Beschleunigung eines Maiskorns

Erste Frage Aufrufe: 278     Aktiv: 23.07.2023 um 23:00

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Hallo, ich war gerade bei den Hühnern, hatte ein Maiskorn in der Hand, presse die Finger zusammen bis die Kraft so groß war, dass das Maiskorn aufgrund der Formbeschaffenheit nach vorne glitt, dadurch wurde das Korn beschleunigt und flog einige Meter weit.

Zwar gehe ich mit offenen Augen und der Leidenschaft durchs Leben, vieles zu hinterfragen, anstatt einfach hinzunehmen und zu akzeptieren. Doch reichen meine Kenntnisse leider nicht aus, um diese Fragestellung physikalisch oder mathematisch näher zu untersuchen oder zu erklären. Ich habe mir einige Wikipedia Seiten dazu angesehen, dabei hätte ich folgende Vermutung: Übertragung der kinetischen Energie an das Maiskorn durch einen elastischen Stoß der beim Zusammenpressen der Finger mit hoher Kraft auf der Rückseite des Korns wirkt, dieses beschleunigt und in eine Wurfbewegung versetzt.

Nun bitte ich euch, anhand meiner Vorgaben und des beigefügten Videos für weitere Erklärungen/Berechnungen.
Ich wäre euch sehr dankbar dafür und jetzt lasst uns mit der Diskussion beginnen.

Video: link
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1 Antwort
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Das Problem ist physikalisch relativ kompliziert zu beschreiben. Es würde mich reizen, ein eigenes Erklärvideo dazu zu machen, wenn Zeit habe. Ich versuche es schon mal in Kürze zu beschreiben:
Kinetische Energie (1/2mv²) wird nicht übertragen, denn die Finger haben keine Geschwindigkeit. Stattdessen wird durch den Druck der Finger Spannungsenergie aufgebaut, wie bei einer gespannten Feder. Die Finger drücken dabei leicht schräg auf die Oberfläche des Maiskorns, so dass eine Kraftkomponente senkrecht auf das Korn wirkt, die es zusammendrückt und eine zweite Kraftkomponente nach vorn, die das Maiskorn beschleunigen möchte. Das Maiskorn kann sich aber nicht nach vorn bewegen, weil es durch die Reibung zwischen Finger und Kornoberfläche daran gehindert wird. Ab einem gewissen Druck ist die Kraftkomponente nach vorn größer als die Reibungskraft und das Maiskorn löst sich aus der Klemme. Dabei wird die bisher gespeicherte Spannungenergie schlagartig in kinetische Energie umgesetzt und das Maiskorn fliegt mit hoher Geschwindigkeit davon.
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Ich danke dir wirklich sehr für diese ausführliche und verständlich zu lesende Antwort. Dann bin ich mit meiner Annahme ja komplett daneben gelegen.
Spannungsenergie also, daran hätte ich wirklich nicht gedacht. Bekommt man es jedoch so schön und einfach erklärt, ist es gedanklich aber gut nachvollziehbar, auch wenn der Gedanke, das Zusammenpressen der Finger als Federkraft anzusehen, etwas gewöhnungsbedürftig ist, vor allem wegen der quer zur Achse wirkenden Kraft.
Auf alle Fälle aber, ist es ein komplexer physikalischer Vorgang, auch wenn es sich dabei nur um ein einfaches Maiskorn bei einer banalen Tätigkeit wie Hühner futtern handelt ;-)
  ─   klim 23.07.2023 um 22:58

Ich danke dir für diese spannende Frage. So scheinbar einfache Probleme aus dem Alltag machen den meisten Spaß.   ─   stefriegel 23.07.2023 um 23:00

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