Mechanik im Alltag

Patrick · Anmeldungsdatum: 05.07.2006 Beiträge: 417 Wohnort: Nieder-Wöllstadt

Hallo,

in der Mechanik gibt es viele komplizierte Vorgänge wie: Eine Vase, die
mit Wasser gefüllt auf einem Kopf eines Menschen steht, fällt runter und dann rollt sie einen Weg entlang,dreht sich dabei um die eigene Achse
und kommt später zum Stillstand. Kann man diesen Vorgang mathematisch beschreiben (vielleicht mit Lagrange-Gleichungen und dabei Potenzreihenentwicklung)? Wieso kann ein Mensch nicht schneller als 36km/h schnell rennen? Kann man die Geschwindigkeit eines Menschen mathematisch beschreiben? Muss mann dabei vielleicht Fourier-
Transformationen (benötigt man sie in der Mechanik?) verwenden?
Kann mir jemand sagen, wie solche Vorgänge mathematisch beschrieben werden können?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Das ist die spannende Frage, wie man Vorgänge in der Natur oder im Alltag so in einem physikalischen Modell formulieren kann, dass man sie mit der Physik und ihren Formeln beschreiben kann.

Schon in deiner Beschreibung des Vorganges für die Vase steckt eine solche Modellannahme: Du hast angenommen, dass die Vase beim Aufprall nicht zerspringt. Möglicherweise meinst du also eine Situation, in der die Vase an eine Stelle auf den Boden trifft, die weich genug ist, damit die Vase den Aufprall übersteht und nach der Fallbewegung in eine Rollbewegung übergeht.

Welche Annahmen für die Bewegung der Vase würdest du machen, um diese Bewegung selbst von Hand berechnen zu können? Und, einen Schritt weitergehend, welche Informationen wird man einem Computersimulationsprogramm geben müssen, damit es die Bewegung der Vase auch dann simulieren kann, wenn sie für eine Berechnung von Hand zu kompliziert ist?

Ich vermute, das Wasser in der Vase wird dabei entweder eine elegante Näherung erfordern oder die Beschreibung mit dem Computer recht aufwändig werden lassen.

Um Fragen angehen zu können, wie schnell ein Mensch rennen kann, braucht man viele Informationen über den Körperbau, die Leistungsfähigkeit der Muskeln und die Funktionsweise des menschlichen Körpers, daher denke ich, dass Biomechaniker oder Sportmechaniker oft in großem Maße auf experimentell gemessene Daten angewiesen sind, um aussagekräftige Modelle zu entwickeln und solche Vorgänge zu beschreiben.