Hallo,
hat jemand eine Erklärung dafür, warum man beim Zerschneidem mehrerer Papierblätter mehr Kraft braucht, um sie zu zerschneiden als wenn man nur eins zerteilt?
Ich meine, warum braucht man nicht die Kraft für ein Papier und die konstant bis alle Blätter zerschnitten wären und die Arbeit, die man verrichtet, wäre dann die Kraft mal die Höhe des Blattes mal die Anzahl der Blätter.
Aber im Normalfall ist die Kraft nicht konstant, sondern wächst zur Mitte des Stapels enorm an.
Warum ist das aber so und hat jemand eine Idee, wie man das Anwachsen der Kraft möglichst klein halten kann außer scharfem Werkzeug und Schmiermittel?
bei einem Blatt Papier hast du eine viel kleinere Schnittfläche, weil immer nur ein kleiner Teil des Messers schneidet.
Hast du nun einen ganzen Stapel Blätter hast du auch eine viel größere Fläche wo das Messer das Papier auf einmal durchtrennen muss.
und warum die Kraft zur Mitte hin zu nimmt liegt 1. an der eben erwähnten größer werdenden Auflagefläche des Messers auf dem Papier und 2. an der Hebelwirkung, die mit zunehmendem Schnitt gegen dich arbeitet
Warum das so ist habe ich jetzt versucht zu erklären, Abhilfen wären die genannten Probleme zu beseitigen.
Viel nützliches fällt mir dazu auf die schnelle aber nicht ein, außer längerer Hebel oder eben weniger Papier auf einmal schneiden
deine Arguentation wäre nur richtig, wenn Papier bzw. Auflagefläche und Messerkante absolut gerade wären und absolut parallel zu einander geführt - dann würde das Messer im gleichen Moment das Papier auf der gesamten Länge schneiden (und dann das nächste Blatt).
In der Praxis kriegt man das sowieso nicht hin, vielmehr vermeidet man das von vornherein z.B. durch ein abgerundetes Messer.
Bei Papierschneidemaschinen z.B. in der Druckerei ist das Messer schräg - solange Steigung mal Papierbreite grösser ist als die Stapelhöhe, kommt es nicht dazu, dass auf der ganzen Messerlänge geschnitten wird, daher bleibt die Kraft unter dem theoretischen Maximum. Selbstverständlich ist ein scharfes Messer immer am besten, wenn es stabil genug ist.
Gruss Reinhard
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Mehr kraft braucht man, wenn die blaetter alle aun einmal geschnieten werden. Die darunter liegende blaetter ueben einen wiederstand der ueberwunden muss. Wenn einzeln schneiden, die kraft bleibt die selbe wie bei einem blatt. Hier geht’s wohl wieder auf das klassische arbeit=kraft mal weg.
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Hallo,
hat jemand eine Erklärung dafür, warum man beim Zerschneidem
mehrerer Papierblätter mehr Kraft braucht, um sie zu
zerschneiden als wenn man nur eins zerteilt?
Ich meine, warum braucht man nicht die Kraft für ein Papier
und die konstant bis alle Blätter zerschnitten wären und die
Arbeit, die man verrichtet, wäre dann die Kraft mal die Höhe
des Blattes mal die Anzahl der Blätter.
Aber im Normalfall ist die Kraft nicht konstant, sondern
wächst zur Mitte des Stapels enorm an.
Warum ist das aber so und hat jemand eine Idee, wie man das
Anwachsen der Kraft möglichst klein halten kann außer scharfem
Werkzeug und Schmiermittel?
das ansteigen der kraft hat 2 gründe.
zum einen wird die schneide immer tiefer in das material gedrückt, hat also auch seitlich eine immer höhere reibung.
zum anderen wird die schneidfläche selbst größer, sobald man mehrere blätter schneidet. man muss also mehr moleküle auseinanderreißen, um zum ziel zu kommen.
wenn du einen dicken stapel hast, dann fängt die schneide beim ersten blatt an und schneidet dann schräg alle anderen durch. wenn sie dann so tief drinsteckt, dass sie alle blätter berührt, müsste sie die größte kraft haben und am ende müsste die kraft wieder sinken, weil die berührten blätter von der menge wieder abnehmen.
du kannst mit schmiermittel die reibung mindern. aus dem papier wird dann aber auch ein klumpen. je schärfer, dünner und härter die schneide, desto kleiner die kraft für dich. günstig wäre natürlich sowas wie ein brotmesser. da bleibt die kraft konstant für dich. der motor muss das dann übernehmen.
bei einem Blatt Papier hast du eine viel kleinere
Schnittfläche, weil immer nur ein kleiner Teil des Messers
schneidet.
Hast du nun einen ganzen Stapel Blätter hast du auch eine viel
größere Fläche wo das Messer das Papier auf einmal
durchtrennen muss.
Das ist doch nur, wenn man das Messer schräg auf das Papier ansetzt und nicht so, dass das ganze Messer aufliegt, oder?
und warum die Kraft zur Mitte hin zu nimmt liegt 1. an der
eben erwähnten größer werdenden Auflagefläche des Messers auf
dem Papier und 2. an der Hebelwirkung, die mit zunehmendem
Schnitt gegen dich arbeitet
Könnte man als Grund nicht auch noch sagen, dass die bereits durchtrennten Blätter an den Stellen, an denen die Schneide geschärft ist, ist ja immer dünner werdend, das Messer am durchgleiten hindern, wenn die bereits durchtrennten Blätter nicht von links und rechts weggenommen werden?
So würden sie später nicht nur Reibung an der Seite des Messers ausüben, sondern auch erstmal an dem Teil, womit das Messer schneidet.
das Prinzip einer Schere zu erklären sprengt etwas den Rahmen.
Zuerst, eine Schere schneidet nicht, sondern schert. Deshalb haben die Klingen eine Biegung ( Schränkung ) damit sie aneinander gleiten über die gesamte Länge. Wie wichtig diese Biegung und das Gegenlager ist, merkt man wenn man versucht mit eine Rechtshänderschere mit der linken Hand zu schneiden. Auch haben die Kannten der Klinge eine andere Geometrie als Schneidwerkzeuge, z.B. Messer.
Wird jetzt ein Blatt Papier geschnitten, scheren die Klingen das Papier von Anfang bis Ende, die Klingen gleiten aneinander, es ist keine Schneidspalt vorhanden. Die Kraft ist gering.
Und jetzt zum Papierstapel, Zuerst ist das Papier nahe am Gelenk ( Schluß ) dadurch ist eine gute Hebelwirkung vorhanden, die Klingen gleiten aneinander. Geht der Schnitt jetzt weiter, ändert sich die Übersetzung ( Hebelgesetz ), hinzu kommt, die Klingen gleiten nicht mehr aneinander, sie werden weggedrückt, der Schneidspalt wird breiter, das Papier wird erst gebogen und dann getrennt, was zwangsläufig mehr Kraft benötigt. Auch nachsetzen bringt nicht viel weil einfach die Klingen schon durch die Verformung vom Papier die Klingen auseinander drückt.
Scherenmacher war früher mal ein eigenständiger Beruf wie z.B. Messerschmied. Heute gehen sie in anderen Berufen auf wie z.B. Chirurgiemechaniker. Im Bereich der Chirurgiemechanik gibt es tausende verschiedene Scheren.
Man möge mir verzeihen es möglichst laienhaft beschrieben zu haben. Einige wichtige Details habe ich unterschlagen.
