Da ich bereits einige male das fehlende Verständnis für die zugrunde liegende Physik erwähnt habe, hier eine kleine Darstellung der entsprechenden Grundlagen, Formeln und Berechnungen.
Um die Kraft zu berechnen die bei der Kollision zweier Objekte wirkt, muss man die Impulsänderung berechnen. Der korrekte physikalische Ausdruck dafür lautet Kraftstoà = Ns.
Es ist jedoch nötig die Zeit für den âZusammenstoÃâ mit in die Berechnung einflieÃen zu lassen.
Die Berechnungen gelten ausschlieÃlich für einen freien Fall ohne Luftreibung, Deformation und sonstige anatomische Einflüsse.
t1 = wurzel (2h/g) Zeit bis zum âZusammenstoÃ"
v = g wurzel (2h/g) Geschwindigkeit beim âZusammenstoÃ"
p = m g wurzel (2h/g) Impuls vor dem âZusammenstoÃ"
da der Impuls nach dem âZusammenstoÃ" Null ist, beträgt die Impulsänderung
| Îp | = | m g wurzel (2h/g) |
F = |Îp| / t2 mittlerer Kraftstoà mit t2 = âZusammenstoÃzeitâ
F = | m g wurzel (2h/g) | / t2
Hier kann man sehen, dass ausschlieÃlich die Zeit des âZusammenstoÃ" und die Höhe des Sturzes entscheidend ist. Gänzlich zu vernachlässigen ist die Masse. Von der Höhe und der Masse hängt nur der Impuls ab, der KraftstoÃ/die Impulsänderung ist von der âZusammenstoÃzeitâ abhängig.
Zur Verdeutlichung:
bei einer Masse von
m = 6 kg entsprechend den Prüfkörpern der Norm AS/NZS 2063 Neuseeland/Australien, also die Norm mit den höchsten Anforderungen.
Bei einer Höhe h = 1,5 m
beträgt der Impuls p = 35,66 kgm/s
Und bei t2 = 1s ist die Kraft F = 36 N. Daraus ergibt sich lediglich eine Beschleunigung von 0,61 g.
Da die Normen und auch die Messungen bei Gehirnen aber Werte von 0,001 bis 0,006 s für eine maximale Einwirkzeit erachten, beträgt der Wert für
t2 = 0,001s bereits F = 35656 N, also 553 g. Das bedeutet, dass hier bereits
die 553-fache Erdbeschleunigung einwirkt.
Betrachtet man das ganze jetzt in Bezug auf die Geschwindigkeit, also z. B. ein Zusammenstoà mit einem dickere Ast â à = 10 cm- bei einer Geschwindigkeit von 35 km/h, treten bei t2 = 0,003 s ein Beschleunigung von 330 g auf.
Das bedeutet, dass man sich hier in Bereichen sehr hoher Kräfte und extremer Beschleunigungen bewegt, die man keinesfalls überleben kann.
Insbesondere die Geschwindigkeit bei einer Kollision mit einem weiteren sich bewegenden Objekt, wie ein Pkw, muss zur eigenen Geschwindigkeit hinzugerechnet werden. Die Ergebnisse sind katastrophal und eindeutig. Das vier Zentimeter Styropor daran wesentlich etwas ändern ist mehr als fraglich.
Zur weiteren Darstellung der Berechnungen füge ich diese Grafik hinzu, die die Werte übersichtlicher darstellt.
Noch Fragen?