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Beschleunigung beim Aufprall auf den Boden/ Formel
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Foren-Übersicht -> Physik-Forum -> Beschleunigung beim Aufprall auf den Boden/ Formel
 
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Sven1919
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Anmeldungsdatum: 17.07.2008
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 00:17:23    Titel: Beschleunigung beim Aufprall auf den Boden/ Formel

Hallo
Ich arbeite gerade an einem projekt in der Schule. Für dieses Projekt musste ein gegenstand beim aufprall auf dem Boden untersucht werden. Die beschleunigung wurde beim aufprall gemessen und lag bei ca. 100 m/ s².
Ich muss das jetzt noch schriftlich darstellen:-)
könnt ihr mir eine formel geben aus der man ersehen kann das die beschleunigung beim aufprall von der masse abhängt...
würdet mir echt weiter helfen
Der luftwiderstand ist vernachlässigbar!

Danke im vorraus

Sven
fas
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Anmeldungsdatum: 26.05.2005
Beiträge: 2086

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 01:24:01    Titel:

Die Beschleunigung ist g.

Gruss
Sven1919
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Anmeldungsdatum: 17.07.2008
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 09:35:21    Titel:

Hallo Das beim fall die beschleunigung g ist war mir klar...
aber beim einschlag ensteht ja eine hohe kurzzeitige beschelunigung auf das Bauteil...das liegt an der änderung der momenttangeschwindikeit in kürzester zeit.. diese beschleunigung ist doch von das masse abhängig oder?
sm00ther
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Anmeldungsdatum: 27.01.2008
Beiträge: 4451

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 10:39:13    Titel:

Sven1919 hat folgendes geschrieben:
diese beschleunigung ist doch von das masse abhängig oder?


Nee Wink

Im Vakuum fällt alles gleich schnell. Und wenn wir kein Vakuum haben, macht sich der Luftwiderstand bemerkbar. Da ist die Geschwindigkeit aber eher von der "Form" des fallenden Gegenstandes abhängig.
Analog dazu das Schiff, das lustig im Wasser kuttert.
Sven1919
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Anmeldungsdatum: 17.07.2008
Beiträge: 4

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 10:46:54    Titel:

Hallo
beim fall ist mir das klar und verständlich...
aber mein bauteil was gestetet wurde war mit einem beschelunigunssensor versehen...dieser zeigte im moment des aufpralles eine Beschleunigung von über 100 m/s² auf..Diese beschleunigung tratt aber nur o,o25 sekunden lang auf... diese hohe beschleunigung hat doch was mit dem aufprallendem gewicht zu tun oder? also wenn ich holzklotz oder einen metallklotz aus der selben höhe fallen lasse erreiche ich die selbe aufschlagsbeschleunigug??? von zb 100 m/s²?? das die beide mit 9,81 m/s² von der höhe h fallen ist mir klar

Gruß
rulix
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Anmeldungsdatum: 26.06.2007
Beiträge: 744

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 11:38:28    Titel:

Sven1919 hat folgendes geschrieben:
Hallo
beim fall ist mir das klar und verständlich...
aber mein bauteil was gestetet wurde war mit einem beschelunigunssensor versehen...dieser zeigte im moment des aufpralles eine Beschleunigung von über 100 m/s² auf..Diese beschleunigung tratt aber nur o,o25 sekunden lang auf... diese hohe beschleunigung hat doch was mit dem aufprallendem gewicht zu tun oder? also wenn ich holzklotz oder einen metallklotz aus der selben höhe fallen lasse erreiche ich die selbe aufschlagsbeschleunigug??? von zb 100 m/s²?? das die beide mit 9,81 m/s² von der höhe h fallen ist mir klar

Gruß
Die Verzögerung hängt nur vom "Bremsweg" ab. Bei weichem Boden ist die Beschl. geringer. Beton hält niemand aus.
Also 10 m Fall mit 1g und 1m Bremsweg = 11g, das eine g wirkt ja auch dann.
Man muss mit der Endgeschw. beginnen zu rechnen.
fas
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Anmeldungsdatum: 26.05.2005
Beiträge: 2086

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 11:40:21    Titel:

Ohne Garantie:

Wenn Du eine Zeitspanne t_s auswählst (z.B. 0.025), kannst Du ausrechnen, wass die Beschleunigung ist, um in dieser Zeit von der Endgeschwindigkeit v (Geschwindigkeit zum Zeitpunkt des aufpralles) auf 0 zu kommen. Je kleiner Du die Zeitspanne wählst, desto grösser wird der Betrag der Beschleunigung.

Beispiel: Höhe h:=3m. Zeit bis zum Aufprall (ohne Luftwiderstand): t = ~0.78s. Endgeschwindigkeit: v=g*t= ~7.67m/s.
Beschleunigung, um von v nach 0m/s zu bremsen in der Zeitspanne t_s=0.025: a=-v/0.025=-~-3069m/s^2. Ich nehme, an, irgendwas falsch an meiner Überlergung, der Betrag ist viel zu gross.

Gruss
breeze
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Anmeldungsdatum: 20.01.2006
Beiträge: 510

BeitragVerfasst am: 17 Jul 2008 - 19:26:18    Titel:

Dieser Beschleunigungswert (100m/s^2) entspricht ca. der 10fachen Erdbeschleunigung, also 10g. Sie kommt so zustande, daß der Gegenstand auf einem bestimmten Weg abgebremst wird. Den Weg kannst Du ausrechnen, wenn Du den Beschleunigungswert kennst über s=1/2 a t^2 und v=a*t. Wenn etwas auf den Boden fällt, dann kann entweder der Boden nachgeben (und somit Weg zum Bremsen zur Verfügung stellen) oder den Gegenstand sich verformen (damit erhält der Schwerpunkt auch Weg zum Bremsen) oder beides. Ein Abbremsen ohne Weg gibt es nicht, weil das eine unendliche BEschleunigng bedeuten würde.

Grüße,
breeze
armchairastronaut
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Moderator


Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 18 Jul 2008 - 20:28:43    Titel:

ein Körper mit größerer Masse dürfte tiefer eindringen. Der Weg ist länger, die Ausgansgeschwindigkeit ist identisch. Ergo ist die Bremsdauer größer und damit die Bremsverzögerung geringer.

Eine Formel dafür habe ich aber leider auch nicht.
Henrique87
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Anmeldungsdatum: 11.04.2008
Beiträge: 430

BeitragVerfasst am: 18 Jul 2008 - 21:29:47    Titel:

Ausgang: m*g*h

Fallen lassen: 1/2*m*v²

=> v=wurzel(2*g*h)

Abbremsen: v=a*t

=> t=v/a

und s=1/2*a*t²

=> a = 2*s/t² = 2*s*a²/v²
=> a = v²/2s

v einsetzen:

a = g*h/s

Die (Brems-)Beschleunigung hängt von der Höhe, aus der das Teil runterfallengelassen wird, und von der Strecke, die es zum abbremsen benötigt, ab. Diese wiederum hängt von der Materialpaarung ab. Ist leider nicht so einfach zu definieren.

Es gibt eine Norm für Uhren, die "Shock-resistant" sein wollen. Dabei wird ein Fall aus einem Meter Höhe von Stahl auf ein Hartholzboden simuliert. Die dabei auftretende (Brems-)Beschleunigung beträgt 5000g. Also etwa 50000 m/s². Natürlich tritt sie nur im Milisekundenbereich auf, aber es klingt doch ganz gut, nicht?

Von der Masse hängt es auf jeden Fall nicht ab.
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