Das in dem Bild ist ein Racket Ball, was auch immer das genau ist. Leider steht kein passenderes Bild zu Verfügung. Das wäre nämlich eins von Harold Edgerton, dass einen Golfball in dem Moment zeigt, in dem er vom Schläger getroffen wird. Der Durchmesser wird auf fast die Hälfte reduziert. Massen und Geschwindigkeiten die interagieren haben fatale Auswirkungen.
Was ich aber damit zum Ausdruck bringen wollte, ist, dass die Auswirkung einer punktuellen Kraft etwas ganz anderes zur Folge hat.
Aber wie ich schon sagte, dass ist kein an sich strittiger Punkt.
In der bereits von mir genannten Arbeit, wird auch darauf eingegangen. Die müsste dir eigentlich in Berlin leicht zugänglich sein.
Generell werden drei verschiedene Messanordnungen angewandt
-Auftreffen auf einen flachen Körper
-Auftreffen auf einen Halbkugelförmigen Körper (50 mm Durchmesser?)
-Auftreffen auf eine Kante (Dachfirst)
Die Aufprallkraft wirkt schon punktuell, nur die anschließende Verteilung verhält sich anders, bzw. die Folgen sind eine andere (Titel etc, siehe oben):
"Vergleicht man die Auswirkung von ebenem und gewölbtem Amboß auf die maximale Kopfbeschleunigung, so bewirkt der ebene Amboß höhere Spitzenbeschleunigungen als der gewölbte Amboß. Begründet wird dieses Verhalten mit der geringeren Deformation der Helmschale beim ebenen Amboß, da dies einer größeren Schalensteifigkeit entspricht. Die maximale Kopfbeschleunigung ist daher als Parameter für die Energieabsorption beim Helmaufprall ungeeignet."
Dein Beispiel ist übrigens schlecht gewählt, da ich einen positiven Effekt auch dadurch erziele, wenn ich nur eine Styroporplatte auf die Wand lege, bevor ich mit dem Kopf dagegen schlage. Prinzip Gummizelle.
Und das mit dem Bruch stufe ich nach wie vor in die Kategorie urbaner Legenden ein. Da würde ich gerne nachlesen, wie das bei einem
Helm genau funktionieren soll. Gefunden habe ich das in ernstzunehmender Literatur noch nicht. Ob sich das Konzept Energiewandlung durch Bruch auf einen
Helm übertragen lässt, wage ich zu bezweifeln. Wie gesagt: Schönrederei. Siehe auch Zitat oben, Verformbarkeit, nicht Bruch. Und es gibt einen weiteren Punkt, das Zusammenwirken von Außenschale UND Füllungsstoff. Das nur einer Styroporschicht zu überlassen ist der Kritikpunkt schlechthin.
Hm, die Impulsänderung. Das ist etwas heikel. Ich versuch das mal anhand eines Beispiels zu erklären. Ein Gummiball erfährt beim Aufprall auf den Boden eine fast 100 %ige Impulsänderung, prallt von diesem ab und fliegt zurück in seine Ausgangsposition. Machst du das gleiche mit Knetmasse, ist das Ergebnis ein völlig anderes. Die Knetmasse prallt nicht vom Boden ab, sondern bleibt dort verformt liegen.
Wenn man das auf den Kopf überträgt, sind beide Ergebnisse nicht wünschenswert. Würdest du mit dem Kopf wieder in die Ausgangsposition zurückkehren, wäre das Ergebnis fatal. Das Gehirn würde nicht nur in eine Richtung beschleunigt, sondern anschließend in die entgegengesetzte. Das ist die fast 100%ige Impulsänderung.
Das Knetmassenergebnis wäre allerdings ebenso schlecht, außer man setzt dort eben eine dämpfende Zwischenschicht ein.
Allerdings weiß ich nicht, wie du darauf kommst, dass das Styropor keine dämpfende Wirkung haben soll. Ist das dein bevorzugtes Denkmodell?
Wenn ein
Helm wirklich nur die genannten Minimalanforderungen erfüllt, also Schürfwunden verhindern, hängende Äste abwehren, Melonenmatsch vermeiden, dann stellt sich wirklich die Frage, ob den überhaupt einer braucht.
Footballhelm: genialer Gesichtsschutz, aber das Gewicht und keine Belüftung.