Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

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ArnieMcGee
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Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von ArnieMcGee » 21.04.2017, 21:46

Liebe Grüße an alle,

wer jetzt schon Magenschmerzen bekommt, wenn er sieht, dass ich mal wieder poste, diesmal ists nichts abstruses. Eher eine reine Frage der Physik. Bitte seid auch vergewissert, dass ich das Forum nach dieser Frage (wenn auch eher überfliegend) durchsucht habe und mir etwas Wikipedia-Wissen angeeignet habe, was natürlich je unbefriedigend war und ich gerne auf eine Erklärung durch einen Experten, einen von euch, zurückgreife.

Es geht um das Prinzip der Torsion. Genauer, um den Vorgang in einer (Manu-)Ballista/Scorpio/Katapult you name it. Die Ausgangsfrage ist: "Woher kommt da die Energie?" bezogen auf das Material.

Klar kennt man die Idee. Im Unterricht ein Gummiband zwischen die Finger gespannt, einen Bleistift rein, aufdrehen und loslassen. Die Energie kam aus dem Gummiband, welches aufgrund seiner Elastizität eine Drehung erlaubte. Oder?

Die Geschichte, wie ich nämlich auf die obige Frage komme ist Folgende. Mein Cousin und ich haben damals auf einer Wiese spielend (idyllisch) ein Seil gefunden. Es war eher eine Schnur. Ich kann beim besten Willen nicht sagen, woraus es war. Ich tippe eher auf Kunststoff, denn es glänzte verdächtig. Und lang war es, oh war es lang. Ca 30m schätze ich. Es war stark verheddert und so haben wir es in mühevoller Arbeit entknotet, wobei wir uns immer weiter von einander entfernten. So kam mir natürlich die Idee, mal zu testen ob es dehnbar ist oder nicht, denn wenn nicht hatten wir schönes Material für "Bogen"-Sehnen, Flaschenzüge und was man als Kinder noch so an Technik auffahren kann. Erstaunlicherweise dehnte sich dieses Seil, nennen wir's mal so, auf allen 30m, schätzen wir das mal so, keinen einzigen mm. Bei kurzen Seilen merkt man halt die Mikrodehung nicht, aber auf 30m keinen einzigen mm nachgeben. Ich unterstelle dem Seil mal völlige Starre, obwohl sie in der Physik ja nicht existiert.

Sofort kam mir die idee, mal eine kleine Ballista nachzubauen. Denn daran hatten wir uns noch nie versucht.
Schnell war der kleine Holzrahmen fertig, dem Seil hatten wir glaub ich 4 Wicklungen (also hoch und runter) pro Seite gegeben (kannte ja damals Bilder von Ballisten mit ZIG Wicklungen aber das hätte dieser kleine Rahmen niemals ausgehalten. Zwei sich nach außen verdünnende Wurfarme hinein, und eine Führung. Von der Größe war das...ziemlich eine Manuballista. Und tatsächlich. Beim Zurückziehen wirkte meinem Zug Kraft entgegen. Die Abzugsvorrichtung war übrigens eine Nuss wie bei Armbrüsten. Siehe da, Trigger betätigt und da ging der Pfeil/Bolzen.

Die Wurfarme starr. Seil so ziemlich starr, bzw. starr genug um Unverständnis um die daraus resultierende Auszugslänge (ca 40cm) aufzuwerfen. Rahmen starr. Ich las mal, dass Leute Tiersehnen für ihre Torsion benutzen wollten (ob historisch belegt oder nicht weiß ich nicht) aber da würde ich mir das erklären können. Zig Wicklungen und jede gibt einige mm nach, sodass wir wie beim Compound eine Akkumulation an kleinen Dehungswegen haben, die in der Auszugslänge resultieren. Aber alles starr? Wenn sich nichts dehnt, kann dann überhaupt was ausleiern? Kann es schwächer werden (vor allem dieses Seil jetzt)?

Woher kam die Energie dieser gänzlich aus starren Komponenten bestehenden Konstruktion?

Ich bedanke mich im Voraus für euer Wissen

Beste Grüße

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Grombard » 21.04.2017, 21:58

Du kannst nicht die Kraft die 2 Menschen an 2 Enden eines Seils aufbringen können mit einer Torsion des Seils mittels lagem Hebel vergleichen.
Das Seil ist nicht starr.
irgendwas is ja immer


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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Grombard » 21.04.2017, 22:11

Er fragte warum die Baliste mit seinem vermeintlich starrem Seil,
das sich wenn 2 dran ziehen nicht dehnt,
funktionieren kann.

Die Antwort:
Magie! ;)

Oder wie schon erwähnt:
2 Jungs die an einem Seil ziehen haben mit der Kraft die ein Hebel auf ein Seilbündel ausübt etwa soviel zu tun
Wie eine Maus, die einen durch einen Strohhalm anhustet mit einem Windkanal.
Zuletzt geändert von Grombard am 21.04.2017, 22:15, insgesamt 1-mal geändert.
irgendwas is ja immer

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von ArnieMcGee » 21.04.2017, 22:13

Hmmm...also wir haben uns schon so in das Seil nach hinten gelehnt dass wir uns nur durch die Spannung vom Umfallen abhielten und es tat sich nichts. Und wie gesagt, jede Seite hatte 4 Wicklungen und die Länge einer solchen war ca 15cm also insgesamt 120cm Seil pro Seite und der Hebel (also der Wurfarm) war in etwa 20cm lang. Hat sich das Seil echt so sehr gedehnt, dass wir einen derartigen Auszug hinbekommen haben? Hätten wir da 30 Wicklungen und jede hätte da um einige Fitzelchen nachgegeben, ja da käme was an Distanz zusammen.

Also ist deine These (die ich hier keineswegs zu widerlegen versuche) dass weder dieses Seil, noch sämtliche historisch verwendeten, starr sind, sondern immer eine gewisse, minimale Elastizität haben, die sich in der Wiederholung der Wicklungen summieren und dadurch eine brauchbare Auszugslänge erlauben?

@killerkarpfen

bitte lies doch nochmal den Anfangspost. Er ist, wie ich finde, doch recht deutlich formuliert. Die Frage war, woher die Kraft aus, meinem Empfinden nach, starren Materialen kommt.
Wie du auf die Idee kommst, ich wolle das Rad neu erfinden, bzw überhaupt eine aktive Handlung vornehmen, außer die, eine Frage zu stellen... ::)
Zuletzt geändert von ArnieMcGee am 21.04.2017, 22:19, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Grombard » 21.04.2017, 22:18

So in etwa.
irgendwas is ja immer

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Blacksmith77K » 21.04.2017, 22:23

Wenn mir jetzt noch einer erklärt, was dieser Thread hier im 'Bogenbau' zu tun hat, wäre mir auch geholfen.

@ArnieMcGee

Kannst deine Themen nicht richtig zuordnen, oder was ist da los? Pack sowas doch in die Rubrik 'Vermischtes' und gut iss.
...du biegst nicht den Bogen, der Bogen biegt Dich!

76" Yew Warbow (ELB) 135#@32"
74" Yew Warbow (ELB) 105#@32"



...and several yew warbows...

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Bausch & Bogen » 21.04.2017, 23:14

Hebel, Rahmen, Seil - alles ziemlich starr.
Daraus folgt ziemlich viel Wumms (oder ziemlich doll kaputt), welches Teil am meisten nachgibt ist nicht relevant, irgendeins dehnt sich, sonst würde es nicht nachgeben, wenn Du Fotos reinstellst, rate ich mit welches am meisten biegt/dehnt.
Mach am besten welche mit Messpunkten vom Stativ, dann kann man sie übereinanderlegen und ganz gut sehen was sich wo bewegt hat.
Die Geschichte lehrt die Menschen, daß die Geschichte die Menschen nichts lehrt. (Gandhi)

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von killerkarpfen » 21.04.2017, 23:17

ArnieMcGee hat geschrieben: Hätten wir da 30 Wicklungen und jede hätte da um einige Fitzelchen nachgegeben, ja da käme was an Distanz zusammen.
Nein es ist die Kraft der 30 Stränge die parallel ein Fitzelchen Elastizität abgeben und ein grosser Hebel in Bewegung setzen
Kraft mal Weg

Also ist deine These (die ich hier keineswegs zu widerlegen versuche) dass weder dieses Seil, noch sämtliche historisch verwendeten, starr sind, sondern immer eine gewisse, minimale Elastizität haben,
Ja
@killerkarpfen
bitte lies doch nochmal den Anfangspost. Er ist, wie ich finde, doch recht deutlich formuliert. Die Frage war, woher die Kraft aus, meinem Empfinden nach, starren Materialen kommt.

Sieh Dir die Links an und Du findest die Antworten auf Deine Fragen.

und einfache Antwort zum Seil:
Es gibt kein 100% statisches Seil,
es gibt auch keine absolut statische Faser sonst könnte sie sich nicht biegen und würde zerspringen.
Eppur si muove

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von ArnieMcGee » 22.04.2017, 01:06

Erneut danke ich für die schnellen Antworten. Macht auch alles Sinn, wie ihr das beschreibt.

Und zum Thema wohin damit: ja, ich war mir auch nicht sicher. Aber da Bogenbau auch Armbrustbau einzuschließen scheint, dachte ich, wende ich diesen Begriff mal erweitert an als Bau wurfarmbasierter Konstruktionen. Und es ist ja auch im weitesten Sinne eine Frage bezüglich des Aufbaus.

Allen eine gute Nacht :)

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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von Mike W. » 22.04.2017, 20:53

deine erinnerung haut evtl. nicht richtig hin.

40cm auszuglänge bei 20cm wa-länge???????????????

wenn der wurfarm 30cm oder länger war wärs uU. machbar.
bei 20cm müßten die arme ja strafff an der säule angelegen haben.
55" Hybrid 54#@29"
56" Hybrid 52#@29"

Nichts was ich schreibe ist persönlich zu nehmen, außer ich weise extra darauf hin!
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Re: Torsion - "So starr, mach dich mal locker"

Beitrag von ArnieMcGee » 23.04.2017, 10:01

Gewiss habe ich mir die Zahlen zusammengeschätzt. Ich weiß, dass die Wurfarme ein Stück kürzer waren als mein 30cm Holzlineal aus der Schule (wie wir es bestimmt alle hatten) Aber es war schon 10 Jahre her. Und der Auszug war ein Stückweit länger als dieses Lineal. Tatsächlich waren die Wurfarme nicht weit vom stock (englisch) entfernt. Aber Optik/Effektivität war da zweitrangig. Ich wollte einfach testen was es mit dieser Wurfkraft aus verdrehten Seilen auf sich hat.

Jetzt da ich mich nun auch tätlich damit befasst habe, kommt mir eine Schlussfolgerung, angeregt durch eure Beträge. Natürlich, wenn man sich ein 2cm dickes, 10cm langes Stück Holz nimmt, kriegt man da wohl nur mit abnormaler Mühe eine sichtbare Biegung hin. Vorher wohl eher einen Bruch. Aber wenn dieses Stück 2m lang ist, akkumulieren diese Mikrodehungen der Fasern zu einer sichtbaren Biegung auf ganzer Länge.

Bei den Seilen, wie mir gesagt wurde, akkumuliert nicht die Länge sondern bei gleichbleibender Länge die Kraft. Wie dem auch sei; Weg mal Kraft oder umgekehrt - die physikalische Arbeit bleibt die gleiche.

Ich danke für eure erfrischenden Denkanstöße

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