Härtegrade von verschiedenen Dingen

[Tycoon]

Hallo zusammen.

Mich interessiert eine Frage: Der ein oder andere zerschlägt doch gerne mal im Rahmen einen Bruchtests Holzbretter, Ytongsteine oder Dachziegel. Ein gezielter und kräftiger Schlag führt dann mitunter zu dem gewünschten Ergebnis, dass eben jener Gegenstand zerbricht. Vor dem Hintergrund, dass man Fausttechniken ja durchaus in einer ernsten Situation auch einmal gegen Knochen richten könnte stelle ich mir nun die Frage, ob so ein Knochen, in meinem imaginären Beispiel ein Gesichtsknochen, nicht auch durch einen solchen Schlag zerbrochen werden könnte. Deswegen meine Frage: Weiß jemand die unterschiedlichen Härtegrade von Holzbrettern (zugegebenermaßen gibt es natürlich verschiedene Holzarten, die unterschiedlich hart sind), Ytong Dachziegeln und Knochen?

Schöne Grüße

[dirtrider4life]

Kommt drauf an!

Soll ja verschiedene Abstufungen geben der eine so der andere so.

Spetsnaz Bottle Breaking - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=vNl6dwgEm50)

Der etwas andere Bruchtest

Russian Special Forces - Spetsnaz - YouTube (http://www.youtube.com/watch?v=LAyDdxa3cTM)

[Tycoon]

Nunja, die Videos, so schön sie auch sind, haben nicht wirklich etwas mit meiner Frage zu tun.

[D.Fink]

Knochenbrüche nach einer Schlägerei sind ja nicht so selten. Aber ich denke (hab keine Zahlen) das das zerschlagen von gegenständen einfacher ist die sind ja fest, und können nicht weg. Der Kopf geht ja nach hinten oder zur seite da ist die energy verteilung anders.

[kaffeegeniesser]

Hallo,

der Parameter, den Du mit "Härtegrad" bezeichnest, nennt sich im Fachjargon "Biegezugfestigkeit". Bei Holz mußt Du erst einmal längs zur Faser und quer zur Faser unterscheiden. Und natürlich unterschiedliche Holzarten, wie Du bereits bemerkt hast. Quer zur Faser, wie Bretter in solchen Tests brechen, ist Holz weniger beanspruchbar als längs zur Faser. In der Praxis (Bauwesen z. B.) wird so konstruiert, daß im Werkstoff Holz Biegezug nur längs zur Faser auftritt. Ich wüßte jetzt auf die Schnelle keine Tabelle, in der Werte quer zur Faser tabelliert wären.

Danach kommen die geometrischen Parameter. Sprich letztendlich die Abmessungen des zu "brechenden Gegenstandes. Im Jargon das Widerstandsmoment des zu brechenden Körpers. Das ist für ein Rechteck (z. B. Porenbetonplatte (=Yton)) relativ leicht zu errechnen, für einen profilierten Dachziegel schon nicht mehr so einfach zu errechnen.

Für einen Kopf, der so etwas ähnliches wie eine Kuppel darstellt, aus der Du ein Loch brechen oder die Du auseinanderbrechen willst, müßtest Du andere Rechenmethoden anwenden (würde ich mal schätzen, sowas hab ich auch noch nie gemacht).

Lange Rede kurzer Sinn: Einfach vergleichen ist nicht. Mal schnell erklären ist auch nicht. Wenn Du die Sache wirklich theoretisch berechnen willst, müßtest Du Dir das Wissen von ca. zwei Semester Statik und Festigkeitslehre aneignen (für den Kopf wohl noch weitergehende Sachen).

Gruß

[Tycoon]

Hmmmm, hab ich da jetzt was verwechselt? Es gibt doch eine Härteskala von 1 bis 10. 1 = Talkum, 10 = Diamant. Kann man dazwischen nicht Holz, Ytong und Knochen einordnen?

[kaffeegeniesser]

Ich nehme an, Du meist verschiede Härtegrade, die z. B. in der Materialkunde (z. B. Metall) verwendet werden. Die zeigen aber z. B. an, wie tief ein definierter Prüfstempel unter Last in einen Prüfkorper eindringt. Das bringt dir nichts. Glas ist härter als Zinn, bricht aber leichter. Laß ein normales Trinkglas und einen Zinnbecher auf einen Betonboden fallen.

[Alfons Heck]

Aber ich denke (hab keine Zahlen) das das zerschlagen von gegenständen einfacher ist die sind ja fest, und können nicht weg.
Warum kann der Bretterstapel nicht weg?
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Gruß
Alfons.

[D.Fink]

Warum kann der Bretterstapel nicht weg?


Gruß
Alfons.

Okay ich nehm alles zurück und behaupte das gegenteil.
Hatte da andere vorraussetzungen im Kopf.

[Terao]

Das ist extrem komplex. Ich bin da weiß Gott kein Experte, sondern hab mich bloß mal ein wenig eingelesen. Neben der reinen Material-Zug-, Druck- und Torsionsfestigkeit, die bei nem Bruch fast immer ALLE eine Rolle spielen, spielt auch der Aufbau und die Struktur eine wesentliche Rolle. Da geben Knochen offenbar immer noch Rätsel auf (sind nämlich ausgesprochen raffiniert konstruiert). Wenn man dann noch Auftreffwinkel und Nachgiebigkeit/Polstereffekte des um- und darüberliegenden Gewebes, des Sehnen- und Bandapparats, an dem die Knochen aufgehängt sind, sowie das Zurückgehen des getroffenen Gliedmaßes sowie des gesamten Körpers und die alles andere als simpel-geometrische Form von Knochen dazunimmt, wird klar, dass man mit ein paar Formeln da nicht weit kommt.

Denke, der einfachere Weg ist Empirie. Wieviele brechen sich bei Hauereien was, wieviele bei verschiedenen Wettkampfformaten?
Mein Fazit daraus: Wenn sie nen Schlag kommen sehen und ihn auch nur ein wenig abfälschen können (oder einfach nur grade in Bewegung sind), ziemlich selten. Bei unverhofften Treffern steigt es deutlich an. Und so richtig gefährlich wirds, wenn sich einer gar nicht mehr rührt, gar noch auf ner festen Unterlage liegt.

[Balthus]

Hmmmm, hab ich da jetzt was verwechselt? Es gibt doch eine Härteskala von 1 bis 10. 1 = Talkum, 10 = Diamant. Kann man dazwischen nicht Holz, Ytong und Knochen einordnen?

Das mit der "Härte" ist so ne sache, selbst da gibt es massive Messunterschiede, Vickers, Brinell, Rockwell, Leeb messen alle etwas anders, nicht nur über Eindringtiefe sondern auch über Rückprall-Energie und die ° Zahlen bei Elastomeren nach Shore sagen nochmal was anderes aus.

Härte an sich ist nur ein kleiner Indikator für die Belastbarkeit, Streckgrenze, Kerbschlagarbeit, Zähigkeit sind da deutlich Aussagekräftiger. Zudem kommt es stark auf die Form und Belastungsrichtung eines Gegenstandes an... versuch' mal nen normales Fichtenfrett vom Bruchtest hochkant zu zerschlagen ... die Härte hat sich in dem Fall nicht geändert.

deine Erwähnte "Härteskala" basiert auf Mohs und sagt eigendlich nur aus welches Material ein anderes "ritzt" und darauf basierend ne grobe Einschätzung zu machen wird hauptsächlich bei Mineralien angewandt.

Also "Härte" ist sehr vielschichtig und für nen Bruchtest oder deine "Berechnung" eher unintressant

*edit* Laut Wiki währe das härteste Menschliche Gewebe der Zahnschmelz, der wird mit Mohshärte 5 angegeben ^^

[gasts]

Vor dem Hintergrund, dass man Fausttechniken ja durchaus in einer ernsten Situation auch einmal gegen Knochen richten könnte stelle ich mir nun die Frage, ob so ein Knochen, in meinem imaginären Beispiel ein Gesichtsknochen, nicht auch durch einen solchen Schlag zerbrochen werden könnte.

Die Erfahrung zeigt, dass das möglich ist. Nasenbeine brechen rel. häufig. Auch Augenhöhlen, Kiefer und Jochbeine können beim Kampfsport brechen.
In einer ernsten Situation kann es auch zu lebensgefährlichen Soccer- oder Stampftritten auf den Kopf kommen, die in den meisten Kampfsportarten verboten sind.


Hmmmm, hab ich da jetzt was verwechselt? Es gibt doch eine Härteskala von 1 bis 10. 1 = Talkum, 10 = Diamant. Kann man dazwischen nicht Holz, Ytong und Knochen einordnen?

das kann man sicher, aber wie von kaffeegenießer schon ausgeführt, ist das wohl nicht die Größe, die Dich in Bezug auf Bruchtest interessiert.
Du willst ja wissen, was unter einer Biege (zug-)Belastung schneller bricht und nicht, was sich z.B. unter Reibung schneller abnutzt.

Da ist eher die Zähigkeit (http://de.wikipedia.org/wiki/Z%C3%A4higkeit#Z.C3.A4higkeitsklassen) interessant, und die nimmt z.B. bei Stahl mit steigender Härte ab.
Siehe auch das Glasbeispiel, Glas ist zwar rel. hart, aber eben auch spröde.

Wenn Du dann Materialen nur aufgrund der Materialeigenschaften vergleichst, dann musst Du natürlich Stücke gleicher Form nehmen, um den Einfluss der geometrischen Eigenschaften auszuschließen.

Ein menschlicher Knochen ist ein Verbundmaterial, dass aus einem spröden Kalkgerüst und einer elastischen Kollagenmatrix besteht.
Wenn man einen Knochen ausbrennt, dann bleibt das Kalkgerüst übrig, und der Knochen ist spröde und bricht sehr leicht.
Legt man den Knochen in Salzsäure bleibt die Kollagenmatrix übrig, die ist biegsam und elastisch.
Im Verbund hat ein Knochen dann sowohl fest, wie auch elastisch.

Daher ist ein isolierter Knochen z.B. weitaus bruchfester als Beton:


ein Knochen hat eine mehr als vierzigmal so große Bruchspannung wie ein Betonstück. Legt man einen zylindrischen Knochen von zwei Zentimeter Durchmesser und sechs Zentimeter Länge an seinen Enden wie das Brett in Bild 2 auf zwei Stützen, so kann man ihn in der Mitte mit 25.000 Newton (etwa 2.500 kg) belasten, ohne dass er bricht.


Im Menschen ist der Knochen dann noch in die Körperstruktur integriert, die ebenfalls Kräfte aufnimmt:



Tatsächlich kann die Hand weit größere Kräfte aushalten, denn ihre Knochen sind beweglich, können sich beim Aufprall gegeneinander verschieben und können einen Teil der Kräfte an die Muskeln und das Bindegewebe weitergeben. Beispielsweise schützt der Beugemuskel des kleinen Fingers, der sich versteift und verdickt, wenn man die Hand zur Faust schließt, den fünften Handwurzelknochen an der unteren Kante der Faust. Wie ein Polster fängt er einen Teil des Schlages ab. Als nächstes nehmen die Sehnen des Handgelenkes einen Teil der Kräfte auf, wenn die Faust im Handgelenk nach oben knickt. Und schließlich kommt auch die Armmuskulatur ins Spiel.

Quelle: Die Physik des Karateschlages (http://www.arsmartialis.com/index.html?name=http://www.arsmartialis.com/spektrum/karate.html)

[Klaus]

Wozu denn die Frage ? Dass auch beim Boxen trotz Handschuhen schon mal Knochen brechen (Kiefer, Jochbein) ist bekannt. Aber ich käme nie auf die Frage, "wie gut" sich Knochen brechen lassen. Hat so ein gewisses Geschmäckle, da denke ich irgendwie an Psychiater.