Für Mathematiker: Was ist fürs Bike schlimmer: ein Drop aus 3 m höhe oder ein Sprung

[tüten_gott]

Original geschrieben von araknoid
die energie, die du brauchst um beim sprung in die höhe zu kommen, wird ja eben dadurch auch aufgebraucht und am höchsten punkt is sie null, die vertikale geschwindigkeit ist auch null und dann gehts wieder abwärts.

ob du einen stein senkrecht 10m in die höhe wirfst oder ihn aus 10m höhe aus dem fenster fallen lässt ist für die aufprallenergie am boden doch völlig wurst.

Das die Aufprallenergie absolut die selbe ist, ist mir auch föllig klar. Aber wer sich meinen Beitrag mal durchgelesen hatt, wird auch sehen, das ich nichts anderes Behauptet habe. Zugegebenermaßen, vielleicht ein wenig konfused formuliert.
Aber da die Frage ja nach der Belastug für das Bike ging, könnt ihr die Beschleunigung auf der Schanze nicht ausser acht lassen.

Wenn ich mich recht entsinne, ist es die Trägheit der Masse, die Auftritt, wenn der Körper (Fahrer mit Bike) von einer Horizontalen "Flugbahn" auf eine Vertikale umgelenkt wird.
Die auftretenden Kräfte entsprechen in diesem Fall exakt der des Aufpralls!

Ich habe das nämlich genau so erlebt, wo ein Kolege mit einem ganz allten Klapprad, über eine von uns gebaute Schanze springen wollte. Und ihm der Rahmen beim Absprung(!!!) von der Schanze in der Mitte gebrochen ist. Die Energie des Auffpralls konnte sich danach voll über den nach hinten weggeklappten Lenker in seine weichteile entladen.

Das ist alles was ich damit ausdrücken wollte.
Wenn ich es als dummer 3. semsester Informatiker das nicht in eine schöne Mathematische Formel packen kann, tuts mir leid.
Ich weiss, sollte ich im 3. Sem. schon können, aber ich steh mit Mathe nunmal auf dem Kriegsfuss...

Aber ich glaube das Prinziep ist klar geworden!?

Danke für eure Aufmerksammkeit!
Wenn jetzt noch jemand über meine Theorie lachen möchte, kann er das jetzt gerne tun...

 

[blah]

Servus.

Natürlich hat madbull recht, darauf hätte aber eigentlich auch jeder selber kommen können. Ich schätze, die Tatsache, dass hier soviele falsche Überlegungen angestellt haben ist dadurch bedingt, dass sich die meisten ein Fahrrad vorgestellt haben und das Problem dadurch unnötig kompliziert haben. Stellt man sich statt nem Bike einfach einen Massepunkt vor, sollte es recht einfach fallen die Abhängigkeit der senkrechten Komponente vom Landewinkel nachzuvollziehen.

Und Tüten_gott:
Erzähl mir mal bitte wie du auf die Uni gekommen bist, wenn du nach der wirklich ausführlichen Erklärung von madbull immernoch so einen Nonsens labern kannst.
Es ist natürlich schnurzpiepegal, wie das bike auf die 3 Meter gekommen ist, in jedem Fall hat es die gleiche potentielle Energie. Und nur auf die kommt es in unserem Spezialfall an, da ist völlig wurst, wie hoch die kinetische Energie, bzw. die Geschwindigkeit (die in horizontaler Richtung, da die vertikale natürlich 0 ist) ist.

 

[theworldburns]

öhm naja eigentlich gings hier nich über den absprung sondern die landung aber egal

 

[blah]

Sorry ich muss nochmal

Original geschrieben von tüten_gott
Das die Aufprallenergie absolut die selbe ist, ist mir auch föllig klar.

Immerhin

Zugegebenermaßen, vielleicht ein wenig konfused formuliert.

Das auch

Aber da die Frage ja nach der Belastug für das Bike ging, könnt ihr die Beschleunigung auf der Schanze nicht ausser acht lassen.

Doch, beim Sprung/Drop ins Flat schon

Ich habe das nämlich genau so erlebt, wo ein Kolege mit einem ganz allten Klapprad, über eine von uns gebaute Schanze springen wollte. Und ihm der Rahmen beim Absprung(!!!) von der Schanze in der Mitte gebrochen ist. Die Energie des Auffpralls konnte sich danach voll über den nach hinten weggeklappten Lenker in seine weichteile entladen.

Stichwort Massenträgheit, hat nix mit unserer Fragestellung zu tun (kinetische Energie -> Verformungsenergie (bis zum Bruch) + kinetische Energie (Bewegung der Radhälften) + Verformungsenergie (Weichteile deines Kumpels))

Das ist alles was ich damit ausdrücken wollte.
Wenn ich es als dummer 3. semsester Informatiker das nicht in eine schöne Mathematische Formel packen kann, tuts mir leid.
Ich weiss, sollte ich im 3. Sem. schon können, aber ich steh mit Mathe nunmal auf dem Kriegsfuss...

Ich auch, deswegen mag ich Physik auch lieber

Aber ich glaube das Prinziep ist klar geworden!?

Ja, is aber falsch

Danke für eure Aufmerksammkeit!

Kein Problem

Wenn jetzt noch jemand über meine Theorie lachen möchte, kann er das jetzt gerne tun...

Nö

Und noch was zu ersten Posting:

Und jetzt Oute dich bitte nicht als Idiot, indem Du sagst, bei hochtragen auf die 3 Meter beim Drop würden die gleichen kräfte wirken!

Wenn du das Bike nen Hügel hochträgst, der die Form einer ballistischen Kurve hat tun sie das aber, sogar vektoriell.
-> me Idiot

Naja, ich hoffe ich habe mich nicht zu unbeliebt gemacht mit meiner Klug********rei. Und ich hoffe auch keinen groben Fehler gemacht zu haben, das wäre dann nämlich richtig peinlich :\

 

[tüten_gott]

Rede ich hier eingentlich gegen Wände, oder seid ihr mit euren Mathematischen Gehirnen so verbohrt, das ihr Tatsächlich existierende Probleme die nicht in eine Formel gepackt sind nicht mehr wahrnehmen könnt?

Ich habe doch ebend gesagt, das:
Absolut egal ist wie mann auf die Höhe kommt, wenn mann wissen will welche energien beim Aufprall wirken!

Die Frage war aber:
Wobei wird das Material mehr belastet? Beim Jump über Rampe oder einem Drop von der Garage!

Da es euch aber offensichtlich nicht möglich ist, bei der Abstraktion der Fragestellung alle real Auftretende Variabelen und Konstanten (Ich nenne das so, damit ihr es auch versteht )mit einzubeziehen seht ihr in eurem Mathe-Kämmerlein naürlich nur die Aufprall Energie... Traurig aber wahr, alle meine Vorurteile über Mathematicker wurden hier vollkommen bestätigt!
Wenn ihr schon mit Zahlen Spielen müsst, um euer Weltbild zu formen, dann tut das doch bitte unter Einbeziehung aller Faktoren.
Ansonsten nützt die komplizierteste Berechnung nichts, wenn grundlegende Faktoren nicht mit einbezogen worden sind.
Wenn es euch doch so einen Spass macht, dann bezieht doch noch bitte der Reibungswiederstand abhängig der Höhe üNN, Die Zentrifugalkraft der Erdrotation gegen die Gravitation, und von mir aus Auch noch die Sonnenwinde mit ein!!

Ansonsten entschuldigt mich, das ich euch nicht mit Zahlen totwerfen möchte, sondern das Problem eher Praktisch anfasse....

So, mir ist schlecht und ich geh jetzt Kotzen

 

[blah]

Wenn du dich ausgekotzt hast dann denk nochmal nach, vielleicht raffst auch du es dann.
In der Physik benutzt man Näherungen und Vereinfachungen je nachdem wie präzise das Ergebnis sein muss, genau aus diesem Grund bezieht hier keiner die von dir aufgezählten Umstände, die mit Sicherheit einen Einfluss auf unser Gedankenexperiment haben ein.
Trotzdem entspricht die gefunde Lösung der Realität, da wir ja nur die prinzipiellen Vorgänge untersuchen und keine akkurate Simulation der Realität erstellen wollen.
Ich denke wesentlich einfacher und pratischer kann man das Problem nicht angehen, will man keinen groben Fehler machen.
Und wenn du ernsthaft behaupten willst das Physik realitätsfern ist und die Formeln keine realistischen Ergebnisse liefern, dann solltest du dir vielleicht mal klarmachen, wie die Wissenschaft "Physik" entstanden ist, nämlich durch Beobachtung und Analyse der Realität.

 

[tüten_gott]

Also ich habe hier nicht von der Physik gesprochen sondern Von dem Mathematiker an sich!
Ihr hab recht und ich meine Ruhe. Und ich werd in Zukunft nur noch Diskussionen mit nicht Mathematiker führen, weil es mit euch (Mathematikern) echt keinen Spass macht...

Und damit ihr seht, das das Leben nicht nur aus Zahlen und Ableitungen besteht, hier noch mal was zur auflockerung:



Was sagt ein arbeitsloser Mathematiker zu einem Mathematiker mit Arbeit ? Antwort: "Einmal Pommes-Majo, bitte !"

oder

Gott erschuf Himmel, Erde und den Energieerhaltungssatz - und er sah, daß es gut war.

und noch einer...





Ein Bauingineur, ein Physiker und ein Mathematiker bekommen beim Überlebenstraining ihre Essensration in einer ungeöffneten Dose, zudem bekommen sie noch einen Notizblock und einen Bleistift. Der Bauingineur wirft die Dose so lange gegen die Wand, bis sie geöffnet am Boden liegt. Der Physiker betrachtet seine Dose und grübelt nach. Schließlich sticht er mit dem Bleistift auf die schwächste Stelle der Dose, die dann auch sofort aufspringt. Doch der Mathematiker wird tot aufgefunden. Auf dem Notizblock ist noch zu lesen: Angenommen, die Dose wäre offen...

 

[madbull]

@ Tütengott

Ich bin keineswegs nur Theorethiker (ganz im Gegenteil - dieses ganze Problem ist praktischer als alles was ich bisher im Studium in Mathe rechnen musste...) und will mal nicht so sein und auf deine Theorie der Belastung des Bikes beim Absprung eingehen:

Wenn das Klapprad deines Freundes beim Absprung an der Schanze auseinandergebrochen ist, lag es

- entweder daran dass er an der Stelle, wo es hoch geht an der Schanze, das Vorderrad wohl be- statt entlastet hat

- oder vielleicht die Schanze zu steil und in spitzem Winkel gebaut war

- oder das "Bike" sowieso nur noch auf einen Windhauch gewartet hat um auseinanderzufallen

Mein Tip: Alle drei punkte werden wohl zutreffend sein!


Kein Biker, der einigermassen fahren kann, wird an einer normalen Absprungrampe sein Bike nennenswert belasten, selbst wenn er noch "vom Boden abdrückt" !!!
Und selbst wenn man diese Belastung ausrechnen würde (selbst in Fällen mit steilen Rampen oder was weiss ich), könnte man die vernachlässigen gegen die , die bei einer Landung aus 3 Meter (!!!) Höhe wirkt!
Überleg doch mal: Bei der Höhe dürfte es einige CC-Bikes schon zerlegen!

In diesem Sinne...

 

[arris]

@tütengott
Zu deiner Beruhigung, das Problem hier hat nix mit dem zu tun was Mathematiker machen. Solltest du als angehender Informatiker aber eigentlich wissen

Original geschrieben von tüten_gott
-- Raucht nicht so viel, das is ungesund... --

Besser hätt' ichs auch nicht sagen können

 

[mankra]

@TüttenGott:

Das auseinandergebrochene Rad ist sicher ein Einzelfall und man kennt die Vorgeschichte nicht.
Klar, können manche Absprungrampen auch den Rahmen belasten, aber in der Regel ist diese Belastung so minemal, das man darüber net reden braucht.
Es kann ja auch einfach eine flache Geländekante sein, über der man mit Speed rausspringt........

Du hast ein bißchen am Thema vorbeigedacht.

Für mich wichtig ist nun zu wissen, das bei 30° der Aufprall beim Springen 9x so weich ist.

 

[madbull]

Ach ja, noch was:

Dass die gefundene Formel der Realität sehr wohl entspricht, sieht man daran, dass sie alle angesprochenen Erfahrungen derer, die solche Sprünge/Drops schon gemacht haben, voll bestätigt!!

Einen besseren Beleg für die Richtigkeit einer solchen Formel kann es ja wohl kaum geben...

Nichts, das in der Formel vereinfacht oder vernachlässigt wurde, ändert irgendetwas an deren "Grundaussage", nämlich wie das Bike tendenziell belastet wird bei verschiedenen grossen Geschwindigkeiten (Drop=0) und Aufprallwinkeln (Flat=0).

cu folx

 

[tüten_gott]

Ja, ist ja schon gut...

Ich hab noch einen:

Worin unterscheiden sich drei Mathematiker ? Der eine kann bis drei zählen, der andere nicht.

P.S. Ich verstehe es natürlich auch völlig das Ihr eure Theorien verteidigen wollt...

 

[forcierer]

man oh man ihr geht ja ab!
ich hab in mathe ne 1 und in physik auch!
aber das ist egal! ich frag meine knie denn die wissen was passiert wenn man beim snowboarden von nem 4m felsen einfach runterhüpft! oder ob man mit gas übern kicker geht!
beim felsen rumsts beim kicker weniger!
wenn jetzt jemand sagt beim bike isses anders dann kann das sein, glaub ich aber nicht! ich kann nicht mitreden weil ich keine 3m drops mache!
aber meine knie sagen bei 3m drop aua und bei sprung mit 3 m luftstand nich!

 

[tüten_gott]

was ist denn ein Kicker?

ich kenn das nur auf nem Tisch mit 22 kleinen Mänchen auf Stangen?

 

[theworldburns]

n kicker is n mini absprung hügelchen, quasi ne hilfe das vorderrad ordentlich hoch in die luft zu bekommen

 

[chickenway-user]

@forcier: aber bei sprung mit drei meter luftstand wirst du doch auf einem landehügel landen, oder?

@madbull: tut mir ja leid, dir das mitteilen zu müssen, aber irgendwas bei deiner rechnerei kann nicht so ganz stimmen:

beim dropp (geschwindigkeit = 0) hast du das selbe ergebnis, wie beim langsamen sprung (v = 7, irgendwas). bei doppelter geschwindigkeit (ca. 3 posts weiter unten, v = 15,irgendwas) ist die belastung auf einmal wesentlich geringer. alles bei landung im flat (hast du zumindest geschrieben). solltest vielleicht nochmal drüber nachdenken!

@tüten_gott: uns interessiert aber der sch.. absprung nicht, wir sind hier nur an der landung interessiert!

 

[mankra]

Entweder hab ichs überlesen, oder bedeuten die ~ 2300 NM auch 230 G Belastung, wenn man 0 mm Federweg hätte??


Also noch erweiternd gefragt: Wieviel G lasten auf den Rahmen mit sagen wir 200 mm FW.

 

[chickenway-user]

@mankra: auf dem rahmen lastet dasselbe, er verformt sich nur unter dem aufprall. ist besser, als wenn sich etwas vervormen würde, das sich nicht verformen soll (ích denke da z.b. an scott )

@madbull: mir is noch was aufgefallen, was da nicht so ganz stimmen kann, die einheit deines ergebnisses ist Nm, das ist die einheit des drehmoments! ich hab mir zwar diene formel nicht genau genug angeschaut, um sie zu verstehen, aber Nm als ergebnis-einheit kann eigentlich nur falsch sein.

 

[mankra]

Da hast mich falsch verstanden:

Mit 50 km/h gegen die Wand hast mehr G Belastung/Verzögerung als wenns mit 50 km/h normal runterbremst auf 0.

Wäre also noch interressant zu wissen, wieviel G auf dem Rahmen lasten, bei 2 und 3 m Drops (2 hatte ich schon, 3 wären mein Ziel.).

 

[daffy]

Original geschrieben von chickenway-user
@mankra: auf dem rahmen lastet dasselbe, er verformt sich nur unter dem aufprall. ist besser, als wenn sich etwas vervormen würde, das sich nicht verformen soll (ích denke da z.b. an scott )

@madbull: mir is noch was aufgefallen, was da nicht so ganz stimmen kann, die einheit deines ergebnisses ist Nm, das ist die einheit des drehmoments! ich hab mir zwar diene formel nicht genau genug angeschaut, um sie zu verstehen, aber Nm als ergebnis-einheit kann eigentlich nur falsch sein.

Die Einheit für die Arbeit/Energie ist auch Nm.

 

[daffy]

@mankra: Sagen wir mal du hast v+h 200mm FW. Das heißt auf einem weg von 200mm muss du auf 0 gebremst (man kann davon ausgehen, dass bei einem 3m drop der FW voll ausgenutzt wird) werden (Vertikalgeschwindigkeit).

Die Formel steht eigentlich schon oben, muss nur umgestellt werden.

v=wurzel(2*a*h) -> a=v^2/(2*h)

a=Beschleunigung
h=Weg (in diesem Fall NICHT die Sprunghöhe, sondern FW)
v=Geschwindigkeit (Aufsetzgeschwindigkeit)

macht also bei 3m Drop 147 m/s^2, entspricht knapp 15 g.

Is jetzt fürn Drop ins flat. Die Beschleunigung ist aber nur ein theoretischer Wert. Da du dich ja auch abfängst, und somit auf deinen Körper viel geringere Beschleunigungen wirken. Dazu kommt noch, das Boden, Reifen, und auch alle anderen Teilen am Radl flexen. Dadurch wird die Beschleunigung noch mal geringer.

Was das letztlich für das Bike bedeutet kann man so oder so nicht sagen, weil es entscheident ist wie die Last in den Rahmen eingeleitet wird und das kann vorher eh keiner so genau sagen.

 

[chickenway-user]

das mit den Nm behauptet meine formelsammlung auch, mein fehler!

und bei 2 meter sinds 99 m/s², wären also gute 10 G

 

[madbull]

O Mann, dann will ich mal... (die 100 Antworten kriegen wir wohl noch glatte zusammen...)

@ mankra:
Das kann man so nicht vergleichen...
1 g ist ja 9,81 kgm/s², das sind 9,81 N/kg !
D.h. wenn mann solche Vergleiche anstellt muss man die Masse des Körpers, auf den die Belastung wirkt schon mal mitrechnen.
Auf einen Körper von 100kg, der mit 1g beschleunigt wird, wirkt also eine Kraft von 981 N! (Mit (ganz grob) E = F * Delta s (Weg) und s=3m haben wir also wieder 2943Nm, also ungefähr den Wert den wir auch hatten unter dem Einfluss der Erdbeschleunigung.)
Wie auch immer - auf jeden fall kann man das nicht so vergleichen - wenn man von "Belastung durch so und so viel G" redet, meint man ja auch keinen Aufprall, sondern die Belastung, die durch die Trägheit des Körpers entsteht.

@chickenway_user:

beim dropp (geschwindigkeit = 0) hast du das selbe ergebnis, wie beim langsamen sprung (v = 7, irgendwas). bei doppelter geschwindigkeit (ca. 3 posts weiter unten, v = 15,irgendwas) ist die belastung auf einmal wesentlich geringer. alles bei landung im flat (hast du zumindest geschrieben). solltest vielleicht nochmal drüber nachdenken!

Genau so ist es aber.
Durch die höhere Geschwindigkeit kommst du eben flacher auf, es wird (im Verhältnis) sehr viel mehr Energie in Vortrieb als in Belastung des Bikes umgewandelt.
Anscheinend war das auch die Erfahrung einiger, die schon solche Sprünge gemacht haben...
Die Kurve E3(vh) hat offensichtlich 2 Maxima (bei 0 und vs) und geht für µ->@ irgendwann gegen Null. Versuche ich noch als Graphik zu erstellen und hier reinzustellen...

mir is noch was aufgefallen, was da nicht so ganz stimmen kann, die einheit deines ergebnisses ist Nm, das ist die einheit des drehmoments! ich hab mir zwar diene formel nicht genau genug angeschaut, um sie zu verstehen, aber Nm als ergebnis-einheit kann eigentlich nur falsch sein.

1Nm ist die SI-Einheit der Energie. Ist das gleiche wie 1J (Joule) oder 1 Ws (Wattsekunde). Sind alles andere Bezeichnungen, je nachdem welche gerade passt oder welche man gerade braucht (Nm benutzt man eher in der Mechanik, J in der Thermodynamik, Ws in der Elektrizitätslehre). Aufgedröselt sind das alles 1kgm²/s².

 

[araknoid]

Energie = Arbeit = kraft*Weg

Kraft (Newton)= Masse*Beschleunigung
1 Newton = 1m*kg*s^-2

Einheit der Energie (Arbeit):

1 J = 10^7 erg = 1 N*m (mechanisch) = 1 W*s (elektrisch)
(James Prescott Joule, Bierbrauer in manchester ;-))

so...........

 

[daffy]

Original geschrieben von madbull

...
Wie auch immer - auf jeden fall kann man das nicht so vergleichen - wenn man von "Belastung durch so und so viel G" redet, meint man ja auch keinen Aufprall, sondern die Belastung, die durch die Trägheit des Körpers entsteht.
...

Stimmt ja, ähm mit der Beschleunigung wird durch dein Gewicht eine Kraft erzeugt, die auf den Rahmen wirkt. Im Rahmen wird daraus ein Druck/Spannung, weil Querschnittsflächen da sind.