Kracht bij val

Moderator: physicalattraction

Berichten: 387

Kracht bij val

Hoe groot is de kracht/het kracht verloop op een massa als die valt op een oppervlak, als men aanneemt dat de massa van het oppervlak oneindig is ?
Bestaat daar een algemene formule voor ?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.901

Re: Kracht bij val

Hangt van de elasticiteit en/of samendrukbaarheid van het oppervlak en voorwerp af.

Berichten: 3.862

Re: Kracht bij val

Human schreef: zo 14 feb 2021, 14:38 Hoe groot is de kracht/het kracht verloop op een massa als die valt op een oppervlak, als men aanneemt dat de massa van het oppervlak oneindig is ?
Bestaat daar een algemene formule voor ?
het gaat om de vertraging op het moment dat het voorwerp de grond raakt. bv een glas wat valt op een harde tegelvloer of een hoogpolig tapijt. of een glas in een stuk schuimrubber gewikkeld wat valt op een harde tegelvloer. alleen in het eerste geval zal het glas vrijwel zeker stukspringen vanwege de snelheidsafname van max naar 0 over een afstand van vrijwel 0.

Berichten: 387

Re: Kracht bij val

Dacht ik al ..... had er onlangs een discussie over met iemand.

Ik stelde ook dat het gewoon afhing van de mate van het verloop van de vertraging volgens de simpele formule
K = m.a

Als men met een (ingebouwde) vertraging- meter het verloop van de vertraging zou kunnen meten ... kent men ook via de massa het krachtverloop.

Voor mij mag deze topic sluiten hoor.
Met dank.

Re: Kracht bij val

Nog even ter aanvulling:

In het materiaal wordt niet meer gesproken van krachten, maar spanningen. Het spanningsverloop is afhankelijk van van allerlei materiaaleigeschappen (elasticiteit idd (te stijf en het zal bezwijken), anisotropie, homogeniteit etc). Zolang het oppervlak niet bezwijkt zal deze spanning (N/mm2 of MPa) oneindig voortgaan en met een bepaalde functie oneindig lang afnemen.

Aan "grensen" van het materiaal wordt weer gebruik gemaakt van een kracht (in Newton).

Berichten: 387

Re: Kracht bij val

Dank U

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: Kracht bij val

als men aanneemt dat de massa van het oppervlak oneindig is ?
Ik neem aan, dat je "oneindig" met opzet zo geformuleerd hebt?

Berichten: 387

Re: Kracht bij val

Ja, om geen rekening te moeten houden met de botsingswetten tussen twee reeele massas

Gebruikersavatar
Berichten: 4.312

Re: Kracht bij val

Mij lijkt het dat Xilvo gelijk heeft.

PS
Men kan niet de onderstelling maken dat de oppervlakten volledig star zijn.

Berichten: 387

Re: Kracht bij val

Dat heb ik ook niet gesteld, wel dat ik aanneem dat de tweede massa oneindig groot is.
Ik heb nooit beweert dat Xilvo ongelijk heeft !!!

Berichten: 25

Re: Kracht bij val

Nog een kleine aanvulling. Als je iets van een meter hoogte laat vallen op een stenen vloer en het voorwerp wordt tijdens het raken van de vloer 0,1 mm ingedrukt dan is de gemiddelde vertraging 10.000 g. Een smartphone vindt dat niet leuk. Maar als er iets flexibels omheen zit wat bij de botsing 1 mm kan in veren dan is de gemiddelde vertraging nog maar 1000 g. Dus een hoesje om je smartphone kan je veel ellende besparen.

Gebruikersavatar
Berichten: 4.312

Re: Kracht bij val

Die enorme vertraging is op zichzelf geen punt als hij overal het zelfde is.
De destructie ontstaat nu juist,doordat het niet overal het zelfde is.

Berichten: 387

Re: Kracht bij val

Tom12Volt en tempeller,

Bedankt,
Dat vind ik nu echt eens "de klok" EN "de klepel" weten hangen.
Wat tempeller schreef vind ik een fantastisch inzicht, voor diegenen die het nog niet hadden.... waaronder ikzelf.
Moesten alle punten van de iphone, of wat dan ook, dezelfde vertraging zouden ondergaan bij het vallen / botsen... zou er geen destructie zijn...... zo eenvoudig en toch zo brilliant !

Berichten: 25

Re: Kracht bij val

tempelier schreef: di 09 mar 2021, 12:05 Die enorme vertraging is op zichzelf geen punt als hij overal het zelfde is.
De destructie ontstaat nu juist,doordat het niet overal het zelfde is.
Ik had aanstootfrequenties en eigenfrequenties even buiten beschouwing gelaten om het simpel te houden. De verhouding tussen deze 2 bepalen de responsie van een onderdeeltje en of er wel of niet schade optreedt.

Maar nu even een statische beschouwing wat gerechtvaardigd is als de eigenfrequenties van de div. onderdelen hoger liggen dan de aanstootfrequenties. Als de casing en de printplaat een vertraging krijgen van 1000 g dan wordt deze vertraging ook doorgegeven aan onderdeeltjes via hun bevestigingspunten, dat kunnen schroefjes of een soldeerver binding zijn. En als die niet sterk genoeg zijn dan bezwijkt het.

Dynamisch gezien wordt het een geheel ander verhaal. Liggen de eigenfrequenties van de onderdelen hoger dan de aanstootfrequenties dan hebben we een beneden-kritische aanstoting en zijn de versnellingen op de onderdelen hoger dan die van de aanstoting, mede afhankelijk van de demping. De verbinding tussen de onderdelen kan dan bezwijken door te grote krachten. Bij een boven-kritische aanstoting zijn de versnellingen op het onderdeel juist lager maar ontstaat er wel een grote relatieve verplaatsing waardoor de verbinding kan bezwijken terwijl het onderdeeltje nog niet eens de volle versnelling heeft gekregen.

Iets bezwijkt, simpel gezegd, als de materiaal spanningen groter worden dan de treksterkte. Bij beide soorten aanstoting bezwijkt het onderdeel door te hoge spanningen, maar de bezwijkmechanismen zijn verschillend: in het eerste geval door te grote massa krachten, in het tweede geval door te grote relatieve verplaatsingen.

Berichten: 25

Re: Kracht bij val

Human schreef: di 09 mar 2021, 14:01 Tom12Volt en tempeller,

Bedankt,
Dat vind ik nu echt eens "de klok" EN "de klepel" weten hangen.
Wat tempeller schreef vind ik een fantastisch inzicht, voor diegenen die het nog niet hadden.... waaronder ikzelf.
Moesten alle punten van de iphone, of wat dan ook, dezelfde vertraging zouden ondergaan bij het vallen / botsen... zou er geen destructie zijn...... zo eenvoudig en toch zo brilliant !
Inderdaad een leuke benadering dat er niets stuk gaat als alle onderdelen dezelfde vertraging krijgen. Dat is alleen zo als je verder alles vergeet. Maar er is in het apparaat een "schokpad", niet alles wordt gelijktijdig op dezelfde manier aangestoten. De casing krijgt een schok door de botsing met de vloer, die volgens de Wet van Murphy vaak uit steen bestaat. Maar de onderdelen in de casing botsen niet met de vloer maar worden "meegenomen" door de casing of de print. Er kan toch schade optreden als alle onderdelen dezelfde vertraging krijgen.

Reageer