Hallo Oliver,
rechne doch mal konkret vor…
ist leider nicht so einfach, weil die Elastizität der
Aufhängung des Seiles am Körper nicht bekannt ist.
Schlechte Ausrede. Na dann lass die doch als Varible in der
Gleichung stehen oder mach ne Vernünftige Schätzung. Die
anderen Größen waren ja auch nur Schätzungen.
Naja, ist ja eigentlich nicht meine Aufgabe zu beweisen, daß Du die wesentlichen Störfaktoren in Deiner Rechnung vernachlässigen darfst, aber meinetwegen…
Also habe ich mal gemessen: Wenn ich mir ein dickes Seil umbinde und mich daran hochziehe und wieder herablasse, messe ich die Differenz der Seillänge, wenn mich das Seil gerade knapp über dem Boden hält und wenn das Seil gerade stramm gespannt ist. Das Seil verschlinge ich oben derart, daß ich beim Herablassen keine nennenswerte Kraft aufwenden muß. Die Gewichtskraft setze ich mit 800 N an. Dabei erhalte ich eine Differenzlänge von 12 cm. Vernachlässige ich die Seildehnung, komme ich so auf einen D-Wert der Seilaufhängung von D = 800 N / 0,12 m = 6667 N/m. Um damit rechnen zu können, muß ich diesen Wert linear extrapolieren. Wenn ich die Geschossmasse gegenüber der Körpermasse vernachlässige, kann ich annehmen, daß die gesamte Geschossenergie in die elastische Seilaufhängung wandert und den Energieerhaltungssatz anwenden. 0,5mv^2=0,5Ds^2 -> mv^2=Ds^2 -> s=v*sqr(m/D)
Setze ich die Werte ein, erhalte ich s = 90 cm bei einer Seilkraft von F = Ds = 6000 N. Während der Umkehrphase bildet die Seilaufhängung mit dem Geschoss ein Masse-Feder-Pendel mit der Periodendauer T=2pi*sqr(m/D). Die Umkehrphase dauert T/2=pi*sqr(m/D)=4,7 ms. Auf den Körper wirkt dann die Kraft F(t)=6000N*sin(wt)-800N und die Beschleunigung a(t)=F(t)/M. Wenn ich jetzt nicht ins Bett müßte, könnte ich sogar noch den genauen Wert ausrechnen, aber das ist auch garnicht nötig. Das Wesentliche sieht man jetzt schon: Der Körper wird zwar nach oben geworfen, aber die Störgröße „Gewichtskraft“ macht bereits rund 15% der Beschleunigungskraft aus. Würde ich die Näherungsrechnung noch in Richtung geringerer Seilkraft auslegen, wäre es noch mehr. Das zeigt jedenfalls, daß meine Bedenken begründet waren und das Deine Rechnung ohne Abschätzung der Verformung des Körpers oder die Bedingung, daß er quasi in eine Ritterrüstung eingesperrt wird, womöglich etwas an der Realität vorbeigeht. Ganz davon abgesehen möchte ich kein Geschoss mit einer Energie von 2700 J (normal sind so um die 500 J) aus einer Pistole abschießen. Dazu die Dehnung der Seilaufhängung von 90 cm bei einer Seilkraft von 6000 N. Da könnte das Experiment für die Versuchsperson durchaus im Krankenhaus enden, wie Du ja auch schon angedeutet hast.
Wenn das Seil direkt am Körper befestigt wäre, könnte man sich
böse Schnittverletzungen einfangen, wird also sowieso nicht
der
Fall sein. Aber man könnte die gesamte Person in eine starre
Aufhängung packen, dann klappt’s.
natürlich, oder gleich den Stahlklotz nehmen.
Der Impuls verdoppelt sich auf alle Fälle, die Frage ist nur
wieviel Kraft während der Impulsverdopplung nach abzug der
Gewichtskraft auf die Person übertragen wird.
Nein das ist nur der ideale Grenzfall wenn 1. m