Druck an einem Punkt ist nicht wichtig

Sie erwähnen, dass die Bissfestigkeit 430.000 psi beträgt. Das ist keine Bissstärke, das ist ein Bissdruck, der an einer Zahnspitze zu spüren ist. Zwei Dinge sind hier relevant. Erstens, dass dieser Druck so ziemlich alles einbeulen wird. Zweitens wird dieser Druck sicherlich den Zahnschmelz einbeulen, bevor er einen harten modernen Stahl einbeult. Der von Ihnen zitierte Druck wird also den Zähnen des T. Rex mehr Schaden zufügen als jeder Metallstruktur, die ich gleich besprechen werde.

Ein T. Rex kann jedoch aufgrund seiner Bissfestigkeit immer noch einen Stahlkäfig beschädigen. Aber das wahre Maß seiner Bissstärke liegt in Krafteinheiten. Das Smithsonian Mag gibt die Bissstärke von T. Rex mit 12.800 lbs oder 57 kN an.

So erkennen Sie, ob ein Artikel beschädigt ist

Das kann viel Schaden anrichten. Hier auf Seite 12 finden Sie eine Materialliste und deren Streckgrenzen in MPa. Die Druckstufe wird berechnet, indem die Bissfestigkeit durch den Querschnitt des zu brechenden Materials dividiert wird. Wenn T. Rex einen Standardziegel (Streckgrenze 50 MPa) beißt, beträgt die Breite und Höhe des Ziegels 0,089 x 0,064 Meter oder 0,0057 m$^2$. Teilen Sie die Bissfestigkeit durch diesen Querschnitt und Sie erhalten 10 MPa. Also kann ein T. Rex einen Ziegelstein wahrscheinlich nicht direkt zerquetschen.

Dies ist jedoch nur erdrückend. Es gibt verschiedene andere Möglichkeiten, einen Ziegelstein zu zerstören. Dieselbe Tabelle zeigt die Zugfestigkeit eines Ziegels mit 7 MPa. Die gleiche Kraft, die unter Spannung aufgebracht wird, könnte einen Ziegel auseinanderziehen. Ein T. Rex kann diese Bewegung nicht ganz ausführen, aber er kann eine Scherspannung auf den Ziegel ausüben und würde dies wahrscheinlich tun, da seine Zähne zum Scheren ausgerichtet sind. dh die Zähne berühren sich nicht Punkt zu Punkt. Wenn der T.Rex also in einen Ziegelstein beißt, würden die lokalen Spannungen zwischen den Zähnen starke Scherkräfte erzeugen und den Ziegel überwältigen.

Was kann einen T. Rex-Biss überleben?

ASTM A656 ist ein hochfester, niedrig legierter Stahl, der üblicherweise als Strukturkomponente in LKW-Rahmen verwendet wird. Es hat eine Zugfestigkeit von 550 MPa. Wenn wir wollen, dass der Biss des T.Rex nicht mehr als 50 % der Streckgrenze erreicht, um sicherzustellen, dass wir sicher bleiben, dann brauchen wir einen Querschnitt von$\frac{57 \text{ kN}}{550 \text{ MPa}\cdot 0.5} = 0.0002 \text{ m}^2.$Dies ergibt ein Stück Stahl mit einem Radius von etwa 1 cm; oder etwa eine 11/16 " Stahlstange (diese Dinge werden in Zoll Durchmesser gemessen).

T. Rex ist im Vergleich zu einem Auto nicht so stark

Der Schädel von T. Rex ist etwa 1,5 Meter lang. Nehmen wir an, seine Bissreichweite beträgt 1 Meter. Arbeit oder Energie ist Kraft mal Weg, also sind 57 kN Biss über 1 Meter 57 kJ.

Ein Auto mit einer Masse von 1000 kg, das sich mit 35 mph bewegt, fährt ungefähr 15 m/s. Unter Verwendung der kinetischen Energiegleichung sind dies etwa 113 kJ; oder etwas mehr als die doppelte Energie eines T. Rex-Bisses. Ein F-150-Lkw wiegt eher 2200 kg; bei Autobahngeschwindigkeit liegt sie bei 30 m/s. Dies ergibt 1000 kJ; Das 20-fache der Arbeit oder Energie, die ein T. Rex leistet.

Sie können also sehen, dass die Belastung, der eine Autostoßstange bei einem Unfall ausgesetzt ist, viel höher sein wird als alles, was ein T. Rex tun kann. Wenn Sie sich die Strukturkomponenten der Stoßstange Ihres Autos ansehen, gibt es außer dem Rahmen des Autos wirklich keine massiven Metallteile mit einem Durchmesser von mehr als 2 cm. Nach ein paar Unfällen werden ein paar Aufpralle von Auto zu Auto bei niedrigen Geschwindigkeiten (> 20 mph) den Rahmen nicht wirklich verbiegen, zumindest nicht sehr. Da diese langsameren Stöße ungefähr dem Gebiss eines T. Rex entsprechen, besteht dies den Geruchstest als angemessen.

Fazit

Eine Stahlstange mit einem Radius von 1 cm aus dem gleichen Material wie ein Autorahmen sollte einem T. Rex-Biss ziemlich gut widerstehen. Insgesamt sollten angesichts des Energievergleichs bei einem T. Rex-Bit und einem Autounfall die Materialien und das Design Ihrer Autostoßstange der Aufgabe von Anti-T gewachsen sein. Rex-Panzerung.

Ankylosaurus war der Zeitgenosse von T-Rex und war gepanzert, um sich genau vor solchen Dingen zu schützen. Der Schutz bestand aus eng beieinander liegenden Knochenwucherungen auf der Haut, die offensichtlich mit starkem Bindegewebe mit dem Knochen und der darunter liegenden Muskulatur verbunden waren (so dass ein angreifender Dinosaurier den Schutz nicht einfach abreißen konnte). Ergänzt wurde dies dadurch, dass es tief am Boden lag und insgesamt eine große, konvexe Oberfläche präsentierte, was es T-Tex wahrscheinlich erschweren würde, einen guten Biss zu bekommen (insbesondere wenn sich das Ziel bewegt und einen Schwanzschläger schwingt, um sich zu verteidigen).

Moderne Rekonstruktion eines Ankylosaurus

Schildkröten sind eine weitere alte Spezies (tatsächlich älter als T-Rex), haben aber eine ähnliche Lösung entwickelt. Im Fall von Schildkröten haben sich die Rippen selbst entwickelt, um miteinander zu verschmelzen, um die schützende Schale zu bilden . Während Schildkröten, Schildkröten oder Sumpfschildkröten, soweit bekannt, nicht von T-Rex gejagt wurden, gab es riesige Krokodile und andere große räuberische Dinosaurier und Meerestiere, die Schildkröten jagten, so dass die Entwicklung eines harten Panzers für die Vorfahren der modernen Schildkröten offensichtlich von Vorteil war .

Beispiel eines Schildkrötenpanzers

Wenn Schildkröten oder ihre Verwandten von Tyranosauriern angegriffen würden, würden sie schnell geeignete Abwehrmechanismen entwickeln, um zu verhindern, dass sie (zu oft) gefressen werden, wie z Rippenknochen, aus denen die Schalen eine Art Gerüst bilden. Wenn wir uns vorstellen, dass sich die Querschnitte der Rippen zu einer „T“-Konfiguration entwickeln, bietet der gepanzerte obere Teil immer noch den Schutz, aber die vorstehenden Teile darunter können anders an Muskel- und Bindegewebe anhaften, um den Druck besser zu verteilen, und diese unteren Teile des Rippen können sich schließlich so entwickeln, dass sie zusammenpassen, um ein Muster wie das Innere einer Gewölbedecke zu erzeugen, um mehr mechanische Unterstützung gegen Hochdruckbelastungen zu bieten:

Eine gewölbte Decke. Die innere Struktur eines T-Rex-sicheren Schildkrötenpanzers könnte dieser ähneln

Die Nachteile dieser Schutzmaßnahmen sind, dass sie schwer und unflexibel sind. Sie erfordern viel Energie von der Kreatur, die sie trägt, und erschweren es, mit anderen Kreaturen im Ökosystem zu konkurrieren, die dieselben Nischen ausnutzen. Einige Kreaturen sind groß und aggressiv (wie Triceratops ), während andere sich zum Schutz in riesigen Herden bewegen und auf Geschwindigkeit angewiesen sind (wie Hadrosauriden ). Langsame, schwerfällige Kreaturen sind in einer solchen Umgebung im Nachteil, und tatsächlich scheint Ankylosaurus eine ziemlich seltene Kreatur gewesen zu sein, basierend auf der Anzahl der geborgenen Skelettreste.