wie groß ist die kraft ??????? hammerfall

[Koco 0]

Hallo kennt sich jemand damit aus???

 

Wenn z.b ein hammer unleg.stahl(10kgschwer) aus einem meter auf den boden fällt wie groß ist die maximale kurzzeitige kraft, die dann auf den boden wirkt???

und wie wäre dass bei 20 kg stahl verhält sich das proportional? oder doppeltes gewicht/höhe 4fache kraft???? kann man dies überhaupt errechnen?

 

 

ich wäre dankbar für diese antworten auf meine fragen auch wenn sie nicht hier her gehören!

 

 

Vielen dank gruß markus

 

 

[Trap 0]

Kann man nicht berechnen.

 

F=m*a

a ist abhängig von der Strecke auf der der Hammer zum Stillstand kommt.

Diese Strecke ist abhängig von der Festigkeit beider Beteiligter. Beide werden sich irgendwie verformen und damit auch nachgeben über eine bestimmte Strecke.

Bei unendlicher Festigkeit wirkt auch eine unendliche Kraft, daher ist die Frage nach der maximalen Kraft ziemlich unsinnig.

 

Was man berechnen kann ist die Energie, die bei Zusammenstoß umgesetzt wird. Die steigt quadratisch mit der Falldauer.

 

[Koco 0]

mit der erdbeschleunigunggeht damit?

 

(10kg) 98,1N x 9,81m/s² wären dass dann 962 N aus einem meter???

 

giebt es keine theroretische möglichkeit??? wie groß die kraft des schlags ist???

 

jemand hat mir gesagt es wären 30tonnen wenn der hammer(10kg) aus einem meter auf den boden beton fällt ?!?!

 

danke für weitere antworten!!!!!

 

[Uwe M 0]

962N ist die Gewichtskraft, d.h. die Kraft die der 10kg-Hammer auf den Untergrund ausübt, wenn er ruhig da liegt.

 

Um das auszurechnen, was dich interessiert bräuchte man tatsächlich so etwas wie den "Bremsweg" beim Aufprall. Dieser besteht aus dem Millimeterbruchteil, den sich der Hammer und Untergrund beim Aufprall verformen. Da die Strecke wohl sehr klein ist, ist der Betrag der Beschleunigung sehr hoch, resultierend in einer sehr hohen Kraft.

 

Grüße,

 

Uwe

 

[gh 0]

Hallo Markus,

 

die Endgeschwindigkeit ist v = sqrt(2*g*h). Löst man nach der Beschleunigung g auf, hat man g = v*v*h/2. Die Beschleunigung g ist also proportional zur Fallhöhe h, wenn v konstant ist, wie in unserem Falle (die Endgeschwindigkeit ist etwa 4,43 m/sec, und mit dieser Geschwindigkeit tritt ja auch die Verzögerung ein).

 

Nehmen wir nun an, daß der Hammer (durch Verformung) nach dem Aufprall noch 1 mm zurücklegt, so beträgt diese "Fallhöhe" 1/1000 der ursprünglichen Fallhöhe von 1 m. Nach dem eingangs gesagten, ist die dazu erforderliche Beschleunigung (Verzögerung) 1000 mal so groß wie die Erdbeschleunigung g.

 

Nun gilt: F=m*a also F = 10kg * 9810 m/sec2 = 98100 kg m/sec2 = 98100 N (Newton).

 

Da nun 1 kp = 9,81 Newton, ergibt sich eine Kraft von 10.000 kp oder 10 Tonnen.

 

Die Annahme ist weiterhin, daß eine konstante Verzögerung vorliegt. Der Hammer würde also durch eine konstant einwirkende Kraft von 10 Tonnen innerhalb einer Strecke von 1 mm zum Stillstand gebracht. Reduziert man weiterhin die "Verzögerungsstrecke" (also kleiner als 1 mm), ergeben sich entsprechend höhere Werte.

 

(Immer unter der Voraussetzung, daß ich mich nicht verrechnet habe...)

 

Gruß, gh

 

 

[gh 0]

Hi Markus,

 

eine kleine Korrektur, bevor es jemandem auffällt:

 

>> Löst man nach der Beschleunigung g auf, hat man g = v*v*h/2. Die Beschleunigung g ist also proportional zur Fallhöhe h, wenn v konstant ist, wie in unserem Falle <<

 

muß richtig heißen:

 

Löst man nach der Beschleunigung g auf, hat man g = v*v/2*h. Die Beschleunigung g ist also UMGEKEHRT proportional zur Fallhöhe h, wenn v konstant ist, wie in unserem Falle.

 

Der Rest stimmt dann wieder.

 

Es ist also im Grunde leicht zu rechnen: Man braucht lediglich das Gewicht (muß nicht unbedingt ein Hammer sein ;-)) mit dem Verhältnis der beiden Strecken (Bescheunigungsstrecke/Verzögerungsstrecke)zu multiplizieren.

 

Noch ein Bsp: 30 Kg Hammer fällt aus 4m Höhe und wird auf einer Strecke von 2 mm abgebremst:

 

F = 30 Kp * 4000/2 = 60.000 Kp = 60 Tonnen

 

Gruß, gh

 

 

[nixwissa1 0]

Deswegen ist es also meinem Bruder gelungen den Kellerboden so stark zu verformen (ca 1 m langer Riss).

 

Denke wir sollten das Fundament etwas verstärken

 

mfg

Alex

 

[holli 0]

Äähhh, Günther....

 

...für was brauchst du denn einen 30kg schweren Hammer?

 

Holli *staun*

 

[gh 0]

Hi Holli,

 

>> ...für was brauchst du denn einen 30kg schweren Hammer? <<

 

Wie willst Du denn sonst die Richtigkeit einer solchen Aufgabe überprüfen? Letztlich kann ja immer nur das echte Experiment die Rechnung und Theorie bestätigen (oder falsifizieren)! Übrigens sind die im Baumarkt gar nicht so teuer...

 

Was machst Du denn so HiFi-mäßig ??

 

Gruß, gh

 

 

[holli 0]

Hi!

 

Na, ich werd' beim nächsten Baumarktbesuch mal gucken, ob die so ein Kaliber führen.

 

Ansonsten stehen halt immer ein paar Lautsprecher im Bastelkeller, aber gut Ding will Weile haben. Vom High-End-Virus bin ich eigentlich geheilt ;-)

 

Holli.

 

[gork 0]

1) man sollte nicht vergessen zu bedenken, daß es für den kellerboden den möglicherweise entscheidenden unterschied macht, wie der hammer auf den boden auftrifft (größe der aufprallfläche).

 

2) solcherlei anschauliche rechnungen führen physiklehrer gern durch (übrigens nicht erst im "grundkurs", sondern schon ein halbes jahrzehnt früher - ich spreche hier von bundesländern mit zentralabi *lol*), um bei den schülern und führerscheininhabern in spe eine vorstellung davon zu wecken, was mit ihrem schädel passiert, wenn der - etwa nach dem discobesuch am sonntagmorgen - schon bei vergleichsweise geringer fahrgeschwindigkeit gegen eine windschutzscheibe dotzt.

 

gruß

gork