Berechnen Sie die Größe der Kraft, die durch einen fallenden Gegenstand auf eine bestimmte Fläche wirkt

Ich habe eine einfache Frage: Ist es möglich, die Größe der Kraft zu berechnen, die durch ein fallendes Objekt auf einen bestimmten Bereich wirkt?

Nehmen wir an, ich habe ein Objekt mit Masse 5  kg . Ich lasse dieses Objekt in einer Höhe von 1 Meter fallen. Es war potentielle Energie

E P = H M G E P = 5 ( 9.81 ) E P = 49.05  J

In Bodennähe ist die kinetische Energie des Objekts

E k = E P

Die Geschwindigkeit ist also

E k = 2 E P 5 E k = 19.62 = 4.429 M S

Gibt es eine Möglichkeit, die Kraft eines Objekts gegen den Boden zu berechnen, wenn es darauf fällt? Wenn nicht, was ( gegen Masse) kann für dieses Problem berechnet werden?

EDIT: Nehmen wir an, der Boden ist aus Glas, Dicke 10  cm . Welche Eigenschaften wären betroffen?

Es gibt überhaupt keine Möglichkeit, Fähigkeiten vom Typ Physik 101 zu verwenden, es sei denn, ich sage Ihnen etwas wie "Der Boden verhält sich, als wäre er eine Feder mit Konstante 10 4 Nm " . In einer typischen ernsthaften Anwendung würde dies entweder berechnet (z. B. FEA) oder mit einem Druckwandler gemessen oder sehr oft beides.
Bei vielen Berechnungen von Kräften kann man davon ausgehen, dass alles absolut starr ist, aber dieser Ansatz kann hier nicht funktionieren. Wenn das fallende Objekt und der Boden beide völlig starr wären, müsste es beim Aufprall auf den Boden in kürzester Zeit von der Geschwindigkeit in den Stillstand übergehen, was eindeutig unmöglich ist.
Je härter der Gegenstand und der Boden, desto größer die Wucht beim Aufprall. Wenn Sie sich immer härtere Objekte vorstellen, werden die Kräfte immer größer und es gibt keine Obergrenze.

Antworten (1)

Ihre Daten sind nicht genug. Sie benötigen einige Daten zum Bodenmaterial (z. B. Elastizitätsmodul), Körpermaterial und -form usw. Wenn der Boden beispielsweise nicht hart ist, ist die Kraft gering.

EDIT (10.06.2013): Wie gesagt, Sie benötigen mehr Eingabedaten. Ich habe keine Zeit, Ihnen eine detaillierte Analyse zu geben. Unter https://www.endevco.com/news/archivednews/2009/2009_02/tp321.pdf können Sie sich ein Bild von den wesentlichen Faktoren des Problems machen.

Ok, ich habe meine Frage bearbeitet. Es ist 10 cm dickes Glas.
Immer noch nicht genug (siehe meine Antwort).
Ok, welche physikalischen Größen sollte ich überprüfen? Ich weiß absolut nichts, außer dass es einige Auswirkungen auf den Boden gibt. Was ist das für ein Effekt?
Bitte beachten Sie die Bearbeitung meiner Antwort.
Danke. Gibt es weitere Seiten für dieses weiterführende Studium?
@user35443: Unter en.wikipedia.org/wiki/Impact_(mechanics) gibt es die folgende Referenz: Goldsmith, W, Impact; The Theory and Physical Behavior of Colliding Solids, 2001, Dover Publications, ISBN 0-486-42004-3 , aber ich habe es nicht gelesen. Lassen Sie mich nur anmerken, dass es für den Aufprall nicht sehr wichtig ist, wenn es sich um einen Aufprall eines fallenden Körpers handelt: Die Mechanismen sind ziemlich ähnlich, wenn beispielsweise zwei Autos aufprallen.
Berechnen Sie die Größe der Kraft, die durch einen fallenden Gegenstand auf eine bestimmte Fläche wirkt
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