Kinetische Energie

Hallo zusammen,

die Kinetische Energie ergibt sich aus EK = m * v² / 2 das ist soweit klar.
Bspl.: PKW mit 110 km/h und 1.500 kg fährt gegen einen Baum. Es werden ca. 70 to
Kinetische Energie freigesetzt.

Jetzt habe ich unlängst bei „Kopfball“ ein Experiment gesehen bei dem es darum ging
ob ein Mensch, wie oft in Action Filmen gezeigt, aus zwei Meter Höhe an eine
Dachrinne springen kann. Dabei kam mir zu Ohren, dass bereits aus einer Höhe von
zwei Metern das sieben fache des Körpergewichts wirkt.

Wenn man obige Formel nimmt wächst die Kinetische Energie ungefähr linear.
2 m = zweifach, 3 m = dreifach, 4 m = vierfach………………

Hab ich da was falsch gehört, oder ist dem so. Wenn ja, kennt jemand die Formel nach
welcher man das ausrechnen kann?

Gruß Pebez

Jetzt habe ich unlängst bei „Kopfball“ ein
Experiment gesehen bei dem es darum ging
ob ein Mensch, wie oft in Action Filmen gezeigt, aus zwei
Meter Höhe an eine
Dachrinne springen kann. Dabei kam mir zu Ohren, dass bereits
aus einer Höhe von
zwei Metern das sieben fache des Körpergewichts wirkt.

………………

Hab ich da was falsch gehört, oder ist dem so. Wenn ja, kennt
jemand die Formel nach
welcher man das ausrechnen kann?

Gruß Pebez

Das hat weniger was mit Energie zutun, als viel mehr was mit Beschleunigung.

Eine Waage ist ja nichts anderes als ein Kraftmesser, bei einem Gewicht von 80kg wirkt auf die Waage eine Kraft von FG=m*g=80*9,81=784,8 kg*m/s²=784,8N auf die Waage … bei der Kraft soll die Waage also 80kg anzeigen.

Eine Angabe wie „das siebenfache des Körpergewichtes“ ist also auch eine Kraft.
Nämlich F=7*FG=5493,6N. Da die Masse also das Gewicht aber gleichbleibt, kann man es auch in eine Beschleunigung um rechnen, also 7mal die Erdbeschleunigung, das ist der oft genannte G-Faktor (zum Beispiel in der Formel 1 … beim Fahrer wirken beim Beschleunigen bis zu 5G, also das 5-fache der Erdbeschleunigung, also drückt ihn die Kraft des 5-fachen seines Körpergewichtes in den Sitz).

Was also wichtig ist, ist die Beschleunigung, die sagt ja, wie schnell sich die Geschwindigkeit ändert (mit der Zeit), spring ich also irgendwo runter und komm dann auf den Boden, dann ändert sich recht schnell meine Geschwindigkeit, also habe ich dort auch eine recht hohe Beschleunigung, damit es aber nicht so schmerzhaft wird, feder ich den Sprung etwas mit den Beinen ab um eine kleiner Beschleunigung (negative Beschleunigung) zu erreichen.

Das ganze passiert ja auch so beim Bungee-Springen, das Seil gibt nach, dadurch dauert es länger bis meine Geschwindigkeit komplett abgebaut ist und deswegen macht es Spaß und tut nicht weh :wink:

Gruß
TeaAge

Hier noch eine Beispielrechnung zum Stuntman:

Stuntman fällt s=1m und hält sich dann an der Regenrinne fest:
Geschwindigkeit nach 1m Fall:
v=Wurzel(g*2*s)=4,43 m/s
jetzt hält er sich also fest, die Regenrinne gibt etwas nach, sagen wir 10cm, also s2=0,1m
dann ist die Beschleunigung:
a=v²/(2*s2)=98,1 m/s²

Also die 10-fache Erdbeschleunigung, das 10-Fache seines Gewichtes hängt quasi an der Dachrinnen, das ist ziemlich viel und nicht realistisch.

Normalerweise, federt der Stuntman den Schwung mit seinen Armen noch ab und auch die Dachrinne gibt sicherlich weiter nach, so das ich deine 7G aus 2m Fall für realistisch halte.

Hallo pebez,

die Kinetische Energie ergibt sich aus EK = m * v² / 2 das
ist soweit klar.
Bspl.: PKW mit 110 km/h und 1.500 kg fährt gegen einen Baum.
Es werden ca. 70 to
Kinetische Energie freigesetzt.

Was meinst du mit 70 to? Energie wird in J oder Nm angegeben, es werden 700 kJ umgewandelt.

Wenn man obige Formel nimmt wächst die Kinetische Energie
ungefähr linear.
2 m = zweifach, 3 m = dreifach, 4 m =
vierfach………………

Aus obiger Formel geht das nicht direkt hervor, es wird ja Höhenenergie (E=m*g*h) in kinetische Energie umgewandelt. Da kann man die direkte Proportionalität zur Höhe ablesen.

Hab ich da was falsch gehört, oder ist dem so. Wenn ja, kennt
jemand die Formel nach
welcher man das ausrechnen kann?

Der Energieerhaltungssatz sagt aus, dass in einem abgeschlossenen System (d.h. in diesem Fall, dass der Luftwiderstand vernachlässigt werden kann) die komplette Energie umgewandelt wird. Höhenergie vor dem Springen und kinetische Energie direkt vor dem Aufkommen sind also gleich:
Ekin = Eh
mv²/2 = mgh
So kannst du die Geschwindigkeit ausrechnen, aus der du dann die Beschleunigung (siehe anderer Artikel) errechnen kannst.
v= wurzel aus(2gh)

Gruß, Franz