Wassermattenrutsche für Pool mit Rampe

vipersen · Anmeldungsdatum: 10.04.2013 Beiträge: 3

Hallo liebe Physiker-Asse,

ich bin neu hier im Forum und habe mich zwecks meinem Topic hier angemeldet. Um mein Problem genau schildern zu können, muss ich euch aber erstmal kurz ein wenig erklären( vorwarnen;P ).

Wir (Freunde und ich) fahren diesen Sommer zusammen in ein Ferienhaus nach Frankreich. Dort haben wir ein Ferienhaus inkl. Pool. Nun kommen einen natürlich sehr viele Ideen, was man im Urlaub alles lustiges veranstalten könnte. Durch Zufall bin ich auf Amazon auf eine sogenannte Wasserrutsche gestoßen (eine Art Matte, die mit Seife und Wasser rutschbar gemacht wird). Nun an sich ist das ja eine nette Idee.

Hier ein kleines Video, damit ihr euch vorstellen könnt, wovon ich rede.

http://www.youtube.com/watch?v=qR5bMi0t1P4

Nun vorneweg muss ich auch klarstellen, dass ich als BWLer leider keine ausreichnenden Physik-Skills habe um mein "Problem" zu berechnen. Also mit Formeln fange ich natürlich was an, aber mir wäre es sehr lieb, wenn jemand es komplett für mich "ausrechnen" kann.

Aber jetzt erstmal zu meiner Bitte bzw. Frage.

Mein Plan ist es am Ende dieser Rutschbahn eine Rampe zu bauen, damit man über eine Art Schanze in den Pool katapultiert wird.

Skizze:

http://i.imagebanana.com/img/qsslbxhu/sprungschanze.jpg

Jetzt natürlich die Frage, ist es überhaupt möglich oder fällt man dann nur ins Wasser. Wenn möglich, wie weit/hoch ist es rechnerisch möglich zu "fliegen".

Die optimale Höhe der Sprungschanze sowie Winkel dürfen sehr gerne freibestimmt werden. Falls möglich würde ich es natürlich so bauen, wie es hoffentlich ein netter User es errechnet hat.

Gerne lade ich nach meinem Urlaub dann auch Bilder/Videos hoch Augenzwinkern

Ich hoffe ich konnte das Problem verständlich erklären und es findet sich ein netter User der sich gerne um solche "Problemchen" kümmert.

Bei Rückfragen einfach kurz hier rein posten.

Vielen vielen Dank im Voraus.

Liebe Grüße,
vipersen

Linker · Gast

Um das Problem möglichst einfach zu lösen, kann man annehmen, dass Reibungsverluste vernachlässigbar sind. Dann ist der Energieerhaltungssatz anwendbar, um die Abfluggeschwindigkeit bei der Sprungschanze zu berechnen.Die Energie setzt sich aus kinetischer Energie (Energie, die sich aus der Bewegung vom Wasserrutscher ergibt) und potentieller Energie (Energie, welche durch das Erdschwerefeld bedingt ist) zusammen. Sei also m die Masse des Rutschers, v die Anfangsgeschwindigkeit und H die Höhe der Sprungschanze.
Dann gilt:
1/2 m v² = 1/2 m v'² + mgH.
Daraus bekommst du den Betrag der Abfluggeschwindigkeit v'. Für die Berechnung der Sprungweite und Sprunghöhe kannst du in google nach dem Thema "schräger Wurf - Physik" suchen.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Die Länge der Rampe von 30-86 cm ist zu kurz gewählt, deine Rampe wird
ohne zusätzlichen Maßnahmen ohne Wasser sein, also zusätzlich bremsen.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass es je zu einem Flug nach der Rampe kommen kann.

Du kannst deine Rampe mit einem beladenem Schubkarren und auf einer kurzen Treppe liegendem Brett simulieren. Anlauf nehmen und ausprobieren.

Mein Vorschlag s. unten. Die horisontale Rampenlänge muss schon Körperlänge haben, das Wasser muss die Rutsche runterfließen

http://kleinanzeigen.ebay.de/anzeigen/s-anzeige/rutsche-von-kettler/112540295-23-7531?ref=search

vipersen · Anmeldungsdatum: 10.04.2013 Beiträge: 3

Schonmal vielen Dank für die Antworten.

Habe jetzt mal ein wenig mit Excel gerechnet und kommt zu folgendem Ergebnis. Die gelben Felder sind Eingabenfelder.
ACHTUNG: Ich hoffe ich habe richtig gerechnet und die richtigen Formeln verwendet! Falls nicht, gibt die nachfolgende Erklärung auch wenig Sinn!

Habe mit den Werten ein wenig rumgespielt und das waren die "optimalsten" Werte für mich.

Anlaufgeschwindigkeit 25kmh
Höhe der Schanze 50cm
Winkel 30 Grad

http://www.imagebanana.com/view/zc58a57f/schanzenberechnung.jpg

Anmerkung an D2:

Die Rampe wird unter der Rutschbahn sein, also sollte sie nicht sonderlich mehr durch Reibung bremsen wie in der horizontalen. Evtl muss ein Helfer während des Sprunges mit eienr Gießkanne ein wenig nachhelfen.

Mir ist klar, dass die Ergebnisse ohne Reibung und Luftwiderstand und und und berechnet wurden. Doch eigentlich ist doch nur die Absprunggeschwindigkeit relevant und der Absprungwinkel sowie die Höhe des Absprunges.

Als weitere Idee kam mir, dass man evtl auf einen Luftreifen springt, weil dort die Reibung höchstwahrscheinlich um ein vielfaches geringer ist. Auch ist mir klar, dass man nicht 6 Meter vor der Schanze schon auf den Ring springen darf. Bei 2-3 Meter reduziert sich die Reibung wahrscheinlich um 50-70%

Letzendlich stellt sich die Frage, ob man es (wie in meinem Rechenbeispiel) schafft mit über 22kmh abzuspringen? Wenn ja, sollte es eigentlich kein Problem sein die Ergebnisse ansatzweiße zu erreichen.

Was ist eure Meinung?

@D2: Über deine Zeichnung habe ich auch schon drübernachgedacht, Problem ist hier eindeutig die Logistik. Wir fahren mit 2 Autos und sind 6 Personen, Genügend Platz für den Aufbau haben wir dann leider nicht! unglücklich

Nochmals vielen Dank!!

Gruß
vipersen

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Ich befürchte, dass die Anlaufstartgeschwindigkeit von 25Km/h auf der Plastikrutsche selbst nicht zu erreichen ist, bzw. die Verletzungsgefahr, wenn mann die Rutsche nicht oder schräg trifft bei großen Geschwindigkeiten extrem groß ist.

Hier sind zum Vergleich Höhen und Geschwindigkeiten auf einigen Rutschen.
http://www.prosieben.de/videokatalog/Gesellschaft/Leben/Superlative/video-Wasserrutschen-Extrem-Freibad-Schwimmbad-Test-Wasserpark-Funpark-Amerika-Video-606549.html

vipersen · Anmeldungsdatum: 10.04.2013 Beiträge: 3

Schätze meine Erklärungen sind mal wieder ein wenig Lückenhaft.

Die 25 kmh Anfangsgeschwindigkeiten sollten meiner Meinung nach ja überhaupt kein Problem sein (am Anfang hab ich mit 30 gerechnet). Wie komme ich darauf?

Usain Bolt rannte bei seinem Weltrekord 43 kmh. Nehme ich nun meine Zeit auf 100m während des Sportabis von 12,1 und errechne die Durchschnittsgeschwindigkeit, ergibt sich ein Wert von knapp 30 kmh. Da natürlich man erstmal ein wenig Zeit braucht um auf die Geschwindkeit zu kommen und ich diese nicht auf 70m halten kann, gehe ich doch stark davon aus, dass wenn ich spurte ich schon zwischenzeitlich auf ca 35 kmh komme.

In meiner Zeichnung erkennt man leider sehr schlecht bzw. überhaupt nicht, dass ich ja mit ca 25-30 kmh auf die Rutschbahn springen will. Anschließend ca 3-4 Meter in der horizontale auf dem Bauch sliden und dann über die Rampe (welche aus Bauschaum/Hartschaum gebaut werden soll) rutschen/fliegen will. Anschließend hoffentlich ca 1 Meter in der Höhe und ca 3 Meter weitfliegen Die Rutschbahn befindet sich natürlich über der Rampe, damit ist auch ein nahtloser Übergang möglich.

Die Rutsche verfehlen bei 3 Meter breite sollte eigentlich ein Ding der Unmöglichkeit sien, die hohen Geschwindigkeiten inkl. auf den Bauch springen halte ich aber auch nicht für sehr geeignet. Daher denke ich gerade drüber nach, ob es nicht sinnvoller wäre ein Luftschwimmreifen bzw. Luftmatzrate zu nehmen. Verletzungsgefahr sollte dadurch nahezu 0 sein, Reibung sollte auch besser sein.

Solche Rutschen bin ich auch schon gerutscht (daher auch meine "Leidenschaft" zu dem Thema).

Pumok · Anmeldungsdatum: 07.10.2013 Beiträge: 1

http://www.youtube.com/watch?v=76xTdNvYZ0g