Hi,
habe gestern eine Behauptung gehört, dass wenn ein Mensch ins Wasser springt es egal ist von welcher höher er springt er würde maximal nur 5 Meter in das Wasser (süß oder Salz wurde nich erwähnt) eintauchen können.
Ist die richtig oder Unsinn, und wenn ja warum?
danke Naseweis
Einen Maximalwert gibt es sicherlich. 5 Meter koennte sein.
Der Grund ist die Hoechstgeschwindigkeit mit der man, auf Grund der Luftreibung, frei fallen kann. Dann nimmt der Auftrieb des Wassers staerker zu je tiefer man taucht.
Die maximale Tiefe erhaelt man bei dem kleinsten anzunehmenden Luftdruck, kleinster Luftfeuchtigkeit, bei Suesswasser und hoechster Wassertemperatur (-> Wasserdichte), hoechster Koerperdichte des Menschen, optimaler Auftreffwinkel und vielleicht noch da wo die Schwerkraft am Staerksten ist (was wohl nicht viel mit reinspielt) und wahrscheinlich noch einer Hand voll anderer Details.
Zusatz
Und man muss natuerlich ab einer Minimalhoehe fuer die zu erreichende Maximalgeschwindigkeit abspringen. Is ja klar, denk ich mal.
Hallo!
Einen Maximalwert gibt es sicherlich. 5 Meter koennte sein.
Der Grund ist die Hoechstgeschwindigkeit mit der man, auf
Grund der Luftreibung, frei fallen kann. Dann nimmt der
Auftrieb des Wassers staerker zu je tiefer man taucht.
Der Auftrieb spielt nur dann eine Rolle, wenn man sich sehr langsam ins Wasser gleiten lässt, und er hängt nahezu überhaupt nicht von der Tiefe ab.
Viel entscheidender ist die Massenträgheit des Wassers. Je schneller man ins Wasser fällt, umso schneller muss auch das Wasser ausweichen. Durch den Rückstoß (actio = reactio) hat das einen bremsenden Effekt auf den ins Wasser fallenden Körper. Da die Bremswirkung von der nötigen Beschleunigung abhängt, ist sie umso höher, je schneller man ins Wasser fällt. (Das ist der physikalische Grund für das, was Turmspringer häufig so beschreiben: „Ab einer großen Fallhöhe ist Wasser hart wie Beton.“)
Ob dieser Effekt linear, quadratisch oder in noch höherer Ordnung von der Eintauchgeschwindigkeit abhängt, weiß ich nicht. Ich könnte mir aber gut vorstellen, dass das die Erklärung ist: Die Bremswirkung des Wassers steigt mit der Eintauchgeschwindigkeit.
wahrscheinlich noch einer
Hand voll anderer Details.
Die wichtigsten hast Du vergessen: Masse, Volumen und Form des eintauchenden Objekts.
Michael
minikorrektur…
hallo
Der Auftrieb spielt nur dann eine Rolle, wenn man sich sehr
langsam ins Wasser gleiten lässt, und er hängt nahezu
überhaupt nicht von der Tiefe ab.
hängt schon zusammen, allerdings anders als angenommen: bei grosser tiefe wird der brustkorb eines menschen derart zusammengepresst, dass er massiv an auftrieb verliert. es ist also so, dass man umso schneller sinkt, je tiefer als man ist.
jeder, der es schon mal geschafft hat, tiefer als 5 meter durch luft-anhalten zu tauchen, wird das bestätigen können. das auftauchen kann da ganz schön anstrengend werden.
aber stimmt schon, dass es in diesem zusammenhang irrelevant ist, da man durch reines „ins-wasser-fallen“ nicht tief genug kommt, damit der effekt sich auswirkt.
lg
erwin
Der Auftrieb spielt nur dann eine Rolle, wenn man sich sehr
langsam ins Wasser gleiten lässt, und er hängt nahezu
überhaupt nicht von der Tiefe ab.
Dieser Aussage nach und der Aussage unter deinem Unterartikel „Minikorrektur“:
bei grosser tiefe wird der brustkorb eines menschen derart :zusammengepresst, dass er massiv an auftrieb verliert. es ist also so, :dass man umso schneller sinkt, je tiefer als man ist.
wuerde ein Mensch ab einer bestimmten Tiefe immer bis auf den Grund sinken
Viel entscheidender ist die Massenträgheit des Wassers.
Stimmt. Daran hatte ich nicht gedacht
Da die Bremswirkung von der nötigen Beschleunigung
abhängt, ist sie umso höher, je schneller man ins Wasser
fällt. (Das ist der physikalische Grund für das, was
Turmspringer häufig so beschreiben: „Ab einer großen Fallhöhe
ist Wasser hart wie Beton.“)
Das haengt viel mehr mit der Oberflaechenspannung des Wassers zusammen.
Ob dieser Effekt linear, quadratisch oder in noch höherer
Ordnung von der Eintauchgeschwindigkeit abhängt, weiß ich
nicht.
Quadratisch, wie bei der Luft. (Sollte man als Physiklehrer doch wissen 
Die wichtigsten hast Du vergessen: Masse, Volumen und Form des
eintauchenden Objekts.
Masse und Volumen sind unter Dichte zu finden, die ich erwaehnte.
Form spielt natuerlich auch eine Rolle.
hallo
wuerde ein Mensch ab einer bestimmten Tiefe immer bis auf den
Grund sinken
nicht würde sondern wird.
unter wasser nimmt der druck alle 10 meter um ca. 1 bar zu. der menschliche körper hat im durchschnitt etwas weniger dichte als wasser, d.h. er schwimmt, wenn auch nur schlecht. die extremitäten sowie der bauchraum sind dabei etwas schwerer als wasser, der brustkorb (v.a. die lunge) senken die durchschnittliche dichte derart, dass der körper schwimmt.
bereits ab 10 meter tiefe herrscht ein druck von ca. 2 bar. ein luftballon hätte hier nur mehr die hälfte des volumens. der brustkorb widersteht zwar dem druck etwas mehr, trotzdem verliert er beträchtlich an volumen. der körper wird schwerer als wasser und sinkt.
je tiefer der körper sinkt, desto mehr wird der brustkorb zusammengequetscht. die sinkrate steigt also.
ist auch der grund, warum bei bestimmten wasserunfällen taucher die leiche bergen müssen. ok - die lungen sind dann oft auch voller wasser, aber meist ersticken die opfer bevor sich anfangen, wasser zu atmen.
lg
erwin
Da die Bremswirkung von der nötigen Beschleunigung
abhängt, ist sie umso höher, je schneller man ins Wasser
fällt. (Das ist der physikalische Grund für das, was
Turmspringer häufig so beschreiben: „Ab einer großen Fallhöhe
ist Wasser hart wie Beton.“)Das haengt viel mehr mit der Oberflaechenspannung des Wassers
zusammen.
Nein, mit der Oberflächenspannung hat das praktisch gar nichts zu tun. Die Energie, die nötig ist um eine Fläche von einem Quadratmeter aufzureißen, liegt unter 0,1 J. Zum Vergleich die Energie, die ein Mensch (80kg) bei einer Geschwindigkeit von 10m/s (5 Meter Sprunghöhe) hat: 4000 J.
Der Grund ist, wie bereits genannt, die Beschleunigung des Wasser, die beim Eintauchen durch die Verdrängung erfolgen muss.
Grüße,
Jürgen
Hallo!
Da die Bremswirkung von der nötigen Beschleunigung
abhängt, ist sie umso höher, je schneller man ins Wasser
fällt. (Das ist der physikalische Grund für das, was
Turmspringer häufig so beschreiben: „Ab einer großen Fallhöhe
ist Wasser hart wie Beton.“)Das haengt viel mehr mit der Oberflaechenspannung des Wassers
zusammen.
Nein, überhaupt nicht, bei diesen Größenordnungen kannst Du die Oberflächenspannung getrost vergessen.
Ob dieser Effekt linear, quadratisch oder in noch höherer
Ordnung von der Eintauchgeschwindigkeit abhängt, weiß ich
nicht.Quadratisch, wie bei der Luft. (Sollte man als Physiklehrer
doch wissen
Oh, sei Dir da nicht so sicher! Der quadratische Zusammenhang ist nur eine Näherungsformel, die bei großen Reynolds-Zahlen gilt. Bei kleinen Reynolds-Zahlen ist die Reibung proportional zu v (und nicht zu v²). Die Dichte und die Viskosität von Wasser bewegt sich jeweils in ganz anderen Größenordnungen. Hinzu kommt, dass Wasser (im Gegensatz zu Luft) nicht kompressibel ist. Zu allem Überfluss haben wir es auch nicht mit einer stationären Umströmung zu tun, sondern einem Übergang aus einer gasförmigen in eine flüssige Phase. Ich habe nicht die geringste Ahnung, ob man das formelmäßig überhaupt erfassen kann, oder ob man es nur numerisch simulieren kann. Jedenfalls bin ich mir sicher, dass der Zusammenhang erheblich komplizierter ist, als Du im Moment überhaupt erahnst.
Die wichtigsten hast Du vergessen: Masse, Volumen und Form des
eintauchenden Objekts.Masse und Volumen sind unter Dichte zu finden, die ich
erwaehnte.
Nein, das ist nicht dasselbe. Die Dichte aller menschlichen Körper ist annähernd gleich (nämlich ungefähr 1 g/cm³). Trotzdem macht es einen Unterschied, ob ein 50 kg leichtes Mädchen oder ein 150 kg Koloss ins Wasser fällt.
Michael
Nein, überhaupt nicht, bei diesen Größenordnungen kannst Du
die Oberflächenspannung getrost vergessen.
Ohne Begruendung?? Und die Wirkung Oberflaechenspannung nimmt nicht mit der Geschwindigkeit zu?
Quadratisch, wie bei der Luft. (Sollte man als Physiklehrer
doch wissenOh, sei Dir da nicht so sicher! Der quadratische Zusammenhang
ist nur eine Näherungsformel, die bei großen Reynolds-Zahlen
gilt. Bei kleinen Reynolds-Zahlen ist die Reibung proportional
zu v (und nicht zu v²). Die Dichte und die Viskosität von
Wasser bewegt sich jeweils in ganz anderen Größenordnungen.
Hinzu kommt, dass Wasser (im Gegensatz zu Luft) nicht
kompressibel ist. Zu allem Überfluss haben wir es auch nicht
mit einer stationären Umströmung zu tun, sondern einem
Übergang aus einer gasförmigen in eine flüssige Phase. Ich
habe nicht die geringste Ahnung, ob man das formelmäßig
überhaupt erfassen kann, oder ob man es nur numerisch
simulieren kann. Jedenfalls bin ich mir sicher, dass der
Zusammenhang erheblich komplizierter ist, als Du im Moment
überhaupt erahnst.
unwichtige Details. Vieles davon koennte man auch von der Luft sagen. Also um es noch genauer auszudruecken: Die Beziehung ist ANNAEHERND quadratisch.
Nein, das ist nicht dasselbe. Die Dichte aller menschlichen
Körper ist annähernd gleich (nämlich ungefähr 1 g/cm³).
Trotzdem macht es einen Unterschied, ob ein 50 kg leichtes
Mädchen oder ein 150 kg Koloss ins Wasser fällt.Michael
Das halte ich fuer Quark. Denk nochmal genau darueber nach was du hier geschrieben hast.
ja oder neine?
Huhu,
schön das nun bekannt ist, dass wir bis auf den Grund sinken können, aber meine Frage wurde damit leider noch nicht beantwortet.
cu Naseweis
Nein, überhaupt nicht, bei diesen Größenordnungen kannst Du
die Oberflächenspannung getrost vergessen.Ohne Begruendung?? Und die Wirkung Oberflaechenspannung nimmt
nicht mit der Geschwindigkeit zu?
diese kleinen wasserläuferinsekten…die nutzen die spannung…und jesus damals.
die spannung wird nur verursacht, weil die atmosphäre aufs wasser drückt. nimmst du die weg, tut ein bauchklatscher immer noch weh, weil ein eintauchen innerhalb einer 10tel sekunde wasser mit großer beschleunigung verdrängt - und das auch noch senkrecht nach unten.
je großflächiger man auf das wasser platscht, desto härter ist es, weil die kraft immer geringer wird, die man pro mm^2 zur verfügung hat, um das wasser zu verdrängen.
macht man einen köpfer, wird die „verdrängfläche“ langsam größer, je weiter man eintaucht. das wasser hat zeit, auszuweichen. und es wird in einem bestimmten winkel zur seite gedrängt, nicht nach unten. man teilt die kraft damit noch mal auf.
… und tschüß!
Hallo!
Herzlichen Dank für Deine „qualifzierten“ Anmerkungen.
Nein, überhaupt nicht, bei diesen Größenordnungen kannst Du
die Oberflächenspannung getrost vergessen.Ohne Begruendung??
Herrjeh, wenn wir über einen Orkan sprechen, muss ich dann auch eine Begründung dafür angeben, dass ich nicht jeden (tschuldigung) Mückenfurz berücksichtigt habe?
Die Oberflächenspannung des Wassers reicht mit ganz viel Glück gerade mal aus, dass eine Büroklammer auf dem Wasser schwimmt. Bei allen Dingen, die deutlich größer sind, spielt sie wirklich keine Rolle.
Und die Wirkung Oberflaechenspannung nimmt
nicht mit der Geschwindigkeit zu?
Warum sollte sie das tun?
Weißt Du überhaupt, was Oberflächenspannung ist? Such Dir mal ne Formel für die Oberflächenspannung und schau nach, ob da ein „v“ drin vorkommt.
unwichtige Details. Vieles davon koennte man auch von der Luft
sagen. Also um es noch genauer auszudruecken: Die Beziehung
ist ANNAEHERND quadratisch.
Hast Du überhaupt gelesen, was ich geschrieben habe? Hast Du es überhaupt verstanden?
Das halte ich fuer Quark. Denk nochmal genau darueber nach was
du hier geschrieben hast.
Das mach besser Du! Ich diskutiere auf diesem Niveau nicht weiter.
Einen schönen Tag noch!
Michael
Das halte ich fuer Quark.
Vielleicht solltest du deine Ernährung langsam mal umstellen (oder den Wortschatz).
Nein, mit der Oberflächenspannung hat das praktisch gar nichts
zu tun. Die Energie, die nötig ist um eine Fläche von einem
Quadratmeter aufzureißen, liegt unter 0,1 J. Zum Vergleich die
Energie, die ein Mensch (80kg) bei einer Geschwindigkeit von
10m/s (5 Meter Sprunghöhe) hat: 4000 J.
Der Grund ist, wie bereits genannt, die Beschleunigung des
Wasser, die beim Eintauchen durch die Verdrängung erfolgen
muss.
Mach mal einen Bauchklatscher aus 10 m Hohe und behaupte das nochmal.
Die Oberflaechenspannung wurde hier nur als Grund genannt weil sie das Wasser „hart wie Beton macht“, das mit der Eintauchtiefe wurde schon geklaert, falls du das meinst.
die spannung wird nur verursacht, weil die atmosphäre aufs
wasser drückt. nimmst du die weg, tut ein bauchklatscher immer
noch weh, weil ein eintauchen innerhalb einer 10tel sekunde
wasser mit großer beschleunigung verdrängt - und das auch noch
senkrecht nach unten.
Und was genau hat das jetzt mit der Atmosphaere zu tun? Ich dachte die Oberflaechenspannung resultierte aus den Wechselwirkungen zwischen Teilchen IN der Fluessigkeit.
je großflächiger man auf das wasser platscht, desto härter ist
es, weil die kraft immer geringer wird, die man pro mm^2 zur
verfügung hat, um das wasser zu verdrängen.
Es wird haerter?
macht man einen köpfer, wird die „verdrängfläche“ langsam
größer, je weiter man eintaucht. das wasser hat zeit,
auszuweichen. und es wird in einem bestimmten winkel zur seite
gedrängt, nicht nach unten. man teilt die kraft damit noch mal
auf.
Wenn du von 2 Metern einen Bauchklatscher machst, duerfte das schon recht weh tun. Jetzt stelle dir mal vor du wirst unter Wasser auf die Aufprallgeschwindigkeit beschleunigt, mit der Wampe vorran. Meinst du wirklich, das tut dann genauso doll weh?
Das halte ich fuer Quark.
Vielleicht solltest du deine Ernährung langsam mal umstellen
(oder den Wortschatz).
Danke fuer den Beitrag. Hat uns deutlich weitergebracht in der Diskussion. Vielleicht schreibst du ja demnaechst ein Buch darueber. Bitte sage dann Bescheid. Einen Kaeufer haettest du schon mal.
Vielen Dank fuer diesen Beitrag. Habe mich koestlich amuesiert. Schade,dass unser Physiklehrer nicht so drauf war. Das haette uns so einige froehliche Stunden mehr bereitet.
Sein Name ist Bauer. Michael Bauer. Der qualifizierteste Physiklehrer um terroristische Schueler und Artikelschreiber zu bezwingen. Morgen eine neue Folge auf PRO7: 24 … Dinge zum totlachen.
Herrjeh, wenn wir über einen Orkan sprechen, muss ich dann
auch eine Begründung dafür angeben, dass ich nicht jeden
(tschuldigung) Mückenfurz berücksichtigt habe?
Leider sind nicht alle so „qualifiziert“, dass sie alles ungeprueft glauben, was andere schreiben. Und deswegen koennen schon mal Nachfragen kommen.
Und die Wirkung Oberflaechenspannung nimmt
nicht mit der Geschwindigkeit zu?Warum sollte sie das tun?
Weißt Du überhaupt, was Oberflächenspannung ist? Such Dir mal
ne Formel für die Oberflächenspannung und schau nach, ob da
ein „v“ drin vorkommt.
Die Oberflaechenspannung hat etwas mit Energie und Kraft zu tun. Hausaufgabe: Ueberlege dir eine Formel in der Kraft und Geschwindigkeit vorkommt.
unwichtige Details. Vieles davon koennte man auch von der Luft
sagen. Also um es noch genauer auszudruecken: Die Beziehung
ist ANNAEHERND quadratisch.Hast Du überhaupt gelesen, was ich geschrieben habe? Hast Du
es überhaupt verstanden?
Ja. Habe ich. Du gabst selbst Optionen in deinem ersten Artikel , dass die Auswirkung linear, quadratisch oder hoeherer Ordnung sein muesste. Und da hab ich mir doch prompt, so meine ich, die Richtige ausgesucht.
Das halte ich fuer Quark. Denk nochmal genau darueber nach was
du hier geschrieben hast.Das mach besser Du! Ich diskutiere auf diesem Niveau nicht
weiter.
Also das Wort „Mueckenfurz“ ist jetzt auch nicht soo niveauvoll. Als naechstes nennst du mich noch einen schlimmen Schurken. Wo soll das bitte hinfuehren?
Einen schönen Tag noch!
Michael
Danke. Den hatte ich jetzt schon.
Also. Zusammenfassung: Aus den unten genannten Gruenden:
Ja, die Behauptung ist im Grossen und Ganzen zutreffend.
Danke fuer den Beitrag. Hat uns deutlich weitergebracht in der
Diskussion. Vielleicht schreibst du ja demnaechst ein Buch
darueber.
Das gibts doch schon lange:
ISBN:3817457464 Buch anschauen
Und jetzt überleg mal, warum man aus der Dichte (resp. Masse und Volumen) allein noch nichts über die Oberflächenform aussagen kann und warum das eine Rolle spielen könnte (Stichwort charakteristische Länge).
Gruß
Torsten