Berechnung der Schockbelastung

Wissenschaft Physik
#1

Ich benötige dringend eure Hilfe, da ich die nächsten Tage nicht an meine Bücher herankomme und die letzten Physikstunden auch schon ein paar Jahre zurückliegen. Ich möchte folgendes in Erfahrung bringen:
Ein ruhendes Gewicht von 40,5 Kg (Annahme: Punktförmig) soll auf der Erde aus einer Höhe von 2,10 m (Annahme: kein Luftwiderstand) auf den Boden fallen.
a) Wie groß ist die (g) Schockbelastung, die beim Aufprall des Gewichts wirkt ?
b) Wie groß ist die Aufprallgeschwindigkeit ?

Für eine Lösung mit nachvollziebaren Rechengang wäre ich sehr dankbar.

Mit vielen Dank im voraus

Olli

#2

Hi Olli,

Ein ruhendes Gewicht von 40,5 Kg (Annahme: Punktförmig) soll
auf der Erde aus einer Höhe von 2,10 m (Annahme: kein
Luftwiderstand) auf den Boden fallen.
a) Wie groß ist die (g) Schockbelastung, die beim Aufprall des
Gewichts wirkt ?

die ist abhängig von der Strecke, die das Gewicht vom ersten Berühren des Bodens bis zur letzten Verformung mitmacht. Dann umstellen der unten stehenden Gleichung nach g (wobei h die Verformungsstrecke ist) und fertig (also a=v^2/(2h) und v ist die Geschwindigkeit unten), dann a/g und du hast die Anzahl g für die Schockbelastung.

b) Wie groß ist die Aufprallgeschwindigkeit ?

v=sqr(2gh)
hier also v=6,42 m/s, wobei h die Fallhöhe

Für eine Lösung mit nachvollziebaren Rechengang wäre ich sehr
dankbar.

Mit vielen Dank im voraus

Olli

gern geschehen
Pat

#3

modell
schockbelastung und erdbeschleunigung? rechnest du mit einer homogenen wichte?

#4

Ein ruhendes Gewicht von 40,5 Kg (Annahme: Punktförmig) soll
auf der Erde aus einer Höhe von 2,10 m (Annahme: kein
Luftwiderstand) auf den Boden fallen.
a) Wie groß ist die (g) Schockbelastung, die beim Aufprall des
Gewichts wirkt ?
b) Wie groß ist die Aufprallgeschwindigkeit ?

Hallo Olli.
Die Geschwindigkeit bekommst Du wie Interpat angibt, aber den Schock nicht! Da ich noch nie einen verformten Punkt gesehen habe ist der Schock unendlich hoch, da sowohl Verzögerungszeit uns -strecke Null sind!
Es sei denn der Punkt dringt in die Unterlage ein, dann hat man aber Schwierigkeiten beim Suchen.(:wink:))))
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim

#5

Hallo,

Die Geschwindigkeit bekommst Du wie Interpat angibt, aber den
Schock nicht! Da ich noch nie einen verformten Punkt gesehen
habe ist der Schock unendlich hoch, da sowohl Verzögerungszeit
uns -strecke Null sind!

Der Punkt muss sich auch nicht verformen. Wie wäre es denn mit dem Material, auf das er auftrifft. Das nehmen wir einfach als nicht punktfömig an :smile:

Es sei denn der Punkt dringt in die Unterlage ein, dann hat
man aber Schwierigkeiten beim Suchen.(:wink:))))

Wir können die Oberfläche als geschlossen annehmen. :smile:

ciao
ralf

#6

schockbelastung und erdbeschleunigung? rechnest du mit einer
homogenen wichte?

könntest Du dich vielleicht zumindest im Mathe/Physik Forum verständlich ausdrücken?

Ich kann nämlich in Deinem Posting auch mit den besten Absichten keinen Sinn erkennen?!
Soll das eine Frage sein?

ciao
ralf

#7

Hallo,

Die Geschwindigkeit bekommst Du wie Interpat angibt, aber den
Schock nicht! Da ich noch nie einen verformten Punkt gesehen
habe ist der Schock unendlich hoch, da sowohl Verzögerungszeit
uns -strecke Null sind!

Der Punkt muss sich auch nicht verformen. Wie wäre es denn mit
dem Material, auf das er auftrifft. Das nehmen wir einfach als
nicht punktfömig an :smile:

Es sei denn der Punkt dringt in die Unterlage ein, dann hat
man aber Schwierigkeiten beim Suchen.(:wink:))))

Wir können die Oberfläche als geschlossen annehmen. :smile:

Hi ralf.
Und mit welchen Angaben berechnest Du dann den Verformungstrichter, Du Witzbold?
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim

#8

Hallo,

Es sei denn der Punkt dringt in die Unterlage ein, dann hat
man aber Schwierigkeiten beim Suchen.(:wink:))))

Wir können die Oberfläche als geschlossen annehmen. :smile:

Und mit welchen Angaben berechnest Du dann den
Verformungstrichter, Du Witzbold?

Indem wir zusätzliche Annahmen machen natürlich. Sprich: wir nehmen eine Elastizität für die Oberfläche an, die natürlich einen nicht reversiblen Anteil hat usw.
Ob Du es nun glaubst oder nicht, man kann mit puktförmigen Teilen doch so einiges anfangen. :smile:

ciao
ralf

#9

Nö
Hallo,

Ich kann nämlich in Deinem Posting auch mit den besten
Absichten keinen Sinn erkennen?!
Soll das eine Frage sein?

das soll sicher keine Frage sein,
sondern eben nur Gebrabbel, Geschwafel, Gelabber oder sonst was :-

#10

streitwert & zeitbudget
hi,

schockbelastung und erdbeschleunigung? rechnest du mit einer
homogenen wichte?

könntest Du dich vielleicht zumindest im Mathe/Physik Forum
verständlich ausdrücken?

schaut so aus, als ob wir den gleichen begriff unterschiedlich definieren. schockbelastung ist ein (medizinisch) extrem unscharfer begriff, da schock maximal mit beanspruchung aber kaum mit einer belastung korreliert. ich gehe davon aus, dass schock hierbei kein zählmaß meint. das g habe ich als einfache erdbeschleunigung und nicht als eingestreutes grinsen gewertet. siehst du das anders, halt? einen punkt innerhalb eines weitgehend homogenen systems zu beschreiben, macht das modell einfacher, daher der vorschlag. natürlich ist jedes modell ein kompromiss.

Ich kann nämlich in Deinem Posting auch mit den besten
Absichten keinen Sinn erkennen?!

ich lese dich.

Soll das eine Frage sein?

sieht so aus. du leitest sie mit soll ein, staun.

gruß

#11

Hallo,

Es sei denn der Punkt dringt in die Unterlage ein, dann hat
man aber Schwierigkeiten beim Suchen.(:wink:))))

Wir können die Oberfläche als geschlossen annehmen. :smile:

Und mit welchen Angaben berechnest Du dann den
Verformungstrichter, Du Witzbold?

Indem wir zusätzliche Annahmen machen natürlich. Sprich: wir
nehmen eine Elastizität für die Oberfläche an, die natürlich
einen nicht reversiblen Anteil hat usw.
Ob Du es nun glaubst oder nicht, man kann mit puktförmigen
Teilen doch so einiges anfangen. :smile:

Hi ralf.
Lies mal den Beitrag von Eckard weiter oben vom 13.7.03 / 23:52! Der trifft, sinngemäß auf Deine Antwort angewendet, das Problem auf den Punkt genau!
A.B.

#12

unsinn
Betrachtung von Punkten hat durchaus seinen Sinn. Und auch einen Zusammenhang mit der Realität. Wenn dir das nichts sagt, bzw. nicht mehr, solltest Du vielleicht nochmal in die Universität, oder dir alternativ ein Buch zu theo. Mechanik schnappen. Und der hier beschriebene Vorgang ist ja gerade zu ein Idealfall um ihn auf den Punkt zu bringen.
Ein Punkt als fallender Gegenstand. Noch schnell eine schnell abfallende repulsive Kraft sowohl für Oberfläche als auch den Punkt (definiert mir eine Ausdehung) usw… was soll denn da an der Realität vorbei sein?
Weil Du den Zusammenhang nicht siehst?

ciao
ralf

#13

Das ist doch wunderbar,…

Betrachtung von Punkten hat durchaus seinen Sinn. Und auch
einen Zusammenhang mit der Realität. Wenn dir das nichts sagt,
bzw. nicht mehr, solltest Du vielleicht nochmal in die
Universität, oder dir alternativ ein Buch zu theo. Mechanik
schnappen. Und der hier beschriebene Vorgang ist ja gerade zu
ein Idealfall um ihn auf den Punkt zu bringen.
Ein Punkt als fallender Gegenstand. Noch schnell eine schnell
abfallende repulsive Kraft sowohl für Oberfläche als auch den
Punkt (definiert mir eine Ausdehung) usw… was soll denn da
an der Realität vorbei sein?
Weil Du den Zusammenhang nicht siehst?

… dann beantworte doch bitte Die Frage von Olli Kaser und teile ihm mit wieviel g seine Masse maximal verzögert wurde wenn sie unten aufgeschlagen ist! Aber so, daß man Schockabsorber aus dem Katalog aussuchen kann.
Alexander Berresheim

#14

Hallo,

… dann beantworte doch bitte Die Frage von Olli Kaser und
teile ihm mit wieviel g seine Masse maximal verzögert wurde
wenn sie unten aufgeschlagen ist! Aber so, daß man
Schockabsorber aus dem Katalog aussuchen kann.

na Du könntest Dich auch mal etwas nützlich machen. Das rechnen überlassen die Physiker lieber den Ingenieuren :wink:
Denn theoretisch ist das Problem ja gelöst.

(und bevor Du dich wieder auf den Slips getreten fühlst: schon im ersten Posting war ein „:smile:“ dahinter. Aber dessen Bedeutung scheint Dir nicht wirklich geläufig. Google ist auch in solchen Fällen Dein willkommener Freund :wink: )

ciao
ralf

#15

Ich streue Asche auf mein Haupt!(owT)
A.B.

#16

Hi,

a) Wie groß ist die (g) Schockbelastung, die beim Aufprall des
Gewichts wirkt ?

Das hängt von der Verzögerungsstrecke ab :wink:.
Die Berechnung ist leider nicht einfach. Das gleiche Problem haben z.b. Ballistiker und andere. Wenn Du Dich in das Thema vertiefen willst, dann suche nach den Begriffen „contact mechanics, impact, velocity“. Um Dir eine Idee von der Komplexität des Themas zu geben findest Du hier eine kleine Einführung:http://assets.cambridge.org/0521632862/sample/052163…

In der Praxis müsste man Deinen Fallkörper und den Boden aufwendig mit finiten Elementen numerisch simulieren, um ein sinnvolles Ergebnis zu bekommen. Die Punktmassenäherung versagt hier nämlich völlig.
Hier findest Du ein kleines Movie zur Simulation so eines Falltests: http://www.cadfem.de/ (klick Dich durch zu: ANSYS LS-DYNA:Falltest eines Mobiltetelfons)

Ciao Rossi

#17

Eich-Volieren
Hi :smile:,

Wie groß ist die (g) Schockbelastung, die beim
Aufprall des Gewichts wirkt ?

Das hängt von der Verzögerungsstrecke ab :wink:.

Schweisspunkt http://www.pant.co.uk/bron/icebl.htm
Barrier http://aquarium.gbrmpa.gov.au/
Wabe http://www.zyn.de/autorenhure_trilogie_3?ticket=&pag…
Lager & Gummi http://www.showartisten.de/kontorsion.htm

Die Berechnung ist leider nicht einfach.

Das hängt von der Anzahl vergleichbarer Einzelereignisse und von der Schnittstellengröße ab. Je multifaktorieller das Scoring, umso kleiner die notwendige Stichprobe zum Erzeugen eines auswertbaren Datenpools, blök. Dann wird Blitzlicht fast Trend. Du kannst dann Prognostiziertes simulieren. Mancher spricht dann von Erfahrung. Defacto überlappst du lediglich Einzelereignisse mit einem fest implementiertzen Filter. Ganz Grenze *GG*

Wie du es skalierst,
ist die einzige Freiheit,
die du in jedem Moment hast.

Kalibration macht frei, grins.

Das gleiche Problem haben z.b. Ballistiker und andere.

Artenvielfalt --> Diversität Astloch --> Baumhöhle Asyl --> Jagdschutzgebiet> Atmung … Parasitologie Bakterizid --> Biozid > Ballistik (Bleischrot, Gewehr … Es googelt, http://www.google.de/search?sourceid=navclient&hl=de…

Wenn Du Dich in das Thema vertiefen willst, dann suche nach den Begriffen
„contact mechanics, impact, velocity“.

http://www.bungee.com/bzapp/

Um Dir eine Idee von der Komplexität des Themas zu geben findest Du hier eine kleine
Einführung:http://assets.cambridge.org/0521632862/sample/052163…

In der Praxis müsste man Deinen Fallkörper und den Boden
aufwendig mit finiten Elementen numerisch simulieren, um ein
sinnvolles Ergebnis zu bekommen. Die Punktmassenäherung
versagt hier nämlich völlig.

http://soundslike.ansme.com/words/g/gravidation.html

Hier findest Du ein kleines Movie zur Simulation so eines
Falltests: http://www.cadfem.de/ (klick Dich durch zu: ANSYS
LS-DYNA:Falltest eines Mobiltetelfons)

http://www.kopfball-online.de/experimente/exp000109_…

:smile:

Ciao