90kg und 30km/h?
Welche Kräfte wirken auf einem Körper wenn man 90kg wiegt und sich mit 30 km/h bewegt.
7 Antworten
Hi, die Erdanziehungskraft Fg= 9,81 m/s² * 90Kg = 88,2N
Dann haben wir den Gegenwind, nehmen wir mal an, dass windstille ist wo du rennst, dann haben wir: Fwind= Cw*A*roh*v²*0,5
nun Cw ist der Widerstandsbeiwert, der hängt von der Form des Körpers sowie deren oberfläche ab, diesen Wert bekommt man nur durch tests heraus, daher kann man hier eher raten. Wiki sagt ein stehender Mensch hat inetwa 0,78
A ist die Fläche die mit dem Wind in Kontakt kommt, allerdings nicht die genaue Fläche, sondern wenn man dich (theoretisch) in zwei hälften schneiden würde die Fläche die an der schnittfläche rauskommt.Angenommen du bist 1,80m groß, ca. 50cm breit und hast damit ne fläche von 0,9m²
roh ist der Luftdruck, der ist auf meereshöhe inetwa 101 325 Pascal, bzw. inetwa ein bar. wenn du höher gehst, dann nimmt dieser druck ab.
v ist dabei deine bewegungsgeschwindigkeit, also 30km/h zum quadrat.
zusammengenommen haben wir also ungefähr Fwind= 0,78*0,9m²*101 3 hPascal *30/3,6 m/s * 30/3,6 m/s * 0,5
habe mich glaub iwo verrechnet D:
Stimmt, da habe ich eine seeeeeeeeeeehr grobe vermutung angestellt :D
zumindest wars keine Kugel in einem Vakuum XD
Die, die auch wirken, wenn man sich nicht bewegt, da du nur eine Bewegung nennst und keine Beschleunigung oder Umgebung, die eventuell Magnetfelder oder Gravitation enthält.
Wenn man sich auf der Erdoberfläche oder in Erdnähe bewegt (und nicht im freien Weltraum), dann wirkt schon einmal eine große Schwerkraft auf jeden Körper.
Auf dem Mond oder einem anderen Himmelskörper würde eine geringere (oder ggf. größere) Schwerkraft wirken, je nach der Masse des Himmelskörpers.
Dann kommt es noch darauf an, in welcher Richtung (in Bezug auf die Richtung der Schwerkraft) und auf welche Weise man sich bewegt.
Wenn man z.B. mit 30 km/h mit einem Fallschirm senkrecht nach unten segelt, dann wirkt außer der Schwerkraft noch die Abbremsung durch den Reibungswiderstand des Fallschirms, den er gegen die Luft aufbaut, und sonst nichts großartig Weiteres.
Wenn man sich jedoch ungefähr waagerecht (oder gar aufwärts) bewegt, braucht man irgendeinen Antrieb (Motor oder Körperkraft), der gewirkt hat oder noch gegenwärtig wirkt, denn sonst würde man stillstehen.
Außerdem gibt es auch bei jeder waagerechten Bewegung mehr oder weniger große Reibungswiderstände durch den Kontakt mit dem Untergrund, durch die Luft und ggf. für die Bedienung des Antriebsmechanismus.
Wenn man sich im Wasser bewegt (schwimmt), dann hat man einen Auftrieb. Der Auftrieb ist eine Kraft, deren Betrag so groß ist wie die Gewichtskraft des vom Körper verdrängten Wassers.
Auch beim Fliegen hat man möglicherweise einen mehr oder weniger großen aerodynamischen Auftrieb. Je nachdem, aus welcher Richtung der Wind kommt, kann man in verschiedene Richtungen gedrückt werden (vorwärts, rückwärts, seitwärts, auf oder ab).
Du merkst also, dass viele verschiedene Kräfte wirken können. Eine zahlenmäßige Angabe lässt sich aus deinen spärlichen Informationen nicht herleiten.
Kräfte wirken beim Beschleunigen und Abbremsen. Nicht wegen einer Geschwindigkeit. Aber ja wie andere schon gesagt haben, wenn du nicht in einem Auto sitzt wirkt noch die Luft auf dich ein und wenn der Boden uneben ist, jede Bodenwell, Kurve usw. Aber angenommen du sitzt mit 30km/h im Auto fährst geradeaus auf einer ebenen Strasse, dann wirkt nur die normale Erdanziehung.
Auf dem festen Boden der Erde wirkt die Gewichtskraft = Masse mal Erdbeschleunigung = 90 mal 9,81 Newton = 882,9 Newton. Im freien Fall über der Erde wirkt die Luftreibung auf den Körper.
Geschwindigkeiten bewirken keine Kräfte.
Ein Mensch hat nur dann eine Schnittfläche von 0,9 m² (entsprechend Deinem Beispiel) wenn er über die gesamten 1,8 m eine durchschnittliche Breite von 0,5 m hat, nur ist der Mensch eben kein Zylinder oder sonst ein Körper mit überall gleicher Breite vom Kopf bis zu den Zehen. :)