Aufschlagskraft nach freien Fall

Starfilar · Anmeldungsdatum: 24.03.2010 Beiträge: 1 Wohnort: Braunsbedra

Guten Tag,

ich habe folgendes Problem. Ich möchte die Kraft berechnen die auftritt wenn ein 47Kg schweres Gewicht aus einer Höhe von 1,5m herunterfällt.

Zum Aufbau: Das Gewicht ist ein Stahlzylinder mit einem Durchmesser von 30mm. Die Anfangsgeschwindigkeit beträgt 0ms und einen Reibungswiderstand habe ich nicht. Der Zylinder trifft bei seinem Aufschlag auf eine Platte aus Kupfer auf welche den Zylinder ruckartig auf null bremst.

Meine versuche an die Lösung zu kommen war folgender, laut einer Formel von Wikipedia kann mann die Energie wie folgt berechnen.
Energie = E , Masse = M , Beschleunigung = G , Höhe = H

E=M x G x H das heißt 47 x 9,81 x 1,5 = 691,605

Nun habe ich mich aber weiter durch das Internet gegoogelt und habe in einigen Foren gelesen wie schwer doch so eine Berechnung sei, das man in erster Linie die Impulskraft kennen muss und die Aufschlagverzögerung.

Ich habe auch versucht die Sache mit Kraft ist Masse mal Beschleunigung zu lösen, und habe dazu die Beschleunigung nach weg berechnet mit hilfe dieser Website: http://jumk.de/formeln/

Aber nix brachte mich zu einer Lösung.

Ich hoffe hier bei euch im Forum kann mir weiterhelfen.
MfG Starfilar

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wie Du schon selbst herausgefunden hast, benötigst Du den "Bremsweg", also die Strecke, die die Kupferplatte nachgibt, oder die Verzögerung, um - zumindest näherungsweise - die Kraft zu bestimmen (häufig ist die Verzögerung nicht konstant). Wenn Du mit "ruckartig" meinst, dass die Impulsänderung praktisch in der Zeit Null abläuft, dann ist die Kraft unendlich groß.

Das entspricht auch der Alltagserfahrung: Eine Porzellantasse aus 1,50m Höhe auf einen Fliesenboden fallengelassen (minimaler "Bremsweg") wird zerschellen, auf einem Florteppich (längerer Bremsweg) bleibt sie unter Umständen sogar heil.