Wirkung des Flächenverhältnisses zwischen
Trommelfell und Steigbügelplatte
Die Drucktransformation aufgrund des Flächenverhältnisses
zwischen Trommelfell und Steigbügelplatte funktioniert in gleicher
Weise, wie eine hydraulische Presse:
Die wirksame Fläche des Trommelfells beträgt beim Menschen
A1 = 55mm², die der Steigbügelfußplatte
dagegen nur A2 = 3,2mm² .
Der auf eine Fläche A wirkende Druck p berechnet sich nach der
Gleichung
p = F/A mit F: senkrecht
auf A wirkende Kraft
Auf Trommelfell und Steigbügelplatte muß die gleiche Kraft wirken,
damit das Kräftegleichgewicht erhalten bleibt (es gilt: F1
= F2).
Um diese Forderung zu erfüllen, muß der an der Steigbügelplatte
ausgeübte Druck entsprechend verstärkt werden.
Der hiefür notwendige Verstärkungsfaktor ergibt sich direkt
aus dem Verhältnis der Trommelfellfläche zur Fläche der
Steigbügelplatte.
Für den Verstärkungsfaktor aufgrund der Flächenverhältnisse
ergibt sich somit:
Die so ermittelte Verstärkung gilt für eine direkte Überragung
zwischen Trommelfell und ovalem Fenster. Da aber zwischen diesen beiden
Komponenten noch die GEhörknöchelchenkette als zusätzliches
Hebelsystem wirkt, wird die Druckerhöhung zwischen Trommelfell und
ovalem Fenster zusätzlich durch eine Kraftverstärkung erhöht.
(s.Längenverhältnis
der wirksamen Hebel der Gehörknöchelchenkette)
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