Hallo,
ich häng da an einer kleinen Frage fest, vielleicht könnt ihr mir da weiter helfen.
Stellt euch eine ca. 100gr schwere Glasmurmel auf einem relativ glatten Parkettboden vor! Welche weiteren Angaben bräuchte ich um heraus zu finden wieviel Kraft benötigt wird um die Murmel ins rollen zu bringen. Gibt es da irgendwelche Formel´ n um so etwas zu berechnen?.
… und hier noch ein großes Dankeschön für eure Antworten …::* GREAT THANKS *::…
Hallo,
Stellt euch eine ca. 100gr schwere Glasmurmel auf einem
relativ glatten Parkettboden vor! Welche weiteren Angaben
bräuchte ich um heraus zu finden wieviel Kraft benötigt wird
um die Murmel ins rollen zu bringen.
Rollwiderstand ?.(Untergrund)
Kugeldurchmesser.
Kraftrichtung.
Gibt es da irgendwelche
Formel´ n um so etwas zu berechnen?.
Ja und nein.
Genau genommen braucht man nur das Hebelgesetz anwenden.
Da die Aufstands-Fläche der Kugel (oder Rolle) nicht 0 ist
weiß man eben nicht welche „Aufstandsbreite“ man annehmen soll
um welche die Kugel „gekippt“ werden muß, damit sie sich bewegt.
Gruß VIKTOR
Hallo,
Genau genommen braucht man nur das Hebelgesetz anwenden.
Da die Aufstands-Fläche der Kugel (oder Rolle) nicht 0 ist
weiß man eben nicht welche „Aufstandsbreite“ man annehmen
soll
um welche die Kugel „gekippt“ werden muß, damit sie sich
bewegt.
Richtig.
…und genau genommen müßte man noch das Massenträgheitsmoment der Murmel wissen, aber ich glaube, so exakt soll die „Murmelrechnung“ vllt.nicht erfolgen.
Gruß:
Manni
Hallo,
…und genau genommen müßte man noch das Massenträgheitsmoment
der Murmel wissen,
nein, denn es geht nicht darum eine bestimmte Geschwindigkeit zu erreichen sondern nur darum, die Kugel in Bewegung zu setzen. Dafür genügt jede noch so winzige zusätzliche Kraft (Zusätzlich zur notwendigen Hebelkraft).
Gruß, Niels
Hi,
also ich hab hier mal Folgende Angaben Zusammengetragen, die (laut VIKTOR ) zum berechnen der Kraft nötig sind.
Beispieldaten der „Murmel“
Rollwiderstandskoeffizient: 0,0005–0,001
Kugeldurchmesser: 6mm
Kraftrichtung: (ich hab keine Ahnung was damit gemeint ist) ich schätz mal vorwärts ^^
Falls für die Rechnung erforderlich, hier noch ein Paar Angaben zum Objekt:
Dichte = 0.0027 Gramm pro KubikMillimeter
Masse = 104.74 Gramm
Volumen = 38792.39 Kubik Millimeter
Oberfläche = 5541.77 Millimeter^2
Massenmittelpunkt: ( Millimeter )
X = 0.00
Y = 0.00
Z = 0.00
Hauptachsen der Trägheit und Hauptträgheitsmomente: ( Gramm * QuadratMillimeter )
Bezogen auf den Massenmittelpunkt.
Ix = (1.00, 0.00, 0.00) Px = 18476.04
Iy = (0.00, 1.00, 0.00) Py = 18476.04
Iz = (0.00, 0.00, 1.00) Pz = 18476.04
Nachdem ich leider noch nicht wirklich verstanden habe wieviel Kraft ich denn jetzt aufwenden muss um eine Murmel dieses Ausmaßes in Bewegung zu bringen, würde mir eine Beispielrechnung sehr weiter helfen.
Gruß „nennt_mich_du“
Hallo,
nein, denn es geht nicht darum eine bestimmte Geschwindigkeit
zu erreichen sondern nur darum, die Kugel in Bewegung zu
setzen. Dafür genügt jede noch so winzige zusätzliche Kraft
(Zusätzlich zur notwendigen Hebelkraft).
Da irrst du, min Jung.
Sobald du die Kugel in Bewegung setzen willst (und sie nicht gleitet), mußt du ihr eine Winkelbeschleunigung einprägen. Der Hebelarm der wirkenden Kraft (horizontal wirkend angenommen) und der Hebelarm der Rollreibung erzeugen Momente. Deshalb muß auch das entgegenwirkende Moment aus Massenträgheitsmoment* Winkelbeschleunigung in die Berechnung mit einfließen.
Es gibt eine translatorische und eine Rotationsbeschleunigung.
Gruß:
Manni
Hallo,
ich häng da an einer kleinen Frage fest, vielleicht könnt ihr
mir da weiter helfen.
Stellt euch eine ca. 100gr schwere Glasmurmel auf einem
relativ glatten Parkettboden vor! Welche weiteren Angaben
bräuchte ich um heraus zu finden wieviel Kraft benötigt wird
um die Murmel ins rollen zu bringen. Gibt es da irgendwelche
Formel´ n um so etwas zu berechnen?.
Gib mir mal über W-W-W Dein E-Mail-account (wenn Du möchtest).
Ich habe eine Berechnung, wie eine Kugel eine schiefe Ebene herunterrollt.
Mit Deinen Werten könntest du vllt. einen Ansatz finden.
Gruß:
Manni
Moin,
Hallo,
…und genau genommen müßte man noch das Massenträgheitsmoment
der Murmel wissen,nein, denn es geht nicht darum eine bestimmte Geschwindigkeit
zu erreichen sondern nur darum, die Kugel in Bewegung zu
setzen. Dafür genügt jede noch so winzige zusätzliche Kraft
(Zusätzlich zur notwendigen Hebelkraft).
Könntest du mal so nett sein und das vorrechnen? Würde mich interessieren.
Meine Annahme/Voraussetzung ist , dass die Zug/Schubkraft durch den Schwerpunkt der Kugel geht.
Die anderen Werte sind ja jetzt genannt worden.
Grüße.
roysy
Hallo Manni.
Es gibt eine translatorische und eine Rotationsbeschleunigung.
das ist so wohl richtig, aber hier wird eigentlich die Kraft bei einer
grenzwertigen Betrachtung gesucht wenn die Beschleunigung gegen 0 geht
da für die Beschleunigung kein Wert vorgegeben.
Gruß VIKTOR
Hallo Victor,
das ist so wohl richtig, aber hier wird eigentlich die Kraft
bei einer
grenzwertigen Betrachtung gesucht wenn die Beschleunigung
gegen 0 geht
da für die Beschleunigung kein Wert vorgegeben.
Das sehe ich etwas anders.
Die Kugel ist zunächst in Ruhe.
Der OP suchte die Kraft, die die Kugel „ins Rollen“ bringt.
Das lese ich so als sei die Kraft gesucht, die die Kugel aus der Ruhelage quasi „losbricht“.
Das kann man unter der Annahme eines Reibwertes der „Ruhe“ (Haftreibwert) errechnen.
Der OP nennt leider nur den Rollwiderstand 0,0005 - 0,001.
Die Kugel ist klein und ruht auf Linoleum.
Da wird der Haftreibungsbeiwert viel größer sein als der Rollwiderstand.
Ich habe mal das 10-fache des Wertes 0.001 angenommen, also 0,01.
Ist eine grobe (willkürliche)Schätzung.
Damit kann ich die Haftreibungskraft an der Auflagestelle errechnen.
Den Hebelarm der Rollreibung vernachlässige ich, da hierüber auch keine Angabe vorliegt. Er wird vermutl. bei einer kleinen Kugel klein sein?
Mit diesen Angaben und Annahmen habe ich die Grenzkraft abgeschätzt, die erf. ist, um die Kugel gerade eben in Bewegung zu bringen. (Losbrechkraft).
Das sind bei mir ca.0,035 N.
Gruß:
Manni
PS: mal sehen, ob sich der OP noch mal meldet. Die Frage wäre, ob er sich mit dem Massenträgheitsmoment auskennt.
Die Kugel mit 6 mm Durchmesser hat niemals ein Volumen von 38.792,39 mm³ sondern nur 113 mm³.
Insofern sind alle anderen Angaben (Gewicht)anzuzweifeln.
Hallo Manni,
danke für deine sehr hilfreiche Antwort, dir ist sogar das kleine Missgeschick von mir aufgefallen, der Durchmesser dieser Kugel mit dem Volumen 38.792,39mm³ muss natürlich 42mm lauten.
…aber mit den 0,035N hab ich zumindest schon mal einen Anhaltspunkt
PS: Ich kenn mich nicht wirklich gut mit dem Massenträgheitsmoment aus, ich vertrau da einfach mal auf die Programme die mir diese Ergebnisse ausspucken. Die Angaben stimmen also in sofern (bis auf den Durchmesser der Kugel, sie ist natürlich 42 mm anstatt 6mm --> das war ein Tippfehler meinerseits)