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  #11  
Alt 12.06.20, 15:40
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.361
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
2) Berechne die Abbremsung in m/s² eines äußeren Elementes von dieser Endgeschwindigkeit auf Null auf der Strecke des Durchmessers der Kugel.
Man kann das für alle Elemente auf der Symmetrieachse der Kugel machen und erhält somit ein höhenabhängiges Modell.

Die unteren Elemente werden am stärksten abgebremst, weil der Weg dort immer kürzer wird. Diese Elemente werden dann in der Realität von der Mitte der Kugel nach außen wegwandern. So entsteht dann der erwähnte "Pfannkuchen" aus der Kugel.
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Freundliche Grüße, B.

Überhaupt droht ja jedem universelle Geltung heischenden Ansatz die Sphinx der modernen Physik, die Quantentheorie - T. Kaluza, 1921
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  #12  
Alt 12.06.20, 16:43
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.766
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Zitat:
Zitat von KeinPlan Beitrag anzeigen
Physik ist nicht mein Ding, ich sehe schon.
Wenn ich die Kugel irgendwo "einspanne" und Druck aufbringe, wie in einem Schraubstock, drehe immer weiter zu, dann wird diese Druckkraft irgendwann 1430lbs erreichen, umgerechnet 650Kg. Von dieser "Kraft" (oder Belastung) spreche ich.
Du sprichst nicht von einer Kraft sondern von einer Masse, kg ist die Einheit für Masse. Eine Kraft ist gegeben durch die Beschleunigung einer Masse, genauer ist Kraft = Masse*Beschleunigung. Und hat damit die Einheiten kg*m/s².

Die Abbremsung einer Masse nach dem freien Fall ist eine Verzögerung, bzw. eine Beschleunigung mit negativem Vorzeichen, also gleiche Einheiten. Die Zeit bis zum Stillstand der Masse ist extrem kurz, was einem sehr hohen Wert für die Verzögerung entspricht und damit einem sehr hohen Wert für die Aufprallkraft. Aber wie kurz sie ist, hängt wiederum von Materialeigenschaften ab.

Nun sprichst du von einem Einspannen in den Schraubstock. Dabei entsteht Druck = Presskraft/Fläche, also wegen der sehr kleinen Fläche bei einer Kugel ein entsprechend sehr großer Druck. Druck und Kraft sind sind nicht dasselbe. Eine "Druckkraft" gibt es nicht.
__________________
Der Verstand schafft die Wahrheit nicht, sondern er findet sie vor - Aurelius Augustinus
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  #13  
Alt 12.06.20, 23:07
KeinPlan KeinPlan ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 05.06.2020
Beiträge: 5
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Nun sprichst du von einem Einspannen in den Schraubstock. Dabei entsteht Druck = Presskraft/Fläche, also wegen der sehr kleinen Fläche bei einer Kugel ein entsprechend sehr großer Druck. Druck und Kraft sind sind nicht dasselbe. Eine "Druckkraft" gibt es nicht.
Ich komme nicht aus diesem Bereich (sonst hätte ich wohl mehr Ahnung), aber im Maschinenbau/Fahrzeugbau usw. habe ich schon gesehen (muss ja nicht grundlegend so sein), dass bei Belastungstests von Teilen mit Nm und lbs gearbeitet/ausgewertet wird.

Worin sich diese Angaben nun unterscheiden, keine Ahnung. Aber beides lässt sich in Kg umrechnen. Vermutlich können sich Laiene darunter (rein aus dem Alltagsgebrauch heraus) einfach mehr vorstellen.

Wenn Teile Belastungstests durchlaufen und man z.B. ermittelt dass es sagen wir bei 1000Nm Drehmoment (Hebelkraft, damit kann ich was anfangen), dann gibt man diesen Wert, vermutlich halt für die Laien mit ca. 100Kg Belastungsgrenze an. Nur mal so grob formuliert. Wahrscheinlich behält sich ein Hersteller sowieso Toleranzgrenzen vor.

Und mein Verständnis ist so, wenn ich dieses Teil mit nicht mehr wie 100Kg belaste, kann es das gerade noch so aushalten. Darüber dann wohl nicht mehr, oder nicht lange

Meine Hoffnung war wohl, dass ich hier, wenigstens anteilig, ohne jegliche technischen Möglichkeit zu haben zu testen, auf mathematischem Wege was zu errechnen, was nicht mal bis ins Detail genau sein müsste. Aber vermutlich ist das viel zu kompliziert......... also der Thread selbst, nicht ihr

Vielleicht sollten wir das besser abbrechen
Trotzdem vielen Dank für den Versuch das anzugehen....
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  #14  
Alt 13.06.20, 08:09
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 1.361
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Diese Elemente werden dann in der Realität von der Mitte der Kugel nach außen wegwandern. So entsteht dann der erwähnte "Pfannkuchen" aus der Kugel.
Vorausgesetzt, dass die Fallhöhe entsprechend groß ist. Ansonsten gibt es eher Druckwellen in der Kugel, d.h. Schallwellen.
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Freundliche Grüße, B.

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  #15  
Alt 13.06.20, 09:29
Timm Timm ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 26.03.2009
Ort: Weinstraße, Rheinld.Pfalz
Beiträge: 2.766
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Zitat:
Zitat von KeinPlan Beitrag anzeigen
Ich komme nicht aus diesem Bereich (sonst hätte ich wohl mehr Ahnung), aber im Maschinenbau/Fahrzeugbau usw. habe ich schon gesehen (muss ja nicht grundlegend so sein), dass bei Belastungstests von Teilen mit Nm und lbs gearbeitet/ausgewertet wird.

Worin sich diese Angaben nun unterscheiden, keine Ahnung. Aber beides lässt sich in Kg umrechnen.
Es geht um die Einheiten.

Nm (NewtonMeter) ist eine mechanische Arbeit und N eine Kraft (Masse*Beschleunigung). Der Zusammenhang mit kg ist einfach der, daß 1 kg auf der Erde 9,81 N wiegt.

Ohne recherchiert zu haben, denke ich, daß die Belastungsgrenze diejenige mechanische Arbeit an einem Teil ist, die zu Bruch, Bersten ... führt.
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Geändert von Timm (13.06.20 um 20:35 Uhr)
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  #16  
Alt 01.09.20, 08:50
Systemdynamiker Systemdynamiker ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 09.08.2020
Ort: Flurlingen beim Rheinfall
Beiträge: 7
Standard AW: Aufprallende Kraft berechnen

Im freien Fall nimmt das System Kugel plus Mensch Impuls auf. Beim Aufprall muss dieser Impuls über die Knautschzone abgeführt werden. Wenn die Kraft nicht grösser als 6.5 KN (entsprechend 650 kg) sein darf und die Gewichtskraft 1.1 kN (entsprechend 110 kg) beträgt, dann braucht es eine Knautschzone, die bei 5.5 kN verformt wird. Die Fallhöhe bestimmt dann die Verformungslänge. Fällt die Kugel direkt auf eine Stahlplatte, wird es komplizierter. Dann muss man das Kraft-Verformungs-Verhalten der Kugel kennen. Dazu gibt es Abschätzungen, die ich selber auch suchen müsste.
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Viele Grüsse Werner Maurer
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