Beschleunigungskraft bei einem Bungee-Sprung

Wissenschaft Physik
#1

Hi,
Ich hab folgende Frage. Ich habe mir ein kleines Programm geschrieben, dass mir die Beschleunigung bei einem Sprung aus einer Höhe h errechnet. Dabei habe ich meine Körpermasse und Körperfläche,sowie den Luftwiderstand in etwa berechnet. Das klappt alles ganz gut und stimmt auch weitesgehend.
Nun möchte ich gern die Wirkung der Kraft errechnen.

Folgendes Beispiel:

h = 60 Meter
Oberfläche ca. 2,1147 m²
Strömungswiderstandkoeffizent = 0,78

Nach 0,5 Sekunden bewege ich mich mit 9,81m/s² und bin bei 57,55 m, nach 1 Sekunde bei 52m, 2 Sekunden 36m, 3 Sekunden 14m. Die Geschwindigkeit geht max. auf ~80 km/h

Nun, dass alles auszurechnen ist kein Hexenwerk, doch irgendwie habe ich gerade einen Hänger, wie ich an die Krafteinwirkung g komme. Man sagt, bei nem Bungee-Srpung wirken ca. 2,5-3,5g auf den Körper. Aus persönlicher Erfahrung kommt mir das als weitaus weniger vor, aber ich lasse mich da gern belehren :smile:

Also, wie komme ich an diesen Wert?

#2

Hallo Keenora,

die resultierenden Kräfte, die im freien Fall auf dich wirken, sind natürlich eher klein, da hast du völlig recht. Da du im freien Fall sozusagen schwerelos bist, ist die einzige effektive Kraft diejenige, die durch den Windwiderstand auf dich wirkt.

Die angegebenen 2,5-3,5 g (eigentlich keine Kraft, sondern eine Beschleunigung, da g die Einheit einer Beschleunigung hat) ist vermutlich die negative Beschleunigung, also die Abbremsung, die durch das Seil am Ende des Fluges auf dich wirkt, und ergibt sich aus der Endgeschwindigkeit und der Zeit, bis deine Geschwindigkeit das erste Mal Null ist (wenn du ganz unten bist, bevor du zum ersten Mal wieder nach oben gezogen wirst).

Viele Grüße,
Michael

#3

Die rücktreibende Kraft des Seiles wurde vergessen. Sie bewirkt die grosse Beschleunigung) A ist nicht die Oberfläche des Menschen, sondern nur die aus der Bewegungsrichtung gesehene Fläche.

Den handgeschriebenen Text kann ich nicht zur Verfügung satellen, da keine Dateien hochgeladen werden können und die angebotenen Plattformen NICHT funktionieren.

#4

Die Endgeschwindigkeit, bzw. die maximale Geschwindigkeit, die ich nach z.B. n Sekunden habe, besitze ich ja schon, sprich 80 km/h, also ~23m/s.
Nur die Frage ist, wie ich das ausrechnen kann. Irgendwie müssen die das ja beim Springen auch vorher berechnen (Gewicht des Springers, Höhe eines neuen Absprung-Punktes, etc)

#5

Wenn du die Zeit kennst, in der ein Springer abgebremst wird, lässt es sich ganz einfach ausrechnen: Eine Geschwindigkeitsänderung von 23 m/s in 0,5 Sekunden (einfach mal ins Blaue geschätzt) wäre ja eine Beschleunigung von 23 m/s / 1,5 s ~ 15 m/s^2, also ca. 1,5 g. Keine Ahnung wie lang die Zeit wirklich ist.

So etwas im Vorfeld auszurechnen ist vor allem auch deshalb schwierig, weil es stark vom Seil abhängt, wie sehr dieses nachgibt.

Viele Grüße,
Michael

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#6

Achso, ok, das bedeutet, dass wenn ich also meine maximale Geschwindigkeit erreicht hab, ich ja erstmal kaum gebremst werden, sagen wir eine halbe Sekunde bewege ich mich mit 20m/s, danach ne halbe mit 10m/s, dann 5m/s, bis ich zu 0 komme. Und da 1g => 9,81m/s² muss ich jeweils nur dividieren und erhalte die g. D.h. am letzten Punkt, wo ich kurz vorm hochschnallen bin, hätte ich 0m/s und 0g, dann beim hochschnallen sind es dann -x m/s² d.h. ich gehe in die negativen Beschleunigungen rein und so weiter.

Das Prinzip ist mir also nun klar, bzw. wie ich es ausrechne. Nur das ist ja unwahrscheinlich schwierig. Man müsste irgendwoher die Konstante(n) des Seils bekommen, wie stark dieses einen abbremst und bei welchem Gewicht es wie stark wie wirkt.

Okay, dass hätte ich mir einfach vorgestellt ^^° Aber vielen Dank Michael!