Physik mysteriöse frage?

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2 Antworten

Mit ein paar (heiklen) Näherungen kann man's relativ leicht berechnen:

Ich nehme an, dass die Handteller jeweils einen Radius von 4 cm haben und demnach eine Fläche von jeweils ca. 50cm^2. Demnach übe ich auf die Flasche an den Handauflageflächen einen Druck von F(Hände) / [2*A(Hand)] aus (denn Druck = Kraft / Fläche). Die Luft im Inneren der Flasche muss somit einen Gegendruck aufbauen (ansonsten könnte man die Flasche immer weiter eindrücken), der genau dem von außen ausgeübtem Druck entspricht. Ich vernachlässige bei dieser Überlegung übrigens die mechanische Spannung, die aufgrund des Eindrückens der Plastikhülle erzeugt wird (und die damit verbundene Vergrößerung der Angriffsfläche der von außen ausgeübten Kraft). Die Näherung bricht insbesondere dann zusammen, wenn man eine größere Kraft auf eine kleine Fläche ausübt!

Mit dem Kommentar von "Streamer", dass eine PET-Flasche einen Druck von 8 bar aushält, ehe sie platzt, können wir nun F(Hand), in zugegenermaßen sehr starker Näherung, berechnen:

F(Hand) = 8bar * 2A(Hand) = 8*10^5 Pa *2*5*10^(-3)m^2 = 8000N = 8kN.

Demnach müsste man mit den Händen die Flasche mit einer Kraft von 8kN zusammendrücken, was man mit seinen Händen und den beteiligten Muskeln vermutlich kaum bewerkstelligen wird, zumal die tatsächlich benötigte Kraft vermutlich aufgrund meiner diversen Näherungen eher noch höher sein wird. Also kann man sich merken, dass man ganz grob etwa 10kN Kraft braucht.

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Der Deckel und das Gewinde sind vermutlich die stabilsten Teile einer PET-Flasche. Eher wird die Flasche platzen, als dass der Deckel abspringt. Dafür braucht es aber auch schon einen recht hohen Druck. Laut Wikipedia halten einweg PET-Flaschen 8 bar aus (in einem Autoreifen sind üblicherweise etwas über 2 bar). Mit wie viel Kraft man nun zudrücken muss um diesen Druck im inneren der Flasche zu erzeugen mag ich jetzt nicht ausrechnen, das ist zu kompliziert...

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Kommentar von kurixs
08.01.2016, 00:27

Danke vielmal für die antwort kannst du mir nur sagen ob man es könnte ausrechnen?

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Kommentar von Rynak
08.01.2016, 00:51

*keine höhere Mathematik, es gibt eine Formel (für Kompression von Gasen) und wenn man die richtigen Konstanten einsetzt bekommt man raus, bei welcher Kompression welcher Druck herrscht. Den Druck kann man dann direkt in Kraft umrechnen, wenn man weiß wie genau du drauf drückst.

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