).

[Xey]

druggist в сообщении #679135 писал(а):

Насчет эффекта Ребиндера. Известный факт, если вы хотите отрезать кусок стеклянной трубки, то острым предметом царапаете трубку по периметру, смачиваете место царапины, затем при легкои постукивании она практтичиски сама отваливается по месту царапины, хотя часто ровного края не получается

Это напомнило роликовые стеклорезы, продаваемые на улице . Продавец легко вырезал в стекле круг или кольцо. Трудно было пройти мимо, а дома этим стеклорезом почему-то с трудом удавалось сделать даже прямой рез.

-- Сб фев 02, 2013 16:11:06 --

Munin в сообщении #679103 писал(а):

Вывод: вместо асфальта нужно класть на дорогу слой резины, остающийся упругим при минусовых температурах.

Это было бы оптимальным решением , если бы не террористы, из-за которых запрещено применение взрывчатых веществ. Небольшой воздушный взрыв за долю секунды оторвал бы лед перед воротами гаража.
А были времена, когда в журнале садоводство писали, как на основе подручных средств подорвать пни на садовом участке.

-- Сб фев 02, 2013 16:26:23 --

Интересный абзац попался.

Цитата:

Демонстрируют эффект Ребиндера обычно так: проводят царапину по пластинке цинка и пытаются ее по этой царапине сломать, не получается. Тогда, на область царапины наносят маленькую капельку ртути и пробуют сломать опять, пластинка ломается от самого незначительного усилия. Ртуть, затекая по межплосткостным микротрещинам кристаллов цинка, сильно ослабляет поверхностное натяжение и прочночть структуры, кроме того, затягиваясь капилярными силами в ослабленную зону, она, действуя как клин, еще больше расщиряет трещины. Прочнось металла в этом месте падает почти до нуля. На этом же эффекте основан совет хозяйкам, перед точкой, подержать некоторое время ножи в соленой воде. Ну, а по поводу стены, то затекая по всем трещинкам и микротрещинкам, солярка, действует как ртуть на цинк, ослабляет связи между кристаллами силикатного материала с одной стороны, и уменьшает внутренее трение с другой, тем самым ослабляя прочность стены.

[Munin]

Батороев в сообщении #679124 писал(а):

За счет образующихся хрусталиков льда в древесине

Кристалликов. Я понимаю, что слова родственные, но всё же :-)

Xey в сообщении #679169 писал(а):

Это было бы оптимальным решением , если бы не террористы, из-за которых запрещено применение взрывчатых веществ.

Об чём это вы?

[Xey]

Munin в сообщении #679208 писал(а):

Об чём это вы?

Об удалении наледи ультразвуком широкого спектрального состава (ударной волной).

[Munin]

О нет, ударная волна - это не ультразвук, это совершенно особое явление. Раскладывать ударную волну по Фурье бессмысленно - она нелинейная. Почитайте об этом увлекательном явлении хотя бы в энциклопедии. И не пытайтесь думать о конусе Маха как об архетипе ударной волны - на самом деле, конус Маха не вблизи вершины - чисто звуковой.

Поэтому я взрывов и ударных волн и не имел в виду. А вообще, кстати, идея интересная. Небольшие взрывы, вроде бы, легальны, и даже невозможно их запретить и предотвратить (они реально делаются из подручных материалов). Вот только возможно, что решение будет очень дорогим.