Wann kippt mein Gegenstand

rubby1969 · Gast

Meine Frage:
Hallo Forum,

als Physik-Dummi brauche ich mal bitte eure Hilfe.

Ich habe einen Gegenstand (Quader). Dieser steht (erstmal) stabil auf einer Fläche. Nun kommt eine Kraft von der Seite. Dies Kraft wirkt sehr kurz - der Quader wird nur müde lächeln. Nun wirkt die Kraft etwas länger an - der Quader wird kippen. Wie erkläre/berechne ich (bitte für mich verständlich) diesen Umstand, sprich den Einfluss der Zeit. Ich möchte den Zeit ermitteln die ein Impuls/Stoss dauern darf ohne dass der Körper kippt.

Meine Ideen:
Ich denke dass sich etwas über das Drehmoment, Impuls/Stoss machen lässt. Aber leider bekomme ich die Dinge nicht übereinandergefahren.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vielleicht erstmal Skizze (von der Seite): Ausgangslage mit Breite der Unterstützungsfläche und Lage des Schwerpunktes und angreifende Kraft (A). Dann zweitens Position des Umkippens, also Schwerpunkt senkrecht über der "Kippkante" (B). Dann: wielange wirkt die Kraft, wie stark ist sie? Und: wie kommt man von A -> B? Energie; Drehmoment / Drehimpuls? [Reibung pipapo mal ausgeblendet.]

rubby1969 · Gast

Im Grunde würde mir schon ein allgemeiner Ansatz der herangehensweise reichen. Ich denke, dass man dafür nicht wirklich Werte benötigt. Doch wenn es etwas weiterhilft....

------
h | |
| |
F ----->| |
| |
| |
------x
a

x = Kippkante
h = 2m
a = b = 0,2 (b nicht dargestellt, Tiefe)
µ = 0,4
m = 1000 kg
Schwerpunktlage mittig

Versuch I: Einwirkzeit der Kraft F 1ms. Kippt der Quader?
Versuch II: Einwirkzeit der Kraft F 10ms. Kippt der Quader?
Versuch III: Einwirkzeit der Kraft F 100ms. Kippt der Quader?
[/img]

rubby1969 · Gast

mh?! Meine Skizze war nicht wirkich gut... Also nochmal:

......._______
.......|..........|
.......|..........|..h
F--->|.........|
.......|..........|
.......|..........|
.......|_____x
...........a

Ich finde, der Wille war da ;-)

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vorschlag: Du könntest mal betrachten, wie viel potentielle Energie dem Quader zugefügt werden muss, damit sein Schwerpunkt sich so weit anhebt, dass er sich über der Kippkante (x) befindet. (Ab da kippt der Quader dann von selber.)

Und mindestens diese potentielle Energie müsstest du dem Körper in Form von Rotationsenergie zuführen, während die Kraft auf den Quader einwirkt. Dafür bräuchtest du dann du unter anderem das Trägheitsmoment des Quaders um die Kippkante.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Du kannst ja zusätzlich zu deiner Skizze einmal die Maße hier mit reinstellen, dann kann man ja auch mal nen bisschen anfangen zu rechnen. Big Laugh

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Ob ein Körper überhaupt kippt hängt von der Kraftgröße vom Hebelarm zum Kipppunkt ab und von der Lage des Schwerpunkts zum Kipppunkt und von der möglichen Reibkraft im Boden.

Weißt du wann ein Körper überhaupt zum Kippen anfängt.

erst nachdem du das weißt solltest du dich auf deine Kraftstösse stürzen.

denn du kannsd ihn tausendmal Kraftstösse geben von mir 1/100 bis 2h lang das heißt noch lange nicht das er kippen wird

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

VeryApe, ja natürlich. Aber in dem Regime, in dem der Betrag der Kraft zu klein wäre, ist man ja mit den oben gemachten Vorgaben (Stoßdauern im Millisekundenbereich, sowohl für noch nicht umfallen als auch für "genügt schon für Umfallen") wohl eher in keinem Fall.