[kripone]

einleitung : habe bei youtube ein fake video mit einem kumpel gesehen , bei dem ein böller unter einen topf gelegt und angezündet wird. der böller explodiert und der topf fliegt (da fake) extrem weit nach oben...

wie könnte ich mit einfachen rechenmethoden in guter näherung berechnen wie hoch der topf fliegen würde ?

mein ansatz wäre : ich kenne die masse des topfes, den massenmittelpunkt, die topffläche, das volumen das der topf abdeckt...

und in "irgendeiner" näherung die kraft , die den böller nach oben drückt

mit welchen formeln der mechanik geht man am besten an so eine überlegung ran ? kann man einfach mit dem senkrechten wurf die bewegung beschreiben ? wo bringt man beim senkrechten wurf die masse des topfes ein ?

oder würde man da eher so rangehen, dann man quasi die kraft der explosion "nähert"... (oder irgw aus meinetwegen kennwerten für die böllerzusammensetzung errechnet)
und dann den topf quasi vom boden aus mit der kraft nach oben "kickt"
(anfangsgeschwindikeit...) und dann die flugbahn bestimmt ?

vielen dank für jeden ansatz. das ganze ist zwar eigentlich nur so aus ner spaßüberlegung entstanden, aber da ich nächstes semester eh mechanik belegen werde, kann es ja schonmal nicht schaden n bisl zu rechnen

edit: was die näherung angeht , mir würde es reichen den topf beim nach oben fliegen einfach als punktförmige masse anzusehen, die mit reibung (luftwiderstand) gerade nach oben fliegt, den höchsten punkt erreicht und wieder zu boden fällt.

[keks3000]

Spontan würde ich darauf tippen, dass es kein Böller sondern TNT oder ähnliches war.

Um das ganze genau zu berechnen müsstest du so viele Faktoren berücksichtigen, dass man eine Facharbeit oder ähnliches daraus machen könnte.
Daher würde ich es nur als Annäherung berechnen.

Bei einem Böller geht viel Energie durch die Papierummantelung verloren, daher würde der Topf warscheinlich nur einen Hüpfer von 5cm machen oder umkippen. Bei Sprengstoff hingegen kann man davon ausgehen, dass der Großteil der Energie auf die Umgebung einwirkt.

Folglich würde ich versuchen rauszufinden, wieviel TNT ungefähr verwendet wurde und dann den Energiegehalt einer solchen Sprengung mit der Potenziellen Energie des Topfes gleichsetzen und nach der Höhe auflösen.

Ich schau mal ob ich auch noch die Formeln dazu finde... =)

Edit:
Mit den Werten aus [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] und der Annahme, dass 100g TNT in der Stange sind komme ich bei einem 1kg Schweren Topf auf eine höhe von 40m Aber natürlich gehen warscheinlich ca. 75% der Energie verloren und wirken sich nicht direkt auf die Flughöhe aus. Damit würde man auf 10m Höhe kommen was warscheinlich auch mit dem Video ungefähr übereinstimmen dürfte.

Berechnung:
m(S) = Masse Sprengstoff = 0,1 kg
n = Explosionswärme TNT = 3977 kj / kg
m(T) = Masse Topf = 1 kg
g = Erdbeschleunigung = 9,81 m / s²


m(S) * n = m(T) * g * h

h = (m(S) * n) / (m(T) * g)

[RastloseSeele]

der böller hat sehr langsam abbrennendes schwarzpulver.. daher keine starke explosion..!

aber das will ich nicht weiter erklären da ich davon ausgehe das du das weist.. auch den unterschied zwischen böller-pulver und zb. nitropulver etc. ..!

wie so eine berechnung lauten müsste.. hui.. ka..! da müsste ich meine schwester fragen.. die studiert mathe..^^..! erstmal müsstest du aber wissen wie viel druck.. energie oder *masse?* freigesetzt wird bei der explosion..! dann musst du wahrscheinlich erdanziehung und druck mit dem der topf auf dem boden *liegt* berechnen... und schaun wie viel druck entweicht bevor es überhaupt zum anheben.. bzw. wie viel auch während des anhebens entweicht..!

dazu kommt dann die frage der form des topfes und wie der böller in dem topf plaziert wurde...!

dann noch windstärke und richtung.. unebenheiten im boden..temperatur..

joa.. ich glaube diese rechnung genau zu meistern würde ziemlich kompliziert,,,! bei mir würds ja schon bei den grundlagen und vorberechnungen scheitern ..!

lg soul.

[kripone]

danke schonmal an euch beide.

also das mit dem energieerhaltungssatz kann ich noch nicht ganz beurteilen, da ja im verhätlnis nur
die masse des "sprengkörpers" und die bei der expl. freiwerdende energie und andererseits masse*beschleunigung*höhe des topfes.

setzt man diese formeln 1:1 hieße es ja, dass die ganze energie übertragen würde...(dazu weiter unten)

@keks3000

deine formel nach h umgestellt und deine obigen werte eingesetzt, ergibt

h = (0,1kg * 3977 * 1000 * Nm/kg ) : (1kg * 9,81 m/s²)
h = ( 397700 Nm ) : (9,81 N) = 40540m

was ja nicht stimmen kann... der faktor 1000 den ich ergänzt habe, da 1kJ = 1000J = 1000Nm , ist der falsch ?

davon abgesehen wäre mein ergebnis ja auch 40 (je nach exponent...)

hast du dann für deine nächste überlegung ("75% der energie gehen wohl verloren") einfach die formel verändert nach

h = 0,25* (0,1kg * 3977 * 1000 * Nm/kg ) : (1kg * 9,81 m/s²)

?

Gruß

[kripone]

diskussion des ergebnisses & mögliche fehler für diesen wert :

- evtl sind 100g TNT ABSOLUT überdimensioniert und ich sollte lieber mit den max. zulässigen 6g schwarzpulver, die in D erlaubt sind , rechnen (unabhängig davon dass schwarzpulver langsamer verbrennt... etc)

- würde ich jetzt einen koeffizienten a la wirkungsgrad einfügen... der aussagt, wieviel der explosionskraft auf die höhenenergie des topfes übergeht... wäre da dein wert von 25% realistisch ? (geschätzt bzw geraten)

neue rechnung
für 6g schwarzpulver ergeben sich folglich

h = 0,25 * (0,06kg * 2784 * 1000 * Nm/kg ) : (1kg * 9,81 m/s²)
h = ( 41760 Nm ) : (9,81 N) = 4257m

immer noch unrealistisch viel...

[keks3000]

Jo, war ein Fehler. Sorry, ich bin nicht mehr wirklich geübt in Physik und Mathe im Moment.

Das mit den 75% war einfach geschätzt um für mein (falsches) Ergebnis nen realistischen Wert zu erhalten, aber warscheinlich ist es noch viel weniger. Denn sobald der Topf vom Boden abgehoben ist kann sich die Explosion ja in den freien Raum ausbreiten und es kommt nur noch ein Bruchteil als Antrieb beim Topf an...

Ich wollte damit nur auf die Schnelle deutlich machen, dass einige Meter Flughöhe bei sowas durchaus realistisch sind und das Video kein Fake sein muss.
Wenn man den Topf in ein Rohr stecken würde und die komplette Sprengladung fast ihre ganze Ladung in die Beschleunigung des Topfs steckt hat man [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]


btw:

h = 0,25 * (0,06kg * 2784 * 1000 * Nm/kg ) : (1kg * 9,81 m/s²)

6g = 0,006kg

Mathe ist ein Arschloch xD

[bl4d3hunt3r]

wieso soll denn alles gleich fake sein?
oder 100g TNT enthalten,.??

Fahr doch mal mit eurem Topf zu unseren östlichen Nachbarn und lasst euch auf den bekannten Märkten ein paar pyrotechnische Spielereien geben,... viel Spass beim Topfsuchen,...!

[bananahurz]

Mehl dazu.

[Nexes44]

Wieso soll das ein Fake sein nur weil der Topf hoch fliegt?^^

Hab ihr schonmal bischen mit Schwarzpulver rumgespielt? da kann man schon ganzschön kacke mit anstellen.

Ganz abgesehn davon sind zb in den Cobra6 Böllern Blitzknallpulver drin welches stärker ist als Schwarzpulver.

Und mal so als vergleich
Superböller 2: 2,3gram Schwarzpulver
Cobra 6: 28gram Blitzknallpulver

Fällt euch was auf?

[agehill]

hi

also hab nur mal überflogen.
vorab: das schwarzpulver in einem böller ist für schwarzpulver relativ schlecht!
zb zünschnüre bei blöllern sind glaub ich auch aus schwarzpulver.
unfälle passieren sehr oft wenn zündschnüre verwendet werden, die schon mal nass geworden sind, und dann wieder getrocknet wurden. wurd edabei kaum nitrat ausgeschwemmt, so ist diese zündschnur in der lage erheblich schneller abzubrennen!!! (fast blitzartig)
das schwarzpulver ist nämlich erheblich besser geworden, weil es einfach nur feucht wurde, und wieder getrocknet ist.
so ist das pulvergemisch homogener.

ein paar gramm schwarzpulver reichen aus um ein gut 100 kg schweren amboss ca 10 meter in die luft zu schleudern. wohlgemerkt, vernünftiges schwarzpulver, mit dem böllerkram kann man nicht mal eine vorderladerkugel abfeuern!!

leider hab ich das glaub galileovideo nicht gefunden, aber auch nicht viel nach gesucht.
hier ein anderes mit mehr als ein paar gramm, bei dem ebenfalle ein amboss in die luft geschleudert wird.
[ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

edit:
hatte mal bock n bisschen rumzurechnen, war überrascht das eine formel ausreichte.

frage: wie hoch ist der amboss in diesem video geflogen ??

1,33 - 1,39 --> 6 sekunden
--> :2 = 3 sekunden freier fall !!

s = 1/2 * a * t²
s = 0,5 * 9.81 * (3²)
s = höhe = 44,14 meter
einheitenkontrolle: meter = 0,5 * meter/sekunde² * sekunde² = meter

[Ghozz]

Also in meiner Kindheit haben wir sehr oft mit China Böllern gespielt, Wenn man die unter einem Topf gelegt und angezündet hatte, dann ist der Topf wirklich mehrere Meter weit nach oben geflogen, zumindest haben wir die großen alten Metalldosen (Milupa) für Babymilch öfters genommen.

Aber ich glaube die Böller gibt es nicht mehr in der früheren Form, wie ich sie kannte. Kann sein, das nach den gesetzlichen Bestimmungen der Norm/Din der heutigen Böller, schärfere Kriterien haben als früher und nicht mehr so gewaltig sind.

Also das Video mit dem fliegenden Topf muss kein Fake sein.

[agehill]

ich hab früher einfach in eine sprudelflasche aus glas ein paar aluminiumstücke reingelegt, ein bisschen salzsäure dazu, deckel draufgeschraubt, und, nach einer weile ist das ding auch mehrere meter hoch geflogen, ohne das etwas explodiert ist, soll heißen der entstandene wasserstoff hat ohne chemische reaktion den boden der flasche weggeballert, einfach nur durch überdruck des entstandenen gases.
witzig dabei war wirklich, dass der boden wie mit glasschneider abgetrennt war.
also im kasten ne 100%ige pfandflasche.