Lanze trifft auf Schild: Kraft?

Wolfsauge · Anmeldungsdatum: 03.04.2011 Beiträge: 3

Meine Frage:
Ich möchte gerne berechnenkönnen, mit welche Kraft eine Lanze auf ein schild auftrifft, und würde hierzu gerne den bereechnungsweg erfahren. Die daten: Lanze A=4cm² m(pferd)1000kg m(Lanze)=1kg m(Reiter)=80 kg v(Pferd/lanze/reiter)=22m/s Aufprallwinkel ca. 45°

Meine Ideen:
meine Idee war erst über den Impuls das ganze zu machen, jedoch weiß ich nicht genau, von was ich da die Masse genau nehmen muss und wie, eine zweite idee war einfach die kinetische Energie zu verwenden, jedoch weiß ich wieder nicht welche masse ich verwenen soll weil das Pferd läuft ja danach mit nahezu unveränderter geschwindigkeit weiter und ich habe keinen realistischen Ansatz wieviel PRozent der Energie auf das Schild übertagen werden kann ...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Meinst ein Szenario à la: Zwei Reiter reiten aufeinander zu, der eine mit einer Lanze, der andere mit einem Schild?

Dann hängt die Auftriffskraft der Lanze auf den Schild weniger von der Lanze und dem Schild ab (denn die dürften erstmal beide so hart sein, dass sie jeweils fast nicht nachgeben), sondern davon, wie fest die Reiter die Lanze beziehungsweise den Schild halten.

Derjenige von beiden, der sein Gerät schwächer festhält, bestimmt die Kraft, die beim Aufprall der Lanze auf den Schild wirkt. Denn eine stärkere Kraft als die, mit der der anderen dagegendrückt, kann der eine auf den anderen wegen actio gleich reactio ja nicht ausüben.

Wolfsauge · Anmeldungsdatum: 03.04.2011 Beiträge: 3

also es geht in dem Szenario um einen schildwall (Ritter reitet auf Infanterie), wir haben leztens im Trainig ein schild geschrottet und wollen jetzt ein glasfaserverstärktes schild bauen, also sollte es asuhalten, dass wenn es fixiert ist an einem festen gegenstand, der nicht zurückweichen kann, befestigt ist und es sollte nicht zerbrechen, deswegen suche ich die ungefähre Kraft, damit wir schauen können wieviel schichten wir nehmen müssen...

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ach so, dann gehts dir wirklich nur um die Kraft zwischen Lanze und Schild, nicht um die Kräfte, mit denen Ritter die beim Aufprall festhalten oder festhalten müssen.

Dann kommt diese Kraft darauf an, um wieviele Millimeter oder Zentimeter (also um welchen Weg s) der Schild beim Aufprall zurückweicht, während er die aufprallende Lanze (der Masse m) abbremst.

(Denn würde sich der Schild kein bisschen nach hinten bewegen und die Lanze sich beim Aufprall kein bisschen verformen, wäre diese Kraft ja rechnerisch einfach nur unendlich groß.)

Die Kraft kannst du dann aus diesem s und diesem m abschätzen, wenn du mal annehmen magst, dass auf dieser Strecke ein Abbremsen mit konstanter Beschleunigung s erfolgt. Dafür könntest du dann einfach die Formeln für die beschleunigte Bewegung hernehmen, die dir wahrscheinlich schon aus dem Physikunterricht so ca. Klasse 11 oder 10 vertraut sind. Könntest du dir diese Formel zur Berechnung von F aus diesem m und diesem s mit deinen Physikkenntnissen dann schon hinschreiben und verwenden?

Wolfsauge · Anmeldungsdatum: 03.04.2011 Beiträge: 3

ne sry, liegt schon zulange zurück, als ich des mal gemacht habe, ich weiß natürlch die Formeln uns... aber ich weiß z.B. nicht wie dud en Weg in die Formel für die konstante Beschleunigung einbiingen willst , bzw... wie du auf dv kommst ... währe echt nett wenn du es mir erklären könntest

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Kennst du noch die Formeln

? Kannst du damit die Kraft

ausrechnen, die bei so einer Bewegung mit als konstant angenommener Abbremsbeschleunigung

auftritt, wenn du die Masse

des Speeres, die Auftreffgeschwindigkeit

des Speeres sowie die Abbremsstrecke

kennst, um die das Schild beim Aufprall zurückweicht?