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Autor Thema:  Diskussion Kraftaufwand (1748 mal gelesen)
TC17pro
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Diskussion_Kraftaufwand.png

 
Hallo miteinander,

es kam bei uns folgende Diskussion auf: --> siehe Bild

Auf einem freien Platz liegt das folgende Gebilde wie aufskizziert.
Das Gebilde ist 11m Meter lang.
Dieses Gebilde soll nun von einer Horte verrückter, wild gewordener
Menschen (ca. 20-30) umgeworfen werden, Siehe Kraftpfeil F. Die
Menschen rennen immer von der linken Seite (also max. 2m) gegen die
senkrechte Linie (1100mm).

Skizze 1:
Ich behaupte, daß es eigentlich nicht möglich ist, da die Menschen sich selber anheben müßten.
Die Gegenmeinung sagt nun dass es doch möglich ist, sie kippen nach vorne weg.
Skizze 2:
Die dritte Meinung meint wenn ich den senkrechten Stab um "nur" 100mm nach hinten schiebe,
dann ist die Sache sicher.
Skizze 3:
Dann, wie üblich, die Frage was passiert bei 250mm?

Ich bitte um eure Meinungen.
Wie kann ich diese Aussagen ggf. rechnerisch nachweisen?

Danke schonmal für eure Beiträge.

------------------
Freundliche Grüße
TC17pro

Über eine Rückmeldung würde ich mich freuen, Danke.
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Hohenöcker
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erstellt am: 26. Okt. 2021 08:32    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Erst mal, Deine Längeneinheiten sind nicht kohärent. Redest Du von 11 m oder von 1100 mm?
Zweitens, laufen bzw. stehen die Menschen dabei auf dem linken Teil des Gebildes? Wie tief ist es (senkrecht zur Zeichenebene)? Wie hoch ist sein Eigengewicht?

------------------
Gert Dieter 

"Ich denke, du machst Homeoffice?"
"Ja, aber ich arbeite trotzdem!"

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TC17pro
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Hallo,

danke für deine Rückmeldung.

Zitat:
Redest Du von 11 m oder von 1100 mm?

Beides. ;)
Die 11m sind die Tiefe, also senkrecht zur Zeichenebene.
Die 1100mm sind die Hoehe des senkrechten Stabes.
Zitat:
Zweitens, laufen bzw. stehen die Menschen dabei auf dem linken Teil des Gebildes?

Die Menschen versammeln sich links und laufen(rennen,mit maximalem Schwung) gleichzeitig gegen den senkrechten Stab.
Zitat:
Wie tief ist es (senkrecht zur Zeichenebene)?

Das sind die besagten 11m.
Zitat:
Wie hoch ist sein Eigengewicht?

Der untere, waagrechte Stab(Stäbe, es sind ja bei 11m Tiefe ca.11 Stäbe(jeden Meter einer)) wiegen ca. 600kg.
Auf den Stäben liegen dann noch Platten die bei ca.11mx2m=22qm Fläche x86kg/qm=1892kg wiegen.

------------------
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ulrix
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Die Bewegungsenergie, die die Leute unmittelbar vor dem Aufprall haben, kann theoretisch in potentielle Energie umgewandelt werden, d. h. der Gesamtschwerpunkt vom dem Gebilde mitsamt den Leuten kann dann theoretisch um ein entsprechendes Maß angehoben werden. Wenn dieses Maß hoch genug ist, so dass der Gesamtschwerpunkt über die Kippkante kommt, dann kippt die ganze Chose um.

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TC17pro
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Hallo ulrix,

auch dir schon mal ein dankeschön für deinen Beitrag.

Soweit stimme ich dir zu. aber ich bin der Meinung, daß die Menschen ja auch
ein Eigengewicht haben, das dann auch noch nach unten wirkt. Dieses Eigengewicht
wirkt ebenfalls auf der linken, langen Seite. Und wenn dem so ist, müßten sich die
Menschen "quasi" selber anheben müßen. Ähnlich dem Sprichwort: "Sich selber
an den Haaren aus dem Schlammasel ziehen."

Und hier entstand dann die Diskusssion ob und wenn überhaupt mit welcher Kraft
das zu machen wäre. Oder anders ausgedrückt, können die Menschen überhaupt diese
Kraft aufbringen?

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TC17pro

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ulrix
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Sich selber anzuheben (mitsamt dem ominösen Gebilde) ist grundsätzlich möglich.
Die Kraft bringen die Leute nicht bei dem eigentlichen Hebevorgang auf, sondern vorher, indem sie ihre Körpermasse auf eine gewisse Geschwindigkeit beschleunigen.
Beim Hebevorgang wird dann nur noch Bewegungsenergie in Lageenergie umgewandelt.

Dass das Eigengewicht der Leute nach unten wirkt, ist klar. Daher schrieb ich ja auch, dass die Bewegungsenergie bewirken kann, den Gesamtschwerpunkt der Gesamtmasse (Gebilde + Leute) anzuheben.

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Fyodor
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erstellt am: 26. Okt. 2021 10:34    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von TC17pro:
Soweit stimme ich dir zu. aber ich bin der Meinung, daß die Menschen ja auch
ein Eigengewicht haben, das dann auch noch nach unten wirkt. Dieses Eigengewicht
wirkt ebenfalls auf der linken, langen Seite. Und wenn dem so ist, müßten sich die
Menschen "quasi" selber anheben müßen.

Jein.

Mit Kraft geht es nicht, egal wie viel. Da die Menschen stehen auf dem Bodenblech, und drücken gegen die Seitenwand. Da fließt keine Kraft aus dem Winkel heraus, es wird sich also niemals bewegen.

Anders sieht es mit Impuls aus. Wenn die Menschen in Bewegung sind, und alle gleichzeitig mit Schwung an die Wand krachen, wird ein Impuls auf den Winkel übertragen. Dieser resultiert in einer Drehung um die Spitze. Da sich die Menschen sehr nahe an diesem Drehpunkt befinden, aber schmal und hoch sind, muß der Winkel nur um einen sehr kleinen Betrag gedreht werden, bis der Schwerpunkt der Menschenmasse über den Drehpunkt hinaus verschoben ist, und dann kippt es von alleine weiter (vorausgesetzt der Winkel selbst hat keine Masse). Dadurch müssen die Menschen nur sehr wenig angehoben werden, da der Hebel Drehpunkt--Schwerpunkthöhe sehr viel länger ist als der Hebel Drehpunkt--Schwerpunktabstand.

Die Menschen müssen dem Winkel nur genügend Impuls übertragen, dann kippt es. Mit Kraft (statisch) geht es nicht. Ihre eigene Masse können sie dabei durch Geschwindigkeit kompensieren, da die beiden Größen Schwere und Impuls senkrecht zueinander und überhaupt nicht voneinander abhängig sind.

------------------
Cheers,
    Jochen

[Diese Nachricht wurde von Fyodor am 26. Okt. 2021 editiert.]

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TC17pro
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Hallo,

Ulrix schrieb:

Zitat:
...indem sie ihre Körpermasse auf eine gewisse Geschwindigkeit beschleunigen.

Jochen schrieb:
Zitat:
...und alle gleichzeitig mit Schwung an die Wand krachen, wird ein Impuls auf den Winkel übertragen.

Danke euch beiden, ich sehe das auch so wie ihr.
Und hier kommt dann das(die) Maß(e) aus der Skizze zum tragen.
Maß1=2000mm, Maß2=1900mm oder Maß3=1750mm.
Können die Menschen überhaupt innerhalb dieser Maße eine so hohe Beschleunigung erreichen?
Selbst wenn sie gedoppt oder unter irgendwelchen Rauschmitteln stehen würden?
Ich bin nach wie vor der Meinung, daß es fast unmöglich ist, was meint ihr?

------------------
Freundliche Grüße
TC17pro

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[Diese Nachricht wurde von TC17pro am 26. Okt. 2021 editiert.]

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Torsten Niemeier
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erstellt am: 26. Okt. 2021 10:50    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Zitat:
Original erstellt von TC17pro:

Soweit stimme ich dir zu. aber ich bin der Meinung, daß die Menschen ja auch
ein Eigengewicht haben, das dann auch noch nach unten wirkt. Dieses Eigengewicht
wirkt ebenfalls auf der linken, langen Seite. Und wenn dem so ist, müßten sich die
Menschen "quasi" selber anheben müßen.

Das Argument ist spätestens dann weg, wenn alle gleichzeitig auf den Zaun zulaufen, hochspringen, und gegen den oberen Rand des Zaunes treten.
Oder alle werfen sich gegen den Zaun wie Howard:

https://www.youtube.com/watch?v=JQsv9X2kGos


[Diese Nachricht wurde von Torsten Niemeier am 26. Okt. 2021 editiert.]

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erstellt am: 26. Okt. 2021 11:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Torsten,

danke. Ok, dann wirkt das Eigengewicht nicht mehr, du hast recht.
Wobei Horward auf einer Hoehe von ca. 1700mm und einem Gewicht von 60kg gegen die Türe springt.

In meinem Fall gehe ich davon aus, daß es sich um "Durchschnitts"-menschen handelt, also
ca. 80-90kg/Mensch und die rennen stehend (oder max. leicht gebeugt) oben bei 1100mm dagegen.

Wie und mit welchen Formeln/Prg'en (für einen NICHT-Studierten) läßt sich das berechnen/simulieren?

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[Diese Nachricht wurde von TC17pro am 26. Okt. 2021 editiert.]

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Torsten Niemeier
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Was ist denn genau das Ziel?
Das Ding liegt irgendwo rum, alle rennen gleichzeitig gegen den Zaun...
Was soll dann passieren?
Wenn Du es nicht befestigst, wird es wohl kippen oder wegrutschen...
Vielleicht hat das Gebilde aber auch genug Massenträgheit, dann purzeln vermutlich alle Größeren trotzdem irgendwie über den Zaun, denn sie werden ja nur unten gebremst.

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erstellt am: 26. Okt. 2021 14:37    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Torsten,

Zitat:
Was ist denn genau das Ziel?

Das Ziel ist ein Geländer zu bauen, das man NICHT auf oder an den Baubestand andübeln kann
zu fertigen. Somit kam die Idee auf es auf die Balkonplatte zu stellen und die Unterkonstruktion
dementsprechend zu gestalten, das es statisch vertrettbar ist.
Zitat:
Was soll dann passieren?

Genau das wollen wir herausfinden. Und deshalb unter anderem die Diskussion wie das Gelaender
belastet wird. Ich für meinen Teil würde von den 0,5 bzw.1,0kN seitlich (wie skizziert) auf den
senkrechten Stab ausgehen.
Mein Kollege vertritt nun die oben beschriebene Meinung, daß eben eine Menschenmenge auf dem
Balkon eine Party feiern könne und somit ALLE in die Tiefe stürzen können wenn sie Schwung holen
und dagegenrennen.
Zitat:
Wenn Du es nicht befestigst, wird es wohl kippen oder wegrutschen...

Es KANN nicht befestigt werden, da sonst das Dach auf dem das Gelaender gestellt werden soll nicht
mehr dicht ist bzw. nicht abgedichtet werden kann.

Stichwort "kippen" genau deshalb die Diskussion mit der geposteten Skizze. Der Lösungsansatz ist
nun, daß der senkrechte Stab um 100mm bzw. 250mm nach innen gerückt wird.
Oder als Frage gestellt, wie weit muß ich hereinrücken (mit dem senkrechten Stab) um bei der
beschriebenen Situation nicht umzukippen.

Stichwort "wegrutschen", es kann nicht wegrutschen, da vorne noch eine Aufmauerung kommt die
ein wegrutschen verhindert.

Zitat:
Vielleicht hat das Gebilde aber auch genug Massenträgheit, dann purzeln vermutlich alle Größeren trotzdem irgendwie über den Zaun, denn sie werden ja nur unten gebremst.

Das mag sein, daß die Menschen drüber hinwegfallen. Aber wichtig wäre vor allem, daß die ganze
Konstruktion weder bricht (also abknickt), noch daß die Menschen es überhaupt schaffen den hinteren
Teil (linke längere Seite) anzuheben.

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Hochvakuum
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erstellt am: 26. Okt. 2021 18:04    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Moin,

ohne Festpunkt wird es m.M.n. schwierig sein dies rechnerisch sicher nachzuweisen.
Gerade die Annahme ist ein Problem. Daher etwas wackelig. Rechnen kann man vieles.
Die Aussage, das das Dach undicht wird, wenn man etwas verdübelt, halte ich für falsch. Je nach Beschaffenheit ist dies einfach zu lösen.

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Hallo Hochvakuum,

auch dir ein Dankeschön. 

Zitat:
ohne Festpunkt wird es m.M.n. schwierig sein dies rechnerisch sicher nachzuweisen.

Den Festpunkt würde ich in allen 3 Skizzen rechts unten, quasi als Anschlag annehmen.
Zitat:
Gerade die Annahme ist ein Problem. Daher etwas wackelig. Rechnen kann man vieles.

Ja, vor allem wenn man nicht "gstudiert" ist.
Zitat:
Die Aussage, das das Dach undicht wird, wenn man etwas verdübelt, halte ich für falsch. Je nach Beschaffenheit ist dies einfach zu lösen.

Leider nix zu machen.
Ist Vorgabe a. vom Kunden, b. vom Architekt, weil es angeblich schonmal so (ähnlich) gebaut wurde.

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Hochvakuum
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Moin TC

Zitat:
Den Festpunkt würde ich in allen 3 Skizzen rechts unten, quasi als Anschlag annehmen.

Seh ich nicht als Festpunkt.

 

Zitat:
  Die Aussage, das das Dach undicht wird, wenn man etwas verdübelt, halte ich für falsch. Je nach Beschaffenheit ist dies einfach zu lösen.


Leider nix zu machen.
Ist Vorgabe a. vom Kunden, b. vom Architekt, weil es angeblich schonmal so (ähnlich) gebaut wurde.


Würde mal dem Kunden oder dem Architekten mal auf die Füsse treten. Die Aussage ist Quatsch.

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erstellt am: 26. Okt. 2021 19:24    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn da schon ein Architekt im Spiel ist, dass die von diesem das absegnen.
Der sollte sich mit dem auskennen, was von den Richtlinien her erlaubt ist.

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Duke711
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erstellt am: 26. Okt. 2021 23:09    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Mach doch einfach eine FEM Simulation und die Frage ist beantwortet, verstehe die Aufregung nicht. Wir leben nicht mehr in der Jahrhundertwende.

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TC17pro
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erstellt am: 27. Okt. 2021 04:36    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo Duke711,

danke schon mal für deinen Beitrag.

Zitat:
...einfach eine FEM Simulation...

Leider...
Damit kenne ich mich gar nicht aus. Ich habe auch kein Programm das FEM kann.
Wo muss ich bei FEM anfangen um das in den Griff zu bekommen?
Gibt es da "kleine" FEM-Programme für kleines Geld?

Zitat:
... verstehe die Aufregung nicht. Wir leben nicht mehr in der Jahrhundertwende.

Bitte bedenke, daß es auch noch ältere Menschen gibt, die noch am Berufsleben teilnehmen (wenn
auch nicht mehr lange), und die vor etwa 45 Jahren ihren Beruf erlernt haben.

------------------
Freundliche Grüße
TC17pro

Über eine Rückmeldung würde ich mich freuen, Danke.
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Duke711
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erstellt am: 27. Okt. 2021 12:31    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Wenn Du dein Beispiel mal konkretisieren und strukturiert in einer Antwort zusammenträgst, dann kann ich mir das ja mal anschauen:

Es fehlt:

- Querschnitt
- Tiefe im dreidimensionalen Raum
- Material und dessen Dichte, über Massenangaben müsste man umständlich die Dichte ableiten. Wäre eine Aufgabe für als Vorarbeit für Dich

- Wie sind die Platten/Strukur bezüglich des rechten Winkels verbunden?

- Die Bodenplatte ist nicht verankert und kann aber Aufgrund eines Vorsprunges bei Anschlag nicht rutschen? Ansonsten wäre die Frage schon beantwortet:

die Platte rutscht, mehr wird nicht passieren.

- bitte den Kraftpfeil durch einen richtig platzierten Körper ersetzen. Es reicht die Schulter als vereinfachter Quader, denn mit diesen stabilen Konstrukt wird ein Mensch ein Hindernis rammen.


Am besten wäre es wenn Du ein CAD in Step Format erstellst, sollte ja bei der einfachen Geoemtrie in wenigen Minuten erstellt sein.

Mal ein Beispiel

https://www.dropbox.com/sh/nbc237aqj32zsfs/AADO88P7CMns8ByPoebQaVaEa?dl=0


Nachtrag:

Also den Menschen oder eine Mehrzahl als vereinfachten Quader modellieren und davon aber ein Vorsprung als weiteren Quader mit der Auflagefläche der Summer der eingesetzen Schultern in der richtigen Höhe. 

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 27. Okt. 2021 editiert.]

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Duke711
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erstellt am: 28. Okt. 2021 12:18    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities Nur für TC17pro 10 Unities + Antwort hilfreich

Ersatzmasse und Ersatzvolumen von zwei Menschen als vereinfachter Quader mit einer Höhe ohne Kopf von 1,45 Meter:

3ms -> 3 m/s
7ms -> 7 m/s


Am besten nicht die Browservorschau in schlechter Qualität benutzen, sondern direkt herunterladen:

https://www.dropbox.com/sh/ediijymwyo11pda/AAB12RQOl9ZZafti2cZHZgNXa?dl=0

[Diese Nachricht wurde von Duke711 am 28. Okt. 2021 editiert.]

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TC17pro
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erstellt am: 30. Okt. 2021 07:06    Editieren oder löschen Sie diesen Beitrag!  <-- editieren / zitieren -->   Antwort mit Zitat in Fett Antwort mit kursivem Zitat    Unities abgeben: 1 Unity (wenig hilfreich, aber dennoch)2 Unities3 Unities4 Unities5 Unities6 Unities7 Unities8 Unities9 Unities10 Unities

Hallo miteinander,

vielen Dank an alle für eure Beiträge und Mühen.

Es bleiben zwar einige Fragen unbeantwortet, aber durch eure Beiträge
bin ich doch schon etwas weitergekommen.

Danke nochmal.

 

------------------
Freundliche Grüße
TC17pro

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[Diese Nachricht wurde von TC17pro am 31. Okt. 2021 editiert.]

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