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Wie wirkt ein Hammer?

Die grundlegende Bedeutung des Hämmerns für die Herausbildung von ursprünglichen Techniken der Materialbearbeitung wird zwar allgemein anerkannt. Eine verständliche Darstellung der verblüffenden Wirkung, die sich bei der Handhabung eines Hammers offenbart, konnte ich aber nirgendwo finden. Die nahe liegende Frage, wie hoch die im Bereich der Aufschlagfläche entstehende Druckspannung im Einzelfall sein kann, die zur Materialabtragung oder Verformung gebraucht werden kann, ist ganz gut auch ohne die Umstellung von Formeln und Anwendung mathematischer Kunstfertigkeit zu ermitteln.

Wenn wir für den beschleunigten und verzögerten Bewegungsablauf eine spiegelbildliche Symmetrie annehmen, und nur den Weg und die jeweils wirsame Spannung betrachten, so wird die Sache Einfacher und übersichtlicher. Eine von Gravitationsenergie und Muskelspannung angetriebene beschleunigte Bewegung des Hammers wird vom Material das wir bearbeiten verzögert, und wieder zum Stillstand gebracht. Dem langen Weg und der antreibenden Spannung beim Zuschlagen steht der extrem kurze Weg beim Abstoppen gegenüber. Das Zusammenspiel von Materie und Raum im Falle beschleunigter Bewegung erfordert zur Erhaltung der Energie eine verhältnismässige Vergrößerung der Spannung beim Verzögern.

Heben wir die Aufschlagfläche des Hammers einen Meter über das zu bearbeitende Material und messen nach erfolgtem Schlag die Eindringtiefe in das Werkstück mit einem Millimeter, so hat sich die den Hammer antreibende beschleunigende Spannung beim Abstoppen im Verhältnis eins zu Tausend vervielfacht.

Wiegt also ein Schmiedehammer fünf Kilogramm und kommt in gleicher Grösse noch antreibende Muskelspannung dazu, so ist wenn das Werkstück einen Millimeter zusammen gepresst wird eine Aufschlagspannung von zehntausend Kilogramm wirksam. Je weniger die Unterlage nachgibt, um so höher die Spannung.

Diese Größenbeziehung zwischen Weg und Spannung bei wechselnder beschleunigter Bewegung von Massen im Raum ist auch der Grund, warum das Seitenverhältnis im gezeichneten Dreieck die Spannungsverteilung richtig anzeigt. Beim Austausch von Bewegungsimpulsen in drei Richtungen ergibt sich für jeden Zweig zum Knoten hin eine örtliche Verrückung, die im umgekehrten Verhältnis zur ensprechenden Seitenlänge des gezeichneten Spannungsdreiecks steht. Dem längsten Weg der pulsierenden Verrückung ist die kürzeste Dreieckseite und die geringste Spannung zugeordnet. Der kürzesten Verrückung entspricht die längste Dreieckseite und die höchste Spannung.

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