Kraft von Nussknacker mit Gewinde
Ich würde geren berechen we viel Kraft ein Nusskncker mit Gewinde auf die Nuss ausübt. Gibts dazu ne Formel
3 Antworten
Eine exakte Berechnung scheitert an der unbekannten Reibung des Gewindes (typischerweise aus Holz und nicht geschmiert), ungefähr geht es über die Energieerhaltung:
Die Kraft, mit der Du drehst, multipliziert mit der Wegstrecke, längs derer Du diese Kraft ausübst ist gleich der Arbeit, die Du verrichtest, und die ist gleich der Kraft, mit der die Nuss geknackt wird, multipliziert mit dem Weg, längs dessen der Stempel diese Kraft ausübt.
Grob geschätzt drehst Du für eine Umdrehung längs eines Weges von 15 cm, und dabei bewegt sich der Stempel um 0,5 cm, also 1/30 des Weges, und somit mit 30-facher Kraft.
Was wäre, wenn man die Reibung vernachlässigt?
Dann gilt die von mir erwähnte Abschätzung über die Energieerhaltung.
und mit welcher Durchschnittskraft, dreht eine Hand?
Wessen Hand? Sekretärin oder Bauarbeiter? Irgendwas zwischen 10 N (ohne Anstrengung) und 50 N (kräftig, aber nicht zu sehr, weil sonst der Nussknacker kaputt geht).
Wenn Du mit Deiner Hand auf die Badezimmerwaage drückst, bekommst Du ein Gefühl dafür - daran denken, dass die Anzeige in "kg" ist und noch umgerechnet werden muss.
Das hängt vom Verhältnis der Wegstrecke ab. du drehst am Hebel, der dadurch eine Strecke bewegt wird, das Gewinde legt eine wesentlich kleinere Strecke zurück, die Kraft ist dadurch höher, ähnlich wie bei einem Flaschenzug.
Soviel Kraft du mit deiner Hand ausübst soviel wird auch auf die Nuss übertragen
Was wäre, wenn man die Reibung vernachlässigt? und mit welcher Durchschnittskraft, dreht eine Hand?