Versuch zur Stabilität von Röhrenknochen

Dieser Versuch zeigt eindrucksvoll, wie viel Stabilität mit wenig Materialaufwand erreichbar ist. Ähnlich den Röhrenknochen kann man dies mit einem zum Rohr gefalteten Papier erreichen. Man nehme dazu ein kleines viereckiges Papier von einem Notizblock. Dieses wiegt etwa 0,7 g. Was glaubst du, wie viel Gewicht dieses Papier tragen kann, ohne dass es zusammenbricht?

Biege das Papier zur Röhre und verklebe die Seite mit Klebestreifen. Im Video wurde nun auf die Papierröhre ein Korkuntersetzer gelegt, um das Gewicht des Steines aus Rosenquarz gleichmäßiger auf den Papierrand zu verteilen. Selbst das Steingewicht von 984 g konnte von dem 0,7 g schweren Papier getragen werden. Das ist deutlich mehr als das 1000fache. Da staunt man!

Man kann natürlich den Versuch ein wenig in die Länge ziehen, indem man zunächst verschiedene leichtere Gegenstände auf den Korkuntersetzer legt. Auch ist es möglich, den Versuch mit einer abgerollten Klopapierrolle zu probieren.
Wäre auch eine schöne Hausaufgabe.

Der Oberschenkelknochen eines erwachsenen Mannes vermag 1500 kg zu tragen. Wie viele Menschen könnte man da Huckepack nehmen? Oder man könnte theoretisch 2 VW-Käfer an einen Oberschenkelknochen hängen. Ein Käfer wog etwa 700 kg (Leergewicht). 

Wir sehen u.a. daraus, dass Röhren stabiler sind als massive Konstruktionen.

 

Ein weiteres Beispiel zeigt dies:

Wir nehmen einen Stab aus Baustahl mit einem Durchmesser von 2,6 cm und einer Länge von 50 cm. Beide Enden des Stahls werden mit einem Holzstück unterlegt, sodass er in der Mitte frei schwebt. Die Frage ist nun, ab welchem Druck von oben sich der Baustahl durchbiegen wird. Eine Messung zeigt, dass dafür 204 kg notwendig sind.

Nehmen wir allerdings anstelle des Stabes ein Rohr mit gleichem Gewicht und gleicher Länge, so ist die Wandung des Rohres entsprechend dünner. Wie viel Druck ist nun notwendig, damit sich das Rohr durchbiegt? Wir sehen, dass das Material erst bei 481 kg nachgibt.

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