Frage von HabeEineFrage9, 79

Kraft beim Aufprallen mit dem Skateboard?

Hallo meine Frage bezieht sich rein um die Kraft die am Skateboard aufkommt, ich gehe davon aus das die Person 70kg wiegt und 2meter hoch springt bzw. von einer höhe von 2 meter fällt.

Wie rechne ich das aus? Reicht hier die Formel "FG = m * g" oder muss ich hier anders rechnen, da ja hier die höhe nicht berücksichtigt wird oder?

Kenne mich mit Kräfterechnen leider zu wenig aus.

Danke im Voraus!

Antwort
von Plautzenmann, 54

Zunächst berechnest du dir, wie lange der Skateboardfahrer für das durchqueren der 2 Meter Höhe braucht, unter der Berücksichtigung, dass er mit einer Geschwindigkeit von 0 beginnt, zu fallen und mit 9,81m/s² beschleunigt wird. Diese Zeit liefert dir seine Geschwindigkeit, wenn er das Skateboard erreicht. Diese Geschwindigkeit wird nun verringert, sobald er das Skateboard erreicht, allerdings steht ihm hierfür nur die Elastizität seines Skateboardes zur Verfügung. Die Zeit, wie lange das Skateboard benötigt, um sich vom Nullzustand bis zum Maximum zu verformen, entspricht der Zeit, in welcher der Skateboardfahrer verzögert wird. Über seine Geschwindigkeit beim Auftreffen auf dem Skateboard und die benötigte Zeit, um auf 0 abgebremst zu werden, erhälst du seine Verzögerung (=negative Beschleunigung), welche dir über seine Masse die Kraft liefert, die das Skateboard abfedern muss, um den 70kg schweren Fahrer abzubremsen.

Das nur als Denkanstoß.

Kommentar von HabeEineFrage9 ,

Erst mal Danke!

Hatte mich glaubich nicht eindeutig ausgedrückt, der Fahrer springt mit dem Skateboard und prallt auch mit dem Board auf.

Ist eine verzögerungszeit von 0,13s realistisch? Ich habe mal angenommen das er um 40cm den Schwerpunkt verlagern kann.

Letztendlich bin ich so bei ca. 3400 N angekommen, mir kommt das jedoch ziemlich viel vor. Ist die Verzögerungszeit evtl. höher als ich angenommen habe?

Danke schonmal!

Kommentar von KimmMarley ,

man bedenke noch die Abfederung durch den Menschen und die Abschwächung der Kraft, die auftritt wenn das Skateboard nicht einfach unten auf dem Boden bremmst, sondern mit einer bestimmten Geschwindigkeit vorwärts weiterfährt. Schliesslich trifft es praktisch nie ein, dass ein Skateboarder genau in einem Winkel von 90 Grad auf dem Boden auftrifft. Die horizontale Startgeschwindigkeit ist ebenfalls einzurechnen.

Kommentar von Plautzenmann ,

Vollkommen richtig, aber ich wollte die Berechnung zunächst möglich simpel halten. Man kann in einem zweiten Schritt immer noch realistischere Annahmen treffen und überprüfen, wieviel Unterschied zu den vereinfachten Annahmen besteht.

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