Warum kann man Dinge kaputtschlagen?

[Spocky]

Ich habe neulich etwas interessantes erfahren, was ich euch nicht vorenthalten möchte, nämlich
Wann, bzw. warum gehen Dinge kaputt, wenn man draufschlägt?

Die Antwort findet man in etwas, woran man zunächst gar nicht denkt, nämlich in der Geologie, genauer gesagt in der Seismik. Geologen rennen ja oft im Gelände herum und hauen mit ihrem Hammer auf Steine, um diese genauer anschauen zu können. Warum gelingt ihnen das?
Der Grund liegt in der Geschwindigkeit, mit der sich Schallwellen in einem Gegenstand ausbreiten, also in den seismischen Eigenschaften. Um einen Gegenstand zerschlagen zu können muss man die Kraft von einem Gegenstand IN einen anderen übertragen können. Das funktioniert nur, wenn die Schallgeschwindigkeit im Ausgangsgegenstand höher ist, als im Bestimmungsgegenstand. Umgekehr würde die ganze Energie viel zu schnell abgeführt und im gesamten Material verteilt werden, während hier die Energie noch weiter anschiebt. Ich finde das irgendwie faszinierend

[C'est Moi]

Hi,
sehr interessant. Hätte ich nicht gedacht.
Danke!

[Wolf 359]

Is ja eigentlich logisch.

Wenn die Schallgeschwindigkeit im zu Zerstörenden Material kleiner ist, dann muss es auch eine kleinere Dichte haben, und somit auch eine kleinere Bruchfestigkeit als der Hammer.

Trotzdem: faszinierend.

[Spocky]

nein, es liegt nicht an der Dichte, sonst müsste Gold ja so superhart sein. Seine Dichte beträgt 19g/cm³ Tatsächlich ist es aber sehr weich. Eisen, v.a. Stahl ist weniger Dicht, aber sehr viel durchschlagskräftiger.
An der Härte liegts auch nicht, dann müsste der Diamant am besten geeignet sein.

[Apollo]

Also irgendwie verstehe ich das nicht ganz!? Afaik ist es so: Je höher die Temperatur und die Dichte der Materie, desto höher ist die Schallgeschwindigkeit. Das heisst, mit heissen dichten Körpern kann man sehr einfach kalte undichte Körper zerschlagen. Hast du vieleicht den original Artikel, oder kannst es nochmal genauer erklären? Auf jeden Fall ziemlich interessant (btw: lustige Topicüberschrift ).

[Spocky]

Falsch, bei Hitze nimmt sie spätestens dann ab, wenn sich das Zeugs verflüssigt. Darum hat man ja auch die Diskontinuität in der Asthenosphäre und im äußeren Erdkern.
Die Dichte stimmt nur für ein und dasselbe Material. Es kommt nämlich hauptsächlich darauf an.

[Apollo]

Also in fester und flüssiger Materie ist die Schallgeschwindigkeit auf jeden Fall höher als in gasförmiger Materie. Und Aggregatzustandsintern nimmt die Schallgeschwindigkeit bei steigender Temperatur zu. Soweit korrekt? Abgesehen davon habe ich nicht ganz verstanden wie man denn jetzt mit einem Körper einen anderen kaputt macht (egal wovon das jetzt abhängt ob es letztendlich klappt).

[Logic]

Original geschrieben von Apollo
Also in fester und flüssiger Materie ist die Schallgeschwindigkeit auf jeden Fall höher als in gasförmiger Materie. Und Aggregatzustandsintern nimmt die Schallgeschwindigkeit bei steigender Temperatur zu. Soweit korrekt? Abgesehen davon habe ich nicht ganz verstanden wie man denn jetzt mit einem Körper einen anderen kaputt macht (egal wovon das jetzt abhängt ob es letztendlich klappt).

Kann es sein, dass die Schallwellen auf der Frequenz des Steines bzw. des Objekts schwingen und somit den Gegenstand zum zerbrechen bringen?

[LuckyGuy]

???

In welcher Frequenz bitte schön schwingt ein Stein?

[Logic]

Original geschrieben von LuckyGuy
???

In welcher Frequenz bitte schön schwingt ein Stein?

Das kommt auf die Masse und auch auf die Dichte des Materials an. Aber jeder Gegenstand hat eben eine bestimmte Frequenz.

Du wirst doch wahrscheinlich die Szenen kenne indenen eine Fraus singt und die Gläser zerplatzen. Dies ist so, da die Frau auf der Frequenz der Gläser singt. Und somit werden die Gläser zum Schwingen angeregt und dies sehr heftig---sie zerplatzten.

LLAP
Logic

[Garak]

Wobei ich sagen muss, dass wir das mal in Physik getestet haben...das Glas wollte aber irgendwie nicht zerbersten.....

[Logic]

Original geschrieben von Garak
Wobei ich sagen muss, dass wir das mal in Physik getestet haben...das Glas wollte aber irgendwie nicht zerbersten.....

Aber meine Erklärung stimmt, oder? Weil ich war mir da nicht 100%ig sicher.

[Spocky]

In dem Fall kommt es nicht auf die Frequenz an. Das gilt nur, wenn man mit wenig Masse viel Masse zerstören will.
Hier kommt es einzig auf die Geschwindigkeiten des Schalls in den unterschiedlichen Körpern an und wie viel Energie man deshalb übertragen kann. Von der kann man grob sagen, dass sie von der Bindungsart abhängt. Daher ist sie in Gasen am geringsten, dann Flüssigkeiten und am schnellsten in Festkörpern:
v(keine Bindung) <v(vanderWaalsbindungen) <v(H-Brückenbindungen) <v(Ionenbindungen) <v(Atombinungen)
Daran erkennt man ja auch schon, in wiefern der Aggregatszustand mit drinhängt.

[LuckyGuy]

Das heißt doch aber nur, dass eine Schwingung gibt, bei der die Bindungen innerhalb des Glases instabil werden, und nicht, dass das Glas ständig auf dieser Frequentz schwingt - ansonsten müsste ich es ja ständig hören - oder?

[Logic]

Original geschrieben von LuckyGuy
Das heißt doch aber nur, dass eine Schwingung gibt, bei der die Bindungen innerhalb des Glases instabil werden, und nicht, dass das Glas ständig auf dieser Frequentz schwingt - ansonsten müsste ich es ja ständig hören - oder?

Das habe ich auch nicht gemeint. Die Stimme der Frau schwingt auf der Frequenz des Glases.