Jelenség leírása
Mérjük meg, hogy a perforálás milyen mértékben csökkenti a papír szakítószilárdságát! Kísérleteinkhez használhatunk gyárilag perforált papírt (pl. jegyzettömböt), de magunk is elõállíthatunk megadott lyuktávolságú perforációt egy papírlapon, például varrógéppel.
Eszközök
erőmérő, lyukasztó, papírlapok, vonalzó
Magyarázat
M. 206. Mérjük meg, hogy a perforálás milyen mértékben csökkenti a papír szakítószilárdságát! Kísérleteinkhez használhatunk gyárilag perforált papírt (pl. jegyzettömböt), de magunk is elõállíthatunk megadott lyuktávolságú perforációt egy papírlapon, például varrógéppel.
Megoldás. A különbözõ lyuksûrûségû papírszalagok elõállítása nem okozott gondot a versenyzõknek, az elszakításhoz szükséges erõ mérését is egyszerû eszközökkel meg lehetett oldani. (Például egy edénybe lassan csurgatott víz térfogatának, súlyának változtatásával fokozatosan lehetett növelni a feszítõerõt.) A legnehezebb a papír egyenletes feszítésének biztosítása volt. Tapasztalatból mindenki tudja, hogy egy füzetlapot hogyan kell kitépni; az ott fellépõ hatást kellõen egyenletes befogással próbálták elkerülni a versenyzõk. A legtöbben valamilyen merev testet (falécet, vasrudat stb) választottak, s ahhoz erõsítették az eltépendõ papírcsíkot.
Az elszakításhoz szükséges erõ ismeretében a szakítószilárdság kiszámításához ismernünk kell még a papír keresztmetszetét. Sokan az egyszerûbb utat választották, és hosszegységre (egységnyi keresztirányú méretre) vonatkoztatták a perforált szalag eltépéséhez szükséges erõt. (Itt is okozott értelmezési problémát az, hogy a szalag eredeti vagy a lyukak nélkül mért szélességét vegyük tekintetbe.) A felületegységre vonatkoztatott szakítószilárdsághoz meg kell mérni a papír vastagságát. Ezt legtöbben sok (néhány száz) kellõen összeszorított papírlapból álló köteg vastagmérésével oldották meg.
A mérési adatok igazolták azt a természetes várakozást, hogy a perforáció sûrûségének növekedtével a szakítószilárdság lecsökken.
Az alapfeladat mellett néhányan megvizsgálták a papír nedvességtartalmának hatását a szakítószilárdságra. Olyan versenyzõ is volt, aki különbözõ mintázatban (négyzetrács, háromszögrács, hatszögrács stb ) elhelyezett lyukak közötti esetleges különbséget kereste, illetve a papír szálirányát mikroszkóppal megvizsgálva a szakítószilárdság anizotrópiáját vizsgálta.