Wann zerreißt eine Metallscheibe?

Nachtrag:
hab ich oben nicht geschrieben, dass ich für r 0,25 m verwendet habe, für 0,245 wär es dann etwas zu niedrig ausgefallen.
Wegen der Annahmen und Vereinfachungen ist das Ergebnis natürlich nicht exakt, zeigt aber schonmal die Größenordnung an.

Hi,

nachdem hier schon ein paar gut Werte auftauchen (nach dem ganzen Chaos am Anfang der Threads) hab ich auch mal was gerechnet.

Ein dünner rotierender Ring (bzw. ein dünnes Rohr):
Dichte: 7500 kg/m^3
Rp0,2: 1570N/mm^2 (Stahl: St 1570/1770)
Das lässt sich dann relativ einfach rechnen, wenn man den Ring halbiert und die Fliehkraft einer Hälfte ins Gleichgewicht mit der Zugspannung der Schnittflächen setzt.
Ergebniss:
Radius [m] Drehzahl [U/min]
0,01 535000
0,1 53500
1 5350
10 535
...
Die Dehnung ist bei allen Fällen ca 0,75%

Ein dicker Ring bzw. eine volle Scheibe sollten da noch mehr aushalten, leider ist das aber etwas schwieriger zu rechnen... (Zweiachsiger Spannungszustand, DGL herleiten und lösen...)

DerRing

Mir fällt auch grad mal auf, dass ich die Fliehkräfte über die Gesamtlänge des Stahlstabs hätte integrieren müssen, weil der ja auch nahe des Mittelpunktes reißen kann.

FAIL :D

@23.58 schon etws im "Spezialforum" bekommen was korrekt zu sein scheint?

@sirlazarus deine Fehler, meine Fehler, unsere Fehler ;) Also nicht schlimm :)

@23.58

Ja, um 4:45 Uhr will dir niemand helfen deine Flugmaschine zu bauen. Sind wir böse.

@LoggDog

Was ist unendlich viel Energie? Oder ist dies nur das bisher bekannte Ergebniss aus Formeln zur möglichen Berechnung der Anforderungen um C zu erreichen oder gar zu überschreiten?



Wenn sich also v der Lichtgeschwindigkeit annähert, wird der Wert unter dem Bruchstrich infinitesimal klein. Für v -> strebt E(v) also gegen unendlich.



"Unendlich" kommt auch bei Formeln raus, wenn ich berechnen will, wie hoch die Warscheinlichkeit ist durch eine Betonmauer durchzufallen ohne sie zu berühren/zerstören.

Da kommt dann sicher nicht unendlich raus, sondern 0. Wenn du schon versuchst, Argumente ins Lächerliche zu ziehen, dann mach es wenigstens richtig ;)

@RaccoOn_

...sich durch das wasser bewegt, die elektronen bewegen sich jedoch nicht mit überlichtgeschwindigkeit..

Nicht schneller als das Licht im Vakuum, aber schneller als das Licht im Wasser, was dadurch möglich wird, das die Phasengeschwindigkeit des Lichts in Materie stets kleiner ist als c0.
c0 kann natürlich nicht überschrritten werden.

Wikipedia: Tscherenkov-Strahlung

Edit:

für v->c strebt E(v) gegen unendlich. Sorry.

@Zotteltier
Zugfestigkeiten sind empirisch bestimmte Groessen die fuer Staebe und Normalspannung gelten

Nicht fuer diese Scheiben hier
Wie du leicht feststellen kannst haengt dein Ergbeis enstcheiden von dem 1cm radius an den du angenommen hast...
Und warum 1cm
Warum ist es nicht einfach eine Massive Scheibe ohne Achse die von Aussen gedreht wird?

Ganz einfach nach deiner Rechung kame dann bei Jeder Rotationsgeschwindigkeit eine Unendlche Spannung in der Mitte raus....

Glaubst du wirklich das jede Rotiernde Metalscheibe eine unedliche Spannung ind er Mitte aufweist?

Dein Fehler ist anzunhemen das alles was einen "auesseren Ring" der scheib abhaelt wegzufliegn die Bindung an die inneren Ringe ist
Dass also der "innerste" Ring sehr klein wird die Kraft dro sehr gross werden muss weile r alles ahelt oder

Ist es aber nicht so
Auch das ein Ring er seine Form von selbst haelt also seinen Umfang nicht veraender will halet ihn davon ab wegzufliegen.
Der inerste ring muss nicht die auesseren halten...
Darum istd ei Spannung auch nicht viel groesser dirt als anderswo.

Will sagen den 1cm in deiner Rechung hats du willkeurlich geraten dein Erbnis hat leider nichts mit der Realiatet zu tun....

Zentrifungen drehen sich mit 600,000 pro Minute
Und denken nicht mal dran ausseinader zu fliegen....


Um es klahr zu amchen alleine um festzustellen welche Spannungen in der Shceieb wo herrschen muss man eien Pertielle DGl loesen
(Integral reicht nicht)
Wann wo was wie reisst ahengt von Details wie Gittefehlern ab...
Es muss dafuer naehmlcih zu eienr Sponaten symmetriebrechung kommen.

Sagen wir erst mal normalerwiese reissen scih Achsen von Raeder aufgrund von Drehbeschnlunigungen los und nicht aufgrund von Drehgeschwindigkeiten

Bei der Beschleunigung muss das Drehmoment aehmlich tatsaechlich vond er Achsee auf das Rad uebrtragen werden....

Dafuer ist die Scherspannung das entscheidene und nicht die Normalspannung die du berechtes hast...

Die Geschwindigkeit wird eher durch reibung und Antrieb begrenzt als durch Materialversagen

weil die Frage des Therast also keine Praktsiche Anwendung hat
gibt es dafuerauch keine Empirisch bestimmten Werte wie die zugfestigkeit..

Theoretsich sind Platsiche Verformung sehr kompliziert vorherzusagen..

@Obrien ich ziehe nichts ins Lächerliche, ich drücke es in etwa so aus, wie die Glotze es mir vermittelte. Ich bin kein hochbegabter Mathematiker & muss mich an kleine Dinge halten >_>
Nur weil ich Wissenshunger habe & mitreden/lernen möchte, solltest du nicht denken, ich sei ein "Eierkopf" der Dummes Zeug reden will :)

Und ja, es kommt Null raus. Ich versuche mich zu erinnern (fällt schwer, hatte diverse OPs nach dem ich es sah). Dort wurde in einer BBC Doku gesagt, dass bei meinem "Beispiel" die Zahl null für Unendlich steht. Warum weiß ich nicht, selbst eure Formeln hier sind mir nicht bekannt, daher sind Formeln von Astro/Quantenphysiker etc für mich NOCH unverständlicher ^^
Ich glaube mich zu erinnern, dass es bei der Doku um die Stringtheorien & Paralleluniversen ging :/ Wie gesagt, vieles fehlt in meinem Köpfchen, da ich oft "gute Nacht" sagen musst ><
Aber bei der erläuterung der Formel (mit dem Unsinnigen Wert :)) bin ich mir sicher. Ich gucke mal nachher ob ich vllt einen blöden youtube Upload finde mit der Dokumentation.


Wie gesagt, ich bin nicht vom "Fach", werde aber von meinem überdurchschnittlichen IQ dazu getrieben, trotz mieser Schulbildung viel zu lernen/zu fragen/zu vermuten (ist ja eigentlich gesund :)).


Hier will ich 99,99% lernen, nicht vermitteln.


In dem Sinne.... =)

@LoggDog

<iich ziehe nichts ins Lächerliche, ich drücke es in etwa so aus, wie die Glotze es mir vermittelte. Ich bin kein hochbegabter Mathematiker & muss mich an kleine Dinge halten >_>[/i]

Na sorry, das kam etwas anders bei mir an.

Öh...

ich ziehe nichts ins Lächerliche, ich drücke es in etwa so aus, wie die Glotze es mir vermittelte. Ich bin kein hochbegabter Mathematiker & muss mich an kleine Dinge halten

Wie gesagt, das kam so nicht bei mir an. Sorry.

@Obrien kein Problem, sind ja Menschen & können kommunizieren für Lösungen :)

Werde weiterhin mitlesen & ggf. müsst ihr mir vergeben, sollte ich für euch möglicher Weise verständliches erfragen müssen, um es zu verstehen.

Aber weg bekomme ich meine Augen nicht bei einem solchen Thema =)

@23.58

Sagt dir der Begriff nicht euklidische Geometrie etwas?

Abgesehen davon, dass deine Scheibe auf jeden fall vorher zerreisst, kann die Radialgeschwindigkeit nicht c überschreiten, allein aufgrund der Geometrie. => du kannst dein Konzept vergessen, wie alle anderen Dinge die du gerne hättest, du aber nie kriegen wirst.

@JPhys
Ich war das mit dem Stab und nicht mit dem Ring. Stab an einem Ende an einer Achse, und dann rotierend um diese Achse, das hätte ich noch dazu schreiben sollen. Hab das mal schnell aufgemalt.

Wenn ich jetzt auf diesem Stab willkürlich einen Punkt festlege, dann sollte die Kraft die an diesem Punkt "zieht", der Zentrifugalkraft, des weiter außen liegenden Stücks des Stabes entsprechen oder?

Winkelgeschwindigkeit bleibt gleich, und die Dichte nehme ich als homogen an, Die Fliehkraft gleich großer Teilabschnitte hängt dann nur noch vom Radius ab. Der Abschnitt ganz außen hat also den größten Anteil.
Das war dann der Fehler bei mir da ich eben nur diesen Abschnitt betrachtet habe. Im Grunde müsste man nach innen aufsummieren, so dass innen die größte Kraft wirkt und nach außen wirds etwas weniger. Ich seh da aber keine unendliche Spannung in der Mitte.

Rechnerisch ist das dann sicher nicht so einfach auf die Scheibe zu übertragen, daher die Vereinfachung, das sollte ja eigentlich auch nur eine Untergrenze aufzeigen. In der Scheibe wirken, wie Du ja schon sagst, noch wesentlich mehr zusammenhaltende Kräfte.

@LoggDog

nein leider auch da noch keine antowrt bekommen

@Zotteltier
danke für die stabberechnung die sagt mir schon mal das da doch 1millionen umdrehungen drin sein müssten, bei ner scheibe

@drecksbengel

ich will auch keine jenseitsflugmaschine bauen ;) nur ne testatika mit der ich mein ufo betreibe ;)

und sonst danke euch allen schonmal aber wär echt geil wenn das jemand mit ner scheibe ausrechnen könnte

@23.58
Die Berechnung war falsch, ist also für weiterführende Aussagen nicht zu gebrauchen.

@Zotteltier

auch nicht nur für die stange???

@23.58
einfach nur falsch, ich hab sogar noch nen Fehler gefunden.......näh dat is heut nich mein tag

@Zotteltier
"Ich war das mit dem Stab und nicht mit dem Ring. "
Tut mir leid dann ahbe ich dich missverstanden
Mit dem stab ist das korrekt...

"Wenn ich jetzt auf diesem Stab willkürlich einen Punkt festlege, dann sollte die Kraft die an diesem Punkt "zieht", der Zentrifugalkraft, des weiter außen liegenden Stücks des Stabes entsprechen oder?"

Ja

sowas wie
Kraft=Querschnitt Winkelgescheindigkeit^2 dichte Integral l^2 dl
Also
Kraft=1/3 Querschnitt Winkelgescheindigkeit^2 dichte L^3

Kraft=Querschnitt mal Zugfestigkeit

Und ja damit kann man tatsaechlich eine Winkegeschwindigkeit ausrechen...

"Ich seh da aber keine unendliche Spannung in der Mitte."

Das passiert wenn man die Ueberlegung direkt auf die Scheibe uebrtraegt....

"Das sollte ja eigentlich auch nur eine Untergrenze aufzeigen"

Das tut es die scheibe ist viel stabiler

@JPhys

kannst du mir das nicht mal bidöööööö ausrechnen???

@23.58

Also nehmen wir eine Eisenstange die sich umihren Mittelpunkt dreht...

Und deren Laenge viel groesser ist als ihre dicke

Kann sich (nach meine Rechnung) wenn sie 1m lang ist in beide richtungen vom Mittelpunkt lang ist
bis zu 16.000 Umdrehungen pro sekunde
also 720.000 Umdrehungen pro Minute bewegen

Bevor ihre zentrifugakraft sie auseinander reist

wenn es statt einem meter
25 cm in jede richtung sind
8 mal so viel...

also
5.650.000 Umdrehungen Minute....

bei 4 m radius

Eine Scheibe mit gleichem Radius ist wesentlich stabiler...

Denke bitte daran das bei normaleratmoshere das Zeug bei diesen Rotationsgeschwindigkeitenschon lange durch den Luftwiderstand abgerissen oder durch die Waerme geschmolzen waere..

Die Hochgeschwindigkeits Zetrifugen mit 600.000Umdrehungen sind natuelrich nicht einen m gross und werden im Vakuum betrieben .....