Ich habe 100m Seil und eine Seiltrommel mit einem Durchmesser
von 3,5m.
Eigentlich muss man das doch folgendermaßen rechnen:
(pi * d) / 100m Seil = Anzahl Windungen…
Ja, aber der Kehrwert ist gemeint. Bei einer kreisrunden Trommel hat eine Wicklung die Länge pi*d. Gefragt ist nun, wie oft die 100m auf diese Wicklung passen, also:
Wenn man es ganz genau nehmen will, kommen noch zwei Kleinigkeiten dazu:
Der zu berechnende Durchmesser der Seilwindungen ist um einen Seildurchmesser größer als der Außendurchmesser der Trommel
Der seitliche Versatz (eine Seilstärke) zwischen zwei Windungen verlängert dieselben nochmals
Bei wenigen Windungen eines dünnen Seils auf einer dicken Trommel macht beides nicht viel aus. Nimmt man im Beispiel einen Seildurchmesser von 1 cm an ergibt sich eine Abweichung von knapp 70 cm.
und wie muss ich die beiden Einflüsse mit in die Formel
berechnen?
Ok, etwas ausführlicher:
Biegt man einen dreidimensionalen Körper, so wird dieser an der kurveninneren Seite gestaucht, auf der äußeren gedehnt. In der Mitte bleibt die Länge unverändert. Die Mitte des Seils liegt um die Hälfte des Seildurchmessers von der Oberfläche der Trommel entfernt. Genau dieselbe Situation hätte man, wenn man einen (unendlich) dünnen Faden auf eine Trommel wickeln würde, deren Radius um einen halben Seildurchmesser größer ist.
Die Länge einer Windung wäre also (dTrommel + dSeil) * π
Wenn man die Windungen nebeneinander legt sind sie jeweils um einen Seildurchmesser versetzt. Die Seillänge für eine solche spiralförmige Windung ist die Hypothenuse eines rechtwinkligen Dreiecks. Die Katheten sind die Länge einer geraden Windung (siehe oben) und der Versatz. Mit dem Satz des Pythagoras lässt sich dann die tatsächlich benötigte Seillänge für eine Windung berechnen.
Wenn man die Windungen nebeneinander legt sind sie jeweils um einen Seildurchmesser versetzt. Die Seillänge für eine solche spiralförmige schraubenförmige Windung oder Wendel ist die Hypothenuse eines rechtwinkligen Dreiecks.
Wir sind hier bei Technik und Wissenschaft, da wollen wir doch wichtige Bezeichnungen nicht verwechseln, auch wenn das im Volksmund noch so oft gemacht wird.