Wie macht der Untergrund das?
Lasse ich ein Stein zu Boden fallen, schlägt er auf und springt wieder in die Höhe. Bedeutet das dass der Boden den Impuls aufnimmt, in sich zusammenfällt, und dann den Impuls umkehrt?
So was ähnliches spielt sich ja auch ab, wenn man etwas leichtes z.B. eine Nadel auf den Boden legt und mit einem Hammer 10cm davon weg auf den Boden schlägt. Die Nadel springt davon.
kann jemand dieses Phänomen genauer erklären?
5 Antworten
Wird wohl wie bei einem Ball sein.
Was da im Einzelnen passiert, hängt sehr von den Elastizitätseigenschaften des fallenden Objektes und des Bodens ab. Beim Aufprall werden beide in einer kleinen Umgebung des Kontaktpunktes lokal verformt, also zusammengedrückt. Dabei nehmen sie eine gewisse Menge an (kinetischer) Aufprallenergie auf. Diese kann nun (im elastischen Fall) wieder in kinetische Energie für einen Rückprall oder aber (im inelastischen Fall) in Reibungs- , also Wärmeenergie umgewandelt werden. Die Elastizitätseigenschaften hängen sehr vom materiellen Aufbau der Objekte ab.
(Nebenbei: die allermeisten Steine, die ich je habe fallen lassen, sind nachher kaum wieder hochgesprungen ...)
- Hebelgesetze
- Elastischer Stoß
- Impulserhaltung
- (erwärmende) Verformung
- Kombis daraus
Richtig, elastischer Stoß, unter teilweise Beibehaltung der Aufprallenergie. Stelle dir die Oberfläche bzw auch das komplette Objekt wie eine große Anzahl kleinster Druckfedern vor, die die Aufprallenergie erst aufnehmen, und dann, wenn nicht mehr viel der kinetischen Energie des Objektes übrig ist, diese wieder abgeben und dem Objekt zurückgeben. Bei manchen Objekten, z.B. Hardgummibällen, ist die Federwirkung auch offensichtlicher. Bei manchen Oberflächen, z.B. Sand, wird die plastische Verformung, in dem Fall durch Umarrangieren von Sandkörnen, deutlich, womit weniger Energie zum Zurückführen übrig bleibt.
Was nicht in das Objekt zurückgeht, wird in Verformung, und damit Wärme, umgesetzt, bzw wird in geringem Maße auch weitergegeben und bleibt damit in gewisser Form sogar zeitweise erhalten (wie beim Schwingen einer Glocke oder eines Pendels).
der Boden gerät in Schwingung, wie ein Trommelfell oder ein Trampolin, nur mit anderen Eigenfrequenzen.