Druck; Panzer, Soldat Beispiel

Judy87 · Gast

Hallo,

brauche bitte Hilfe bei der folgenden Aufgabe:

Zwei Personen unterhalten sich über den Zweiten Weltkrieg. Es geht um den Panzereinsatz in moorigem Gelände. Einer behauptet, dass ein Panzer nicht einsinkt, wenn ein vorgehender Soldat auch nicht einsinkt. Überprüfen Sie rechnerisch diese Aussage unter folgenden Angaben:

Soldat: Masse: 80 kg, Fußfläche 340 cm²
Panzer: Masse 33 t, pro Kette: Auflagelänge: 4 m und Breite: 50 cm.

Ich hab dabei überhaupt keine Ahnung wie ich hier F (Force, Kraft) berechnen kann um dann den Druck zu berechnen. Hat vielleicht jemand einen Tipp für mich?

Wäre total dankbar,

ganz liebe Grüße,

Judy

Gast

Der Druck auf den Boden ist die Gewichtskraft geteilt durch die Auflagefläche.
Beim Gehen wird ja ein Fuß mit dem ganzen Gewicht belastet, beim Kettenfahrzeug
tragen aber beide Ketten gemeinsam das Gewicht (4 m^2).

Soldat: m*g/A = 80 kg * 9,81 m/s^2 / 3,4*10^-2 m^2 = 2,3*10^4 Pascal
Panzer: m*g/A = 33*10^3 kg * 9,81 m/s^2 / 4 m^2 = 8,1*10^4 Pa (= N/m^2)

Der Panzer versinkt, der Mensch später...

Judy87 · Gast

Dankeschön Augenzwinkern

Bei der Berechnung vom Druck brauche ich also immer die Gewichtskraft. m * g?

Noch was, 340 cm² = 3,4 m²? Stimmt das? Wie kann ich das denn umrechnen und wie rechne ich Liter in m³ um und 3 N/cm² in bar?

Vielen, vielen Dank!

Ari · Moderator Anmeldungsdatum: 01.06.2005 Beiträge: 577 Wohnort: Göttingen

Gast

Nicht unbedingt die Gewichtskraft, es kann z.B. auch eine Feder sein,
die auf eine Fläche drückt. Druck ist einfach die Kraft, die senkrecht
auf eine Fläche drückt geteilt durch die Größe dieser Fläche.

Kraft hat die Einheit Newton, Fläche ist in m^2 und Druck hat dann N/m^2.

340 cm^2 sind z.B. 34 cm * 10 cm, das sind 0,34 m * 0,1 m oder 0,034 m^2.
Ich würde für cm einfach 10^-2 m schreiben, und quadriert sind das 10^-4 m^2.

Tausend Liter sind ein Kubikmeter. Liter könnte man auch Kubikdezimeter nennen,
ein Dezimeter sind 0,1 m oder 10^-1 m, und hoch 3 gibt dann 10^-3 m^3, und das
ist ein tausendstel Kubikmeter.

Ein Zentimeter sind ein hunderstel Meter oder 10^-2 m, ein m^2 sind 10.000 cm^2.
1 N/cm^2 sind 1 N/(10^-2 m)^2 = 1 N/10^-4 m^2 oder 1*10^4 N/m^2 oder 10.000 N/m^2.

Ein bar sind 10^5 Pa (oder N/m^2), also 100.000 N/m^2, dann sind 1 N/cm^2 = 0,1 bar.
Ein Millibar sind 100 Pa, das ist das Hektopascal aus dem Wetterbericht...

Ganz schön verwirrend ist das alles, ich rechne lieber mit Meter und Newton.

Gast

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Judy87 · Gast

Wie berechne ich denn dann jetzt ganz allgemein die Kraft? Vielen Dank!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Denn der Druck p ist ja definiert als Kraft F pro Fläche A.

Judy87 · Gast

Das ist klar, danke. Aber wie berechne ich die Kraft. Einmal brauche ich die Gewichtskraft m * g dann wieder was anderes, leider versteh ich das nicht unglücklich

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Welche Kraft das ist, die da auf eine Fläche wirkt, kommt natürlich auf die Situation an. Das ist ja das schöne an der Formel, dass sie nicht nur für Panzer gilt smile