Eintauchtiefe im Schwimmbad

AndrewWiles · Anmeldungsdatum: 23.02.2010 Beiträge: 9

Ich weiß, da gibt's diese Regel für die Eindringtiefe von Geschossen, die besagt: Ein Geschoss dringt um so viele seiner Längen ein, wie seine Dichte größer als die des Mediums ist. also geschwindigkeits-/höhenunabhängig. Das erklärt sich dadurch, dass die umgebende Masse mit einer Geschwindigkeit verdrängt wird, die unmittelbar mit der Geschossgeschwindigkeit zusammenhängt; also herausgekürzt werden darf. Wie ist das nun beim Sprung vom Zehnmeterbrett? Hier ist die Geschwindigkeit ja viel geringer als beim Schießen, spielt deshalb Reibung vielleicht eine umso größere Rolle? Ich bin nun schon seit einiger Zeit nicht mehr im Schwimmbad gewesen ('kann Wasser nicht leiden), aber wenn ich mich recht entsinne, taucht man dort schon ein bisschen tiefer ein als man groß ist(obwohl Dichte_Mensch ca.= Dichte_Wasser).

Weiß hier vielleicht wer wie's genau läuft?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Nach deiner Geschoss-Faustregel sollte ein Mensch im Wasser eher gar nicht eintauchen, da seine Dichte in etwa gleich der des Wassers ist, würde ich mal denken.

Unterschiede würde ich sehen bei:

* Wasser ist eine Flüssigkeit, von daher könnte das Eintauchen etwas leichter sein als für ein Geschoss in Feststoffe

* Für das Eintauchen ins Wasser hängt es auch davon ab, welche Form der Körper beim Eintauchen annimmt. Vertikales Eintauchen (mit den Füßen voran oder per Kopfsprung) führt natürlich zu tieferem Eintauchen als Eintauchen als Kugel (a la Arschbombe) oder gar Eintauchen in horizontaler Lage (Bauchklatscher, wegen der hohen auftretenden Abbremskräfte meist höchst unerwünscht ...)
(Die Form eines Geschosses beim Einschlag in ein Material ist dagegen wohl vergleichsweise viel konstanter)

* Becken für Sprünge vom Zehnmeterbrett müssen deutlich tiefer sein als fürs Einmeterbrett oder Dreimeterbrett. Zumindest beim Eintauchen "in vertikaler Lage" scheint also der Reibungswiderstand beim Abbremsen im Wasser so klein zu sein, dass er kleiner ist als im Vergleichsfall Geschosskugel in Festkörpern, so dass die Eindringtiefe hier durchaus noch deutlich von der Eintauchgeschwindigkeit abhängt.

AndrewWiles · Anmeldungsdatum: 23.02.2010 Beiträge: 9

Danke für die kurze Ansprechzeit.

Hää, nein nein. Ich meine das so: Wenn Wir die Energie des Springers betrachten, dann wird diese doch dem Wasser übertragen, es wird zur Seite beschleunigt; trifft der Springer doppelt so schnell auf, wird automatisch auch das Wasser doppelt so schnell zur Seite beschleunigt, ohne das sich mit der Eintauchtiefe was ändert(!).
Es geht also in Näherung nur um das verdrängte Volumen, also nichts mit kerzengerade oder Ar***bombe. Und soweit habe ich auch nur von Masse gesprochen und nicht von der festigkeit flüssiger oder fester Körper.

Die von Dir genannten Punkte sprechen eher für ein geringeres Eintauchen .Aber mit der Beobachtung stimmt das nicht überein, daher bin ich verunsichert. Auch ohne Reibung könnte man nach dieser energetischen Betrachtung nur 1×Körperlänge tief eintauchen.

AndrewWiles · Anmeldungsdatum: 23.02.2010 Beiträge: 9

Bedenke: wenn ich eine Arschbombe springe, dann verdränge ich umso mehr Wasser, meine effektive Dichte wäre also eher geringer. ergo Eintauchtiefe geringer.

Habe nochmal den Gerthsen hervorgeholt *trommelwirbel*,
da steht die Formel unter 1.61 und lautet

Danip159 · Anmeldungsdatum: 03.01.2010 Beiträge: 91

Wie leicht ein Körper Flüssigkeit verdrängt hängt auch von seiner Form ab. Bedenk mal Windkanaltests. Wenn ein Auto aerodynamischer ist gibts weniger Luftwiderstand. Relativ ähnlich ists beim Eintauchen:

Wenn ich "vertikal" Eintauche, dann muss das Wasser (ich beziehe das jetzt mal nur auf die Füße) nur wenige Zentimeter verdrängt werden. Bei einer Arschbombe hingegen gleichmal wohl ein paar Dezimeter.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Der Unterschied von Flüssigkeit zu Festkörper wird wohl auch bedeuten:

Da muss das Wasser nicht komplett zur Seite geschoben werden und dort bleiben, sondern es kann gleich wieder zurück, wenn der Körper weiter eingetaucht ist. Hier genügt es also, das Wasser etwas "rotieren" zu lassen (unten weg, oben wieder hin) bzw. einmal um den Körper herumzuströmen. Ich würde denken, das geht sicher leichter als einen Festkörper dauerhaft verformen zu müssen.

Die Dichte eines Körpers verändert sich ja nicht, wenn er seine Form verändert. Da würde ich also zögern, in so einem Zusammenhang von "effektiver Dichte" zu sprechen und so einen Effekt der Dichte "in die Schuhe zu schieben". Ich würde eher vermuten, der Näherungsbereich der Formel passt nicht mehr so gut, wenn man mit vergleichsweise kleinen Geschwindigkeiten mit variabler Form in eine Flüssigkeit eintaucht.

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3247

Vom Grundprinzip gilt ja:

Kinetische Energie Eintauchen - Auftriebsarbeit- Verdrängungsarbeit

der Verdrängungswiderstand (Kraft) hängt von der Fläche ab in Geschwindigkeitsrichtung und von deren Form.
und am meisten von der Geschwindigkeit selbst (v²).

Die Fläche und ihre Form bestimmt welche Wassermassen beschleunigt werden müssen damit der Körper nach unten wandern kann.

Nun ist es aber so das man bei höher kinetischer Eintauchenergie auch mit einem höheren Verdrängungsarbeit bei selben Weg rechnen muß, so daß sich das unter Umständen aufhebt.

Am meisten müsste dann die Verdrängungsarbeit verkleinert werden können wenn man die Form ändert.
also die eintauchenergie bringt gar nicht soviel.

Das das jetzt bei einer Geschosskugel ungefähr mit ihrem Dichteverhältniss zum Medium zusammenhängt kann bei entsprechender Formgebung, projizierende Fläche sein. Das heißt diese Dinge sehen ja alle ungefähr gleich aus.

Aber dasselbe gleich auf den Menschen anwenden zu wollen halte ich für für einen Fehler.