Mechanische Kennwerte - Flächenträgheitsmoment

Wissenschaft Physik
1

Hallo,

ich bin gerade dabei, meine wissenschaftliche Abschlussarbeit über
Biomechanik/Bionik zu verfassen. Dabei ist es meine Aufgabe,
mechanische Kennwerte allgemeinverständlich zu erklären. Da ich mich
hier als Mathematiker und Biologe etwas interdisziplinär einarbeite,
und manche physikalischen Aspekte eher intuitiv als gelernt angehe,
habe ich folgende Fragen:

  1. Wie sind Kennwerte in der Mechanik/Physik definiert - im
    Unterschied zu Materialkonstanten etwa? Es wird zwar in allen Büchern
    von Kennwerten gesprochen, eine genaue Abgrenzung habe ich jedoch
    noch nicht gefunden.
    2)Wieso ist das Flächenträgheitsmoment definiert als Integral über
    die Fläche mal Abstandsquadrat? Damit keine negativen Werte
    auftauchen oder damit der Abstand in anderer Gewichtung als die
    Fläche in die Integration eingeht?
    Und wie kann man verständlich erklären, dass die Einheit Meter^4 ist
  • mathematisch gesehen ist mir das ganz klar, anschaulich aber nicht.

Vielen Dank schon im Voraus für die Hilfe.

2

Hallo,

st zwar schon viele Jahre her, daß ich mich zuletzt damit beschäftigt habe, aber ich versuchs mal - ohne Gewähr.

zu 1)
Zu der Unterscheidung fällt mir nichts ein.

zu 2)

Wieso ist das Flächenträgheitsmoment definiert als Integral über

die Fläche mal Abstandsquadrat?
Sorry. die Antwort ist banal: weil es damit richtige Ergebnisse bei Spannungsberechnungen gibt.

Damit keine negativen Werte auftauchen

Das ist nicht der Zweck, sondern ein Ergebnis.

Und wie kann man verständlich erklären, dass die Einheit Meter^4 ist

Das kann man nicht verständlich erklären. Das gilt auch für andere Dimensionen, z.B. [F]=kg*m/s^2 (Kraft)

Gruß
Cassius