Energie < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
Hallo Leute,
ich bräuchte wieder mal eure Hilfe. Es wäre ganz nett, wenn mir jemand bei diesen Aufgaben helfen könnte.
Vielen Dank schon mal im voraus.
Also Folgendes:
- Wie schwer muss ein Schmiedehammer sein, damit im besten Fall
95% seiner kinetischen Energie zur Werkstückverformung
genutzt werden können.
Das Werkstück plus Amboss wiegen 95 kg und stehen auf einer
federnden Unterlage ( d.h. diese kann vernachlässigt werden)
Ich habe hier echt gar keinen Ansatz. Ich verstehe nicht, was für eine Formel es gibt, die diese Verformung beschreibt.... Bitte um Tips.
noch eine kleine Aufgabe:
Welche Zugkraft muss ein Sicherheitsgurt aufnehmen können, um
bei einem Aufprall mit 70 km/h bei 50 cm Knautschzone einen
70 kg schweren Insassen auffangen zu können (der Gurt geht 2 mal
über den Körper, wird somit an vier Stellen gehalten / es wird eine
gleichbleibende Bremskraft angenommen).
Ich weiss nur dass, diese Person halt beim Aufprall eine kinetische Energie besitzt. Aber wie soll man dann auf die Zugkraft kommen? Den Zusammenhang habe ich noch nicht so recht gefunden. Ausserdem, was hat dieses 4 Stellen zu sagen? wird die Aufprallkraft auf diese 4 Punkten verteilt? also muss der Gurt nur noch 1/4 dieser Kraft aushalten? Wie bekomme ich denn diese Kraft????
Ich hoffe, jemand könne mir das helfen.
Vielen Dank.
Susi
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 22:46 Do 05.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
aus 0,5m Weg=Knautschzone wird von 70km/h auf 0 abgebremst! daraus kannst du die Beschleunigung ausrechnen: ca. [mm] 40m/s^{2} [/mm] die Masse Mensch muß dann mit welcher Kraft gebremst werden? und die muß wirklich von jedem Stück nur 1/4 aufgebracht werden.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
Ja hallo.
Vielen Dank erstmal für die Hilfe.
Ich wollte hier kurz zur der Aufgabe mit dem Gurt nachfragen. Es ist doch so, ich habe s=0,5m; v=70 km/h = 19,444 m/s gegeben. Da kann ich doch mit den 2 Formeln: s= 0,5a*t² und v=a*t a rausbekommen oder? Forme die 2. Formel nach t um, dann einsetzen in die erste. Jedoch bekomme ich für
a= -378,08 m/s² raus (negativ, weil ja es sich um einen Bremsvorgang handelt oder? Und damit kann ich ja mit F=m*a F berechnen was bei mir etwa 26,47 kN beträgt. Und auf die 4 Punkte verteilt, heisst, dass der Gurt etwa 6,62 kN an Zuglast aufbringen muss. Ist das so richtig? Habe ich irgendwo einen Fehler begangen?
Vielen Dank schon mal im voraus für Eure Hilfe.
Grüße,
Susi
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 21:19 Mo 09.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich habs überschlagen und dasselbe raus!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 20:20 Fr 06.05.2005 | | Autor: | leduart |
Hallo Susi
> - Wie schwer muss ein Schmiedehammer sein, damit im besten
> Fall
> 95% seiner kinetischen Energie zur Werkstückverformung
> genutzt werden können.
> Das Werkstück plus Amboss wiegen 95 kg und stehen auf
> einer
> federnden Unterlage ( d.h. diese kann vernachlässigt
> werden)
Die Aufgabe ist so nicht lösbar,weil die Vorraussetzung nicht klar ist: 1. Werkstückverformung spricht für unelastischen Stoß, wer mal in ner Schmiede war, weiß dass der Hammer zurückspringt, also teilelastisch.
2. "federnde" Unterlage, warum kann ich sie dannvernachlässigen? Federkonstante sehr groß: praktisch ist der Amboss so gut wie festgeschraubt, seine Masse spielt keine Rolle! Federkonstante klein: durch einen kleinen Schlag bewegt sich der Amboß viel nach unten.
So, damit wir irgendwas machen " ( d.h. diese kann vernachlässigt werden)" machen wir das Experiment im Weltraum! der Amboß schwebt frei, der Hammer fliegt drauf zu und stößt unelastisch (das Werkstück ist ein dicker Klumpen Knetgummi) m=Hammermasse, M=Ambossmasse vGeschwindigkeit vor dem Stoß, u nach dem Stoß
Impulssatz: m*v=(m+M)*u [mm] u=\bruch{m}{m+M}*v
[/mm]
Damit der Hammer 95%seiner Energie verliert muss [mm] mv^{2}-mu^{2}=0,95mv^{2}
[/mm]
also [mm] mu^{2}=.05mv^{2}. [/mm] u von oben einsetzen und m ausrechnen. fertig Aber die Aufgabe ist seeehhr realitätsfern!
Mich würd interessieren was euer Lehrer dazu sagt bzw. was dann die "offizielle " Lösung ist. Also post sie bitte!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
Also ich habe noch nicht die Lösung bekommen, aber ich glaube es müsste wie Sie es gelöst haben richtig sein. Mit der federnden Unterlage ist doch das Vakuum gemeint oder nicht? das man mit dem Hammer draufschlägt, und es keinen Gegenkraft gibt, sondern das Teil fleigt sofort weg!!???
Jedenfalss vielen Dank.
Susi
|
|
|
|
