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Nachricht |
Tomlins
Anmeldungsdatum: 27.11.2013
Beiträge: 2
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 Tomlins Verfasst am: 27. Nov 2013 12:15 Titel: G Kraft ermitteln |
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Meine Frage:
Ich habe einen Körper der 4,7kg wiegt und von einer Höhe von 1,61m fallen gelassen wird. Ich würde gerne wissen, was die G-Kraft ist die auf den Körper einwirkt. Beispiel: Ein Testkopf wird fallen gelassen und schlägt auf...welche Kräfte wirken hierbei auf den Testkopf ein. Ein Fahrradhelm darf zum Beispiel nur 250 g durchlassen. Was ist aber der zu erwartende G-Wert wenn man ohne Schutz bei diesen Variablen oben einen Testkopf fallen lässt?
Meine Ideen:
Meine Idee:
EPOT m: 4,7 kg; g: 9,81 m/s²; h: 1,61 m = 74,2 kg m²/s²
Aber wie komme ich jetzt auf G???? |
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Panda
Gast
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| Panda Verfasst am: 27. Nov 2013 13:44 Titel: Re: G Kraft ermitteln |
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| Tomlins hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Ich habe einen Körper der 4,7kg wiegt und von einer Höhe von 1,61m fallen gelassen wird. Ich würde gerne wissen, was die G-Kraft ist die auf den Körper einwirkt. Beispiel: Ein Testkopf wird fallen gelassen und schlägt auf...welche Kräfte wirken hierbei auf den Testkopf ein. Ein Fahrradhelm darf zum Beispiel nur 250 g durchlassen. Was ist aber der zu erwartende G-Wert wenn man ohne Schutz bei diesen Variablen oben einen Testkopf fallen lässt?
Meine Ideen:
Meine Idee:
EPOT m: 4,7 kg; g: 9,81 m/s²; h: 1,61 m = 74,2 kg m²/s²
Aber wie komme ich jetzt auf G???? |
Hallo.
Mit G-Kraft ist ja die Kraft, die auf einen Körper wirkt wenn er beschleunigt wird. Da durch Schwerkraft und Boden immer eine Kraft auf uns wirkt setzt man die G-Kraft ins Verhältnis zu der normalen Kraft und drückt das dann als Vielfaches von g aus. Also z.B. 3g -> dreifache Erdbeschleunigung.
Wenn du jetzt einen Testkörper fallen lässt und er aufschlägt, ist die negative Beschleunigung von der Steifheit des Körpers (und Bodens) und seiner Geschwindigkeit, also Fallhöhe abhängig, abhängig.
Steifheit bedeutet wie sich der Körper verformt, wie eine Knautschzone. Da zum Knautschen eine Kraft nötig ist erfolgt erst eine negative Beschleunigung mit der Kraft die beim verformen entsteht und dann (evtl.) noch eine Beschleunigung durch die kinetische Restenergie.
Wenn du jetzt sagst ich hab eine Kugel (oder was auch immer), lasse die aus 1,61m fallen und sowohl Kugel als auch Boden sind sehr hartem Material hast du vielleicht eine Knautschzone von 0,1mm (mal geraten :| ) kann man die Energie, die durch das Verformen umgewandelt wurde wohl vernachlässigen und übrig bliebe ein Bremsweg von 0,1mm.
Beim Aufschlag hätte die Kugel dann
v= sqrt(2*g*h) = 5,62 m/s
Um auf 0 zu kommen in 0,1mm -> -157941 m/s in Vielfaches von g -> 16100g
Wie genau sich da jetzt ein Kopf verhält weiß ich nicht. Aber evtl. hilft das hier ja. |
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Tomlins
Anmeldungsdatum: 27.11.2013
Beiträge: 2
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| Tomlins Verfasst am: 27. Nov 2013 14:29 Titel: Weitere Fragen... :-( |
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Hmmm, das verstehe ich...dann entsteht aber für mich eine weitere Frage. Wenn ich jetzt einen Schaum zwischen den zwei harten Gegenständen (Kugel und Boden) lege wie viel g wirkt dann auf meine Kugel, wenn der Schaum 12,7mm dick ist und eine compression force deflection (0,508cm/min. Strain Rate Force gemessen @ 25% deflection) von 62 kPa aufweist?
Das einzige was ich noch finde ist eine Shore "O" Härte von 32...aber die ist doch nicht wichtig, oder? |
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Panda
Gast
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| Panda Verfasst am: 27. Nov 2013 18:01 Titel: Re: Weitere Fragen... :-( |
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| Tomlins hat Folgendes geschrieben: | Hmmm, das verstehe ich...dann entsteht aber für mich eine weitere Frage. Wenn ich jetzt einen Schaum zwischen den zwei harten Gegenständen (Kugel und Boden) lege wie viel g wirkt dann auf meine Kugel, wenn der Schaum 12,7mm dick ist und eine compression force deflection (0,508cm/min. Strain Rate Force gemessen @ 25% deflection) von 62 kPa aufweist?
Das einzige was ich noch finde ist eine Shore "O" Härte von 32...aber die ist doch nicht wichtig, oder? |
Da würde ich dir jetzt echt gerne helfen, kann ich aber nicht. Habe mich noch nie mit so was beschäftigt. Müsste mich da erst mal selber schlau machen.
Sind diese 62kPa denn inklusive der deflection? (hab mal fix gegooglet ;>)
Wenn ja würde mich noch interessieren ob der Druck über den Stauchungsweg konstant ist und wie stark sich das maximal stauchen lässt. Die Shore "O" Härte härte ist unwichtig würde ich sagen, die beschreibt nur den Widerstand gegen das Eindringen eines anderen Körpers in den Schaumstoff. |
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