Hallo, die o.g. Frage beinhaltet ja schon alles- ich meine wirklich nur innerhalb, also im Stahl !
Gruß Axel
Hallo,
der Impuls wird als mechanische Welle übertragen und wie schnell die sich ausbreitet, gibt die Schallgeschwindigkeit des Mediums an. Für Stahl beträgt sie etwa 5900 m/s (longitudinale Welle).
Gruß
Martin
Was meint denn das -> „Physikerboard“zu diesem Thema?
http://www.physikerboard.de/topic,22480,-geschwindigkeit-der-impulsuebertragung.html
Die Schallgeschwindigkeit im festen Medium ist abhängig von der Festigkeit des Materials. Für Stahl beträgt sie, wie von Martin erwähnt rund 5900 m/s. Für Titan, das härter als Stahl ist, sind es 6100 m/s, für das weichere Eisen dagegen nur ca. 5200 m/s und für Messing nur 3500 m/s. (Dafür gibt es Tabellen, z.B. Wikipedia.)
Wie schnell ist also die Übertragung des Impulses von der ersten Kugel bis zur (beispielsweise) zehnten?
Angenommen, so eine Kugel hat einen Durchmesser von 10 mm und das Material wäre (verchromtes) Messing. Die Stärke der Chromschicht ist nur wenige Mikrometer, also will ich sie bei der Berechnung mal vernachlässigen.
Wir haben insgesamt einen Schallweg von 100 mm, also 0,1 m bei einer Schallgeschwindigkeit von 3500 m/s. Daraus ergibt sich ein Wert von (0,1 m / 3500 m/s) = 0,028571 s, also ca. 28,6 ms.
Dieser Wert wird natürlich nur dann erreicht, wenn die Kugeln direkt miteinander verbunden sind. Wenn etwas Luft dazwischen ist, wird die Zeit länger, weil die Kugeln beschleunigt werden und einen Weg zurück legen müssen und das dauert eben, allerdings nur wenige Mikrosekunden.
Zu berücksichtigen ist, dass die Kugeln eine gewisse Elastizität haben und sich nur mit einer winzigen Fläche berühren. Dadurch werden nicht nur longitudale (längs wirkende) erzeugt, sondern auch transversale (seitlich wirkende) Wellen, die ihrerseits das Ergebnis verfälschen.
Aber ich denke, dass wir mit 2,86 ms pro Kugel ganz gut hinkommen.
Bei Stahl (5900 m/s) kommen wir auf (0,1 m / 5900 m/s) = 0,016949 = 16,95 ms für 10 Kugeln, also 1,695 ms pro Kugel.