Forsøk å måle kraften av en vannstråle

En stråle av vann utøver kraft proporsjonal med massen og hastigheten av vannet i dysen. Det er mulig å måle denne kraften i en rekke måter, men det grunnleggende prinsipp bak dem er den samme: å måle endringen i masse eller akselerasjon av et system at strålen forårsaker uten at det akkumulerende vekt av vann forskyve resultatene.

Vannhjul

I dette forsøket er det grunnleggende konsept for å konstruere en enkel vannhjul, måle dens masse, og deretter tillate en vannstråle for å slå vann hjulet mens måling av hjulets akselerasjon. Ifølge formelen F = ma, vil kraften fra vannstrålen være lik massen av hjul ganger dets akselerasjonsgraden. I konstruksjon og beregninger, prøver å ta hensyn til den økende vanskelighetene med nøyaktig måling av hjul akselerasjon forbi et visst punkt, og prøve å minimere rotasjons friksjon på hjulet aksel.

Force Mot et Scale

Dette forsøk anvender en vanlig laboratoriemålestokk med en liten modifikasjon for å måle styrken av en vannstråle. Snu brettet av skalaen opp ned eller legge ved en flat eller nedover buede plate til skalaen slik at vannet renner fritt av skalaen i stedet for å samle på den. Gitt en jevn strøm av vann rettet mot et konstant sted på skalaen, bør skalaen registrere en masse proporsjonal med styrken av vannstrålen.

vertikal Jet

Dette forsøk anvender de kjente egenskapene til vann og gravitasjonskraft for å måle styrken av en vannstråle. Skyte en stråle av vann rett opp i luften, mens måling eller regulering av volumet av vann som strømmer per sekund. Beregne massen av et gitt "klump" av vann ved bruk av den kjente tettheten av vann, og måle hvor langt opp det reiser før retardasjonen på grunn av tyngdekraften svinger den nedover. Betrakt dette en kraft system med en kjent masse av vann som påvirkes av kjente tyngdekraften (nedover) og ukjent kraft av strålen (opp). Løs for styrken av strålen.

vann Rocket

En vann rakett er en hul flaske eller leketøy delvis fylt med vann og satt under trykk med en luftpumpe gjennom et hull i bunnen. Når trykket bygger seg tilstrekkelig, luften støter vannet gjennom hullet, som driver raketten oppover. Lansere en vannrakett med kjent masse og inneholdende en kjent masse av vann, og deretter måle den maksimale høyden av sin flytur. Regnskap for endring av masse som vannet forlater rakett, bruke massen av raketten, til den distanse det reist og den kjente tyngdekraften beregne gjennomsnittskraft av strålen av vann som den forlot raketten.