Berechnung der Kraft zum Öffnen einer Falltüre

Swist · Anmeldungsdatum: 30.04.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Liebe Gemeinde,

ich benötige Eure Hilfe, um einem Juristen (Richter) den Sachverhalt eines Unfallhergangs korrekt schildern zu können. Leider ist mein Abi schon etwas länger her und ich bin Informatiker, kein Physiker ;-) Daher hoffe ich hier auf Eure Hilfe: Mein Sohn (10 Jahre und ein Hänfling) hatte einen Unfall in Folge einer Verletzung der Verkehrssicherungspflicht.
Auf folgende Frage brauche ich Antwort:
Eine Stahlplatte, die flach auf dem Boden liegt (Bodenklappe / Falltür) und mit einem Scharnier versehen ist, wurde von meinem Sohn angehoben. Leider ist es hier nicht möglich, eine Zeichnung beizufügen, weshalb ich eine Erklärung versuche:
Die Platte ist aus Stahl und 0,8 x 1,05 m groß. Sie ist an der schmalen Seite mit Scharnieren versehen und im Boden verankert. Auf der mit Scharnieren versehenen gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Griff zum Öffnen der Klappe. Die Stahlplatte hat ein Gewicht von 75 Kg.
Welche Kraft ist erforderlich, um diese Klappe an dem vorhandenen Griff auf 90 Grad zu öffnen?

Mein Sohn hat dies definitiv geschafft und in Folge dessen eine schwere Verletzung erlitten (Teilamputation des großen Zehs). Die Gegenseite behauptet, es sei unmöglich für einen 10-jährigen, diese 75 Kg schwere Klappe geöffnet zu haben.
Ich danke Euch im Voraus schon vielmals für Eure Unterstützung!!!

Beste Grüße
Frank

Meine Ideen:
Ich hoffe, den Sachverhalt ausreichend geschildert zu haben und bin für jede Hilfe dankbar.

Swist1 · Gast

Ergänzend zu meinen o.a. Ausführungen möchte ich folgendes klarstellen:
Mein Sohn war nicht alleine. Die Klappe wurde von 2 Jungen im Alter von 10 Jahren gemeinsam angehoben. Die beiden Jungs haben die Klappe scheinbar nur einen Spalt breit angehoben und es dann mit Hilfe von Ästen und der Hebelwirkung geschafft, die Klappe auf 90 Grad zu öffnen. Als sie sich auf 90 Grad befand, stand mein Sohn hinter der Klappe, also auf der Seite der Scharniere und hat versucht die Klappe zu halten. Er hatte dabei den Fuß unter die Klappe zwischen den Scharnieren geschoben, als er die Klappe nicht mehr halten konnte und los lies. Sein Zeh befand sich noch unterhalb der Klappe zwischen den Scharnieren und wurde durch das Zufallen der Klappe zum teil amputiert. Nun wird behauptet, dass es unmöglich sei, dass zwei zehnjährige auch mit Hilfe von Ästen und Hebelwirkung die Klappe hätten öffnen können und der Unfall wie geschildert "erfunden" sei. Ich glaube meinem Sohn und wüsste auch nicht, wie der Unfall sonst hätte passieren können.

Ich hoffe auf Eure Hilfe! Danke!
Frank

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum Swist,

und gute Besserung für den Sohn!

Für das Verständnis des physikalischen Sachverhaltes wäre eine Skizze hilfreich (Seitenansicht?) plus Körpermaße und eventuell noch bisherige sportliche Kraft-Leistungen (Gewichtheben, Klimmziehen, keine Ahnung). Die Skizze evtl. auf Papier, photographieren, anmelden als Swist und an den Text anhängen (Speicherplatz beachten).

Ob Dir die Überlegungen aus einem Physik-Forum des Internets vor Gericht helfen können - daran habe ich leise Zweifel, es sei denn, daß von Deiner Seite bombenfest argumentiert wird. mfG!

auagusti · Anmeldungsdatum: 28.04.2019 Beiträge: 36

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5865 Wohnort: jwd

Erstmal wünsche ich Deinem Sohn gute Besserung und alles Gute.

Nachstehend eine unverbindliche, grobe Abschätzung des Kraftaufwands zum Anheben der Klappe:

m = Masse der Klappe
Alpha = Öffnungswinkel
n = Anzahl der Personen
F = Hubkraft/Person

Man sieht, dass die notwendige Hubkraft F beim Öffnungswinkel = 0° am grössten ist und ab dann bei alpha = 90° auf F = 0 abniimmt.

Mit Deinen Zahlenwerten beträgt die maximal erforderliche Hubkraft/Person

in der Sportliteratur wird für 11-jährige Jungen eine Hubkraft von 150 - 250 N angegeben.

Danach ist es zwei 10 jährigen Jungen Jungen möglich die Klappe anzuheben, insbesondere wenn noch Hebel zur Kraftreduzierung benutzt werden.

Ich hoffe, dass Dir das etwas geholfen hat.

Swist2 · Gast

Erst einmal vielen vielen Dank an Euch alle für die Unterstützung und die Genesungswünsche an meinen Sohn! Nach einer zweiten OP geht es ihm jetzt auch wieder gut und er nimmt wieder am normalen Leben teil.

Mein besonderer Dank geht an Mathefix, der mir genau die von mir erhoffte Formel geliefert hat. Danke! Gott

Zur Ergänzung: Natürlich habt ihr recht und es handelt sich um ein juristisches Problem. Selbstverständlich werden wir auch anwaltlich vertreten.

Leider ist es aber so, dass weder unser Anwalt noch das Gericht selbst über entsprechende Kenntnisse verfügt, die "Machbarkeit" dieser Aktion beurteilen zu können. Die Gegenseite schreibt sehr flach "das ist unmöglich", ohne dies zu begründen. Ich wollte die Möglichkeit / Machbarkeit mit physikalischen Gesetzmäßigkeiten belegen und somit einen sehr aufwändigen Vor-Ort-Termin mit Nachstellung der Situation und Ladung eines uns nur flüchtig bekannten ebenfalls 11-jährigen Zeugen möglicherweise vermeiden.

@Mathefix: Wenn Du mir jetzt auch noch die Quelle Deines Wissens

Swist3 · Gast

Hallo Mathefix,

eine Verständnisfrage habe ich noch:
Ich hatte je geschrieben, dass die Platte 0,8 x 1,05 m groß ist und auf der schmalen Seite mit Scharnieren versehen ist.
Bei Deiner Formel zur Berechnung der Kraft sind aber die Seitenverhältnisse nicht berücksichtigt. Ist es nicht ein Unterscheid, ob die Platte 80 x 100 cm ist und auf der 80 cm Seite mit Scharnieren versehen ist oder sie (bei gleichem Gewicht) 20 x 400 cm ist? Die Kraft zum Öffnen müsste doch abhängig von den Maßen der Platte sein, oder irre ich mich?
Es ist schon spät und ich bin jetzt etwas verwirrt....

gast0 · Gast

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5865 Wohnort: jwd

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5865 Wohnort: jwd