Bretterbruch

FlynnRider · Anmeldungsdatum: 11.02.2013 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo,
Ich müsste für meine Seminararbeit in Physik wissen, ab welcher Kraft Holzbretter (150x15x2cm) brechen.
Hat irgendjemand von euch eine Formel parat oder weiß an wen ich mich wenden kann?
mfg FlynnRider

Meine Ideen:
Ich habe leider keine Ahnung, wie ich das angehen soll..

Huggy · Anmeldungsdatum: 16.08.2012 Beiträge: 785

Das hängt von der Holzart und der Art der Belastung ab. Siehe hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Holz#Dichte_und_elastomechanische_Eigenschaften

FlynnRider · Anmeldungsdatum: 11.02.2013 Beiträge: 4

und wie kann ich das benutzen? Hilfe

Huggy · Anmeldungsdatum: 16.08.2012 Beiträge: 785

Dazu müsste man wisse, worum es genau in deiner Seminararbeit geht. Naheliegend erscheint, Art und Größe der Spannngen in dem Brett zu bestimmen und diese mit den Festigkeitswerten des Holzes zu vergleichen.

FlynnRider · Anmeldungsdatum: 11.02.2013 Beiträge: 4

Ich habe als Seminar Physik im Film und möchte den Fall von "Jack Sparrow" in "Fluch der Karibik 2" berechnen.
Da fällt er durch mehrere Hängebrücken oder so und die nehmen ja Energie aus seinem Fall sozusagen raus.
Jetz wäre es gut zu wissen, wieviel Kraft ein Brett eben braucht um durchzubrechen.

Hanna91 · Anmeldungsdatum: 30.12.2011 Beiträge: 71

also er fällt durch mehrere hängebrücken
nagut dann würde ich schrittweise durchgehn

also als erstes zur ersten hänge brücke dann zur nächsten dan zur nächsten bis er unten aufkommt

also als erstes die frage ist er im freien fall oder wird er gestoßen

dann nimmst du die kniemtaische grundgleichung und bestimmst seine geschwindigkeit bis zur 1. brücke dann guckst du welche geschwindigkeit hat er beim aufkommen
und dann wirkt die brücke eine impulsänderung durch kraftstoß von der normalkraft der brücke
betrachte dann den moment nach dem duchbrechen des brettes und teile impulsänderung durch die zeit udn erhälst die mittlere kraft die das brett ausübt

FlynnRider · Anmeldungsdatum: 11.02.2013 Beiträge: 4

Hanna91 · Anmeldungsdatum: 30.12.2011 Beiträge: 71

impusländerung ist ja trivial
und das ist gleich

aber du musst halt dann geschwindigkeiten messen nach dem durchschlagen des brettes

Huggy · Anmeldungsdatum: 16.08.2012 Beiträge: 785

Eine etwas andere Möglichkeit: In Büchern oder Nachschlagwerken zur technischen Mechanik findest du die Formeln der elementaren Balkenbiegung, insbesondere die Durchbiegung s und die Biegespannung als Funktion der aufgebrachten Kraft F. Es sei

die Durchbiegung, bei der die Spannung die Belastungsgrenze erreicht. Dann ergibt dir

die Deformationsenergie, die der Balken bis zum Erreichen der Belastungsgrenze aufnehmen kann. Ist die kinetische Energie der fallenden Person größer, wird der Balken wahrscheinlich brechen. Die kinetische Energie der Person nach dem Bruch ergibt sich dann durch Abzug der Deformationsenergie von der kinetischen Energie vor dem Bruch. Bei der Rechnung solltest die Korrektur für brettförmige Balken beachten.

Allerdings wird das Brett auch beim Bruch noch etwas Energie verzehren. Das ist schwierig einzubeziehen.

Bei einer Hängebrücke werden die Bretter von Seilen gehalten. Auch die Seile werden Energie aufnehmen. Dies zu modellieren, bedeutet eine deutliche Komplizierung. Wenn du allerdings eine Programm wie ANSYS zur Verfügung hast und damit umgehen kannst, sind auch deutlich komplexere Modellierungen kein Problem.