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Kraft beim Sturz
 
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Noxi87



Anmeldungsdatum: 05.05.2015
Beiträge: 1

Beitrag Noxi87 Verfasst am: 05. Mai 2015 14:50    Titel: Kraft beim Sturz Antworten mit Zitat

Guten Tag,
das Express-Set, dass ich zum Klettern verwende, hat eine Bruchfestigkeit von 24 kN.
Ich hätte gerne gewusst, wie ich die Kraft berechne, die beim Sturz auf das Set wirkt.

Mein Ansatz wäre:

E(pot)=E(kin)

F*s=0,5*m*v² umgestellt F=0,5*m*v²/s

F= Kraft, m= Körpergewicht, v=Geschwindigkeit für den Zeitpunkt in dem das Seil die max. Dehnung erreicht, s= Seildehnung

Vorrausgesetzt die Formel stimmt, wie verhält es sich, wenn sich das Seil nicht dehnt, bzw. was setze ich ein?

Gruß un Dank im voraus
hansguckindieluft



Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212

Beitrag hansguckindieluft Verfasst am: 05. Mai 2015 15:45    Titel: Re: Kraft beim Sturz Antworten mit Zitat

Noxi87 hat Folgendes geschrieben:
v=Geschwindigkeit für den Zeitpunkt in dem das Seil die max. Dehnung erreicht


wenn das Seil die maximale Dehnung erreicht hat, ist die Geschwindigkeit doch Null!

Du hast ja den Ansatz, über die Energieerhaltung zu rechnen. Dann solltest Du die Energie, die das elastische Seil aufnimmt mit in Betracht ziehen. Die Energie im Seil ist ja E=0,5*F*s (mit F=Seilkraft und s=Längung des Seiles).
Jetzt musst Du noch die "Dehnsteifigkeit" des Seiles berücksichtigen:
F=k*s (mit k=Dehnsteifigkeit in N/m). Umgestellt nach s und in die Energiegleichung des Seiles eingesetzt ergibt das:
E=0,5*F^2/k
Das kannst Du nun mit der potenziellen Energie gleichsetzen (wobei hier strenggenommen die Höhe vom Beginn des Sturzes bis zum Stillstand (bei max. Seildehnung) eingeht.

Gruß


EDIT: hab gerade gesehen, dass Du anscheinend mit Epot die im Seil gespeicherte Energie meintest. Dann hast Du den Faktor 1/2 vergessen. Denn die Seilkraft ist ja nicht konstant, sondern steigt linear über die Verlängerung des Seiles an. Daher ist die Energie dann 1/2 * F * s

EDIT: Gleichung korrigiert: E=0,5*F^2/k
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 05. Mai 2015 20:29    Titel: Antworten mit Zitat

Neben der Elastizität des Seils gehen hier auch der Sturzfaktor ein, und wie dynamisch der sichernde Partner dich abfängt.

Ein Seil ohne Dehnung (z.B. ein Höhlenseil - weißer Mantel, oder eine Repschnur) würde bei einem Sturz schnell reißen. Kletterseile sind daher elastisch. Sie reißen bei etwa 10kN. Es sind schon tödliche Unfälle am Klettersteig passiert, da Leute meinten, eine Reepschnur eingehängt in den Sitzgurt reiche aus - da stürzt man aber das letzte mal, da vermutlich der Gurt aufgeht.

Einen Fangstoß von 10kN würdest du aber sowieso nur schwer erletzt überleben - er kommt unter normalen Bedingungen auch nicht vor.

Zu beachten ist: Auf die Express wirkt die doppelte Kraft, da ja ein Flaschenzug entsteht.

Normalerweise braucht man sich wegen "Reißen" keine Gedanken machen, solange das Seil gut geführt ist (d.h. nicht über scharfe Kanten, etc...).

Aufpassen heißt es vor allem unmittelbar nach dem Wegklettern vom Stand, da hier der Fangstoß am größten ist. Der Sichernde sollte hier dynamisch sichern, da der Stand u.U. stark belastet wird. Das ist besonders bei Nicht-Bohrhakenständen zu beachten!!!

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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
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