Hallo qilo-bit,
Wenn dies z.B. innerhalb von 10 Millisekunden geschieht, ist
die Aufprallbeschleunigung
2,5 m/sec durch 0,01s = 250 m/sec-quadrat
Wenn dies z.B. innerhalb von 0,1 Sekunden geschieht, ist die
Aufprallbeschleunigung
2,5 m/sec durch 0,1s = 25 m/sec-quadrat
die Frage nach der Beschleunigungsdauer beim Aufprall hatte ich mir auch gestellt. Dabei habe ich sie wie folgt abgeschätzt: Wenn die Kiste ein massiver Holzblock wäre, so dürfte sich die Stoßwelle mit etwa Schallgeschwindigkeit durch den Block ausbreiten. In Holz beträgt die Schallgeschwindigkeit ca. c=4000m/s. Wenn die Kiste etwa s=1m Kantenlänge hat, so kommt man auf eine Stoßzeit von t=s/c=(1/4000)s, also irgedwas zwischen 0,1 ms und 1 ms. Dies ist erstaunlich kurz! Je nach dem, ob der Stoß vollkommen elastisch, vollkommen inelastisch oder irgendwas dazwischen abläuft, ändert sich die Geschwindigkeit senkrecht zur Wand um 2.5m/s (Kiste kommt zum Stehen) bis um 5m/s (Kiste wird reflektiert). Die Beschleunigung beträgt dann also sage und schreibe zwischen a=(2.5m/s)/(1ms)=2500m/s^2=250*g (lange Stoßzeit, inelastisch) und a=(5m/s)/(0.1ms)=50000m/s^2=5000*g (kurze Stoßzeit, elastisch).
Eine wirkliche Kiste ist aber kein massiver Klotz, sondern besteht vornehmlich aus Seitenflächen, die wiederum aus aus einzelnen Latten bestehen können. Je nach Konstruktion kann der Stoß also auch durch seitliche Ausscherung abgefangen werden, so dass sich dadurch die Stoßzeit verlängern kann. Sofern die Kiste aber den Aufprall heil übersteht, sollte sich die Stoßzeit nicht gar zu sehr verlängern, weil sich die Holzlatten dann nicht zu stark verbiegen dürfen (sonst brechen sie). Rein intuitiv würde ich sagen, dass sich die Stoßzeit der realistischen Kiste nicht um mehr als einen Faktor 10 gegenüber dem massiven Holzklotz verlängert. Also würde ich 10ms als den größten Wert ansetzen. Wenn nun noch die Kiste nach dem Stoß ruht, erhält man eine Beschleunigung von mindestens 250m/s^2=25*g.
Will man nun Standard 1 mit Standard 2 vergleichen, so muss natürlich bekannt sein, wie die Beschleunigung bei Standard 2 zustande kommt. Ich vermute mal durch eine Zentrifuge. Dann wirkt ein gleichmäßiger Druck auf eine der Seitenflächen der Kiste (genau wie beim Aufprall bei Standard 1). Der Unterschied zum Aufprall besteht in der Zeitabhängigkeit der Beschleunigung. Bei Standard 2 (Zenrifuge) ist die Beschleinigung zeitlich konstant, aber beim Aufprall ändert sie sich während der Stoßzeit von Null auf einen Maximalwert. Dieser Maximalwert kann evtl erheblich größer sein als die oben ausgerechneten Mittelwerte. Bei Standard 1 wirken also stärkere Spitzenkräfte, bei Standard 2 wirkt die Kraft hingegen über einer längeren Zeitspanne.
Aber egal wie die Details nun genau aussehen mögen, ich würde die Kiste mit 1.5*g auf keinen Fall verwenden, denn sie würde ja bereits zerbrechen, wenn ich auch nur eine weitere Kiste draufstelle ('ne halbe Kiste würde sie gerade noch so vertragen).
Viele Grüße
Jens
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