G Kräfte berechnen? Bremsen?
Sie hoch ist doe g Kraft wenn ein 10kg schweres Objekt in knapp 0 Sekunden von 1 m/s auf 0 gebremst wird die Kraft müsste eigendlich je nach dem wie viel zeit es ist bei millionen g liegen aber das geht doch nicht wenn der Gegenstand nur 5 joule Energie hat
6 Antworten
geht nicht.
Selbst wenn du jetzt ein Bild im Kopf hast von einer Bowlingkugel die auf eine Mauer schlägt und sofort wieder abprallt. Es gibt eine Verformung, die ein paar Millisekunden dauert, bevor die Kugel wieder abprallt. Und während dieser Verformung geschieht dann graduell das bremsen.
Naja.. in 0 sekunden bremsen geht genausowenig, also ist die Rechnung unsinn
Das Metall verformt sich dennoch ganz leicht. Und dann sind es vielleicht keine 0 Sekunden sondern 0,0000000001 Sekunde.
Den Rest Kannste einfach mit den entsprechenden Gleichungen ausrechnen. Such dir die raus die die g-kraft berechnet die auf den Körper wirken würde und setz die Werte ein die du gerne hättest.
Schon haste den exakten wert für dein Szenario.
Nichts geht in 0 Sekunden. Wenn keine Zeit vergeht, findet auch keine Bewegung statt.
> aber das geht doch nicht wenn der Gegenstand nur 5 joule Energie hat
Doch, das geht. Du brauchst theoretisch überhaupt keine Energie, um eine riesige Kraft statisch zu entfalten. Erst dann, wenn diese Kraft längs eine Weges wirkt, benötigst oder bekommst Du die nach W = F * s errechnete Energie.
Wenn Dein Objekt seine 5 J auf einem Bremsweg von 1 mm verlieren soll, reicht eine vergleichsweise geringe Kraft von F = W / s = 5 kN, der Bremsvorgang dauert 2 * s / v = 2 ms. Bei einem µm sind es 5 MN während 2 µs.
In beiden Fällen sind Arbeit (5 Nm) und Impuls (10 Ns) gleich. Die Beschleunigung darfst Du selber ausrechnen - sie ist auch im zweiten Beispiel weit von "Millionen g" entfernt.
sagen wir ein bremsweg von 0.0001mm das ist noch einigermaßen realistisch
Das rechnet man auch nicht anders als in den zwei Beispielen, die ich vorgerechnet habe ;-)
Korrekt!
"Das geht doch nicht!" stimmt insofern, dass das Abbremsen eben nicht in "keiner" Zeit funktioniert: Es gibt Elastizitäten, Knautschzonen, Verformungen, etc. die die Zeit auf > 0 und die Beschleunigung / Kräfte auf "endlich" stellen.
Dann eben eine Millionstel Sekunde da kommt trotzdem ein zu hoher Wert raus
Ja, aber die Zeiten werden dennoch in der Regel wesentlich länger sein, als deine Millionstel Sekunde.
Dein Beispiel mit der Stahlwand:
gerade Stahl ist sehr elastisch. Nur weil DU GLAUBST eine "absolut starren" Gegenstand zu haben, ist es dieser in Realität noch lange nicht!
was ist denn ein zu hoher Wert?
Wenn du nen Tennisball an die Wand wirfst, dann verformt der sich ordentlich. Stell dir das mal im Kopf vor. Also den Moment an dem die Verformung maximal ist, bevor der wieder abprallt.
Es sind dann G-Kräfte die alleine dafür verantwortlich sind, dass sich ein Körper verformt. Stell dir den verformten Tennisball jetzt liegend auf einer Ebene vor.
Die G-Kräfte müssten in dem Fall so hoch sein, dass alleine durch das Eigengewicht des Balls diese Verformung hervorgerufen wird. Das is dann schon ein ordentlich hoher Wert!
Wenn es z.b gegen eine Wand aus solidem Stahl Bremsen läst ausserdem ist es nur 1Meter pro Sekunde also Verformungen wie bei einem Autounfall gibt es nicht